인간이 BCI기술을 개발해 무슨 일을 벌이고있는지 주시하라

[이준황n]

프랑스 신경공학 스타트업 ‘넥스트마인드’는 지난해 말 뇌파로 컴퓨터와 VR(가상현실) 기기를 조작할 수 있는

기기를 399달러에 출시했다.

이 기기의 센서 부분이 머리 뒤통수에 붙도록 쓰고 블루투스 방식으로 PC와 연결하면 센서에 달린 9개 전극이

대뇌 시각피질에서 나오는 뇌파를 디지털 신호로 전환해 PC에 전달한다. 영화에서처럼 자유롭지는 않지만, 

시선과 생각만으로 영상 재생이나 간단한 게임을 조작할 수 있다.

공상과학물에서나 볼 수 있었던, 생각으로 정보를 전달하고 사물을 조작하는 기술이 현실화하고 있다.

이른바 BCI(Brain-Computer Interface) 기술이다. 뇌파 형태로 전달되는 두뇌 속 전기 신호를 디지털 신호로

변환한 다음, 그 내용을 해석해 전자 기기나 로봇을 조작한다.

1970년대부터 본격적인 연구가 시작됐지만, 두뇌에서 나오는 미약하지만 복잡한 전기 신호를 측정하는 첨단

센서(전극 장치)와 AI(인공지능) 기반 데이터 분석 기술이 발전한 2010년대 들어서 빛을 보기 시작했다.

최근에는 페이스북 CEO(최고경영자) 마크 저커버그와 테슬라 CEO 일론 머스크 등 세계적 기업가들이 앞장서 BCI 

기술의 본격 상용화를 이끌고 있다.

BCI 기술 분야에서 일론 머스크(위)의 뉴럴링크와 마크 저커버그(아래)의 페이스북 간 주도권 경쟁이 뜨겁다.

뉴럴링크는 BCI로 인간 두뇌의 능력을 극한까지 끌어올리려 하고, 페이스북은 미래형 가상·증강현실 서비스에

BCI를 결합하려 한다

인간과 컴퓨터를 하나로 연결

BCI 기술에 먼저 뛰어든 것은 일론 머스크다. 그는 2016년 BCI 스타트업 ‘뉴럴링크’를 창업해 지금까지

1억5800만 달러를 투자했다. 이 중 1억달러가 자신의 사재(私財)였다.

머스크는 BCI를 이용해 인간과 컴퓨터를 하나처럼 연결, 인간 두뇌의 잠재 능력을 극한까지 끌어올리려 한다.

생각만으로 로봇이나 기계 장치의 복잡한 움직임을 제어하고, 컴퓨터에 프로그래밍 명령을 내리는 건 기본이다.

역으로 컴퓨터에 저장된 대량의 정보를 시각이나 청각 같은 감각 기관을 통하지 않고, 바로 인간의 뇌에 입력한다.

영화 ‘매트릭스’에서 머리에 꽂은 전극을 통해 헬리콥터 조종법을 순식간에 입력받는 것과 비슷하다.

BCI는 외과 수술로 두개골 속 뇌 표면에 센서를 심어 직접 뇌의 전기 신호를 읽는 ‘삽입형(Invasive)’과 헤드셋

같은 장치로 두피를 통해 간접적으로 뇌의 신호를 읽는 ‘비(非)삽입형(Non-Invasive)’ 두 가지가 있다.

뉴럴링크는 뇌와 정보를 주고받는 정밀도를 높이고자 두개골에 구멍을 내고 1 센트짜리 동전 크기의 센서 칩을 

삽입하는 방식을 선택했다.

다만 뇌에 직접 전극을 꽂는 기존 삽입형 방식이 아니라 대뇌 피질을 감싸는 외부 보호막인 경막(dura)에 칩을

심어 센서의 탐침이 일으키는 염증이나 감염 등 뇌 손상 우려를 불식하려 한다.

삽입형 방식은 더 많은 뇌 신호를 측정할 수 있지만, 두개골을 건드리는 외과 수술이 병행된다는 점에서 진입

장벽이 높다.그래서 뉴럴링크는 관련 수술을 마치 라식 수술처럼 쉽게 만들어주는 칩 이식 수술 로봇부터 개발

했다.

지난해 8월 공개된 이 로봇은 1000개 이상의 전극을 뇌혈관을 피해 정밀하게 심을 수 있고, 1시간 내에 수술을

끝낼 수 있는 것으로 알려졌다.전문가의 말을 빌리면 “뉴럴링크의 수술 시스템이 보급되면 삽입형 BCI를 선택

하는 사람들이 늘면서 뉴럴링크가 BCI 플랫폼(기반 기술) 회사로 거듭날 수도 있다”고 했다.

5~10년내 본격 상용화

반면 저커버그는 BCI를 VR과 AR(증강현실) 기기와 결합해 쓰는 데 관심이 많다.

BCI가 키보드나 마우스, 조이스틱을 대체토록 하는 것이 목표다. 뉴럴링크처럼 사람이 컴퓨터에서 정보를 받는

것은 추구하지 않는다.따라서 헤드셋 형태의 비삽입형 BCI 기술을 개발 중이다. 그는 “수백만 명의 사람들이

증강현실을 이용하거나 PC와 직접 통신하겠다며 머리에 구멍을 뚫고 싶어하진 않을 것”이라고 했다.

지난 2019년 7월에는 샌프란시스코 캘리포니아대 연구팀과 함께 생각만으로 컴퓨터에 글자를 입력할 수 있는

헤드셋 기술을 선보였고, 지난달 18일에는 뇌가 손 근육으로 보내는 운동 신호를 해석하는 손목 밴드도 개발했다.

이르면 올해 말 출시 예정인 AR(증강현실) 안경에 먼저 적용된다. 손가락을 움직이는 순간 눈앞에 떠 있는

증강현실 화면이 원하는 대로 조작되는 식이다. 페이스북은 관련 스타트업(컨트롤랩스) 인수에 최대 10억달러를

쓴 것으로 알려졌다.

시장 조사 기관 밸류에이츠는 BCI 시장 규모가 연평균 14.3%씩 성장해 오는 2027년에는 35억850만달러에 이를

것으로 전망한다.향후 5~10년이면 BCI 기술이 대중에 보급되리란 예측도 나온다.

호주 멜버른대학 연구팀이 미국 신경공학 스타트업 ‘신크론’과 함께 개발한 ‘스텐트로드(Stentrode)’는 목 혈관에

작은 구멍을 낸 뒤 센서를 삽입해 뇌혈관으로 보낸다. 연구팀은 작년 10월 전신 마비 루게릭병 환자를

대상으로 한 인체 실험에도 성공했다. 실험 참가자들은 이 기술을 통해 90% 이상 정확도로 타자를 치거나 마우스

커서를 조작할 수 있었다.

머스크 "원숭이의 텔레파시 게임"

뉴럴링크 '멍키 마인드퐁' 실험 공개　

뇌신경과학 스타트업 뉴럴링크를 설립한 일론 머스크가 뇌에 컴퓨터 칩을 심은 원숭이를 대상으로

진행한 실험 영상을 공개했다.

머스크는 원숭이가 조이스틱 등 게임 조작 도구 없이 생각만으로 간단한 비디오 게임을 하는 장면을

담은 뉴럴링크의 실험 동영상을 트위터에 올렸다.

뉴럴링크는 인간이 머릿속 생각만으로 각종 전자기기를 다룰 수 있도록 뇌 이식용 칩을 개발 중이며,

최근 페이저라는 이름의 9살 원숭이를 대상으로 초기 실험을 진행했다.

뉴럴링크는 원숭이에게 화면상의 막대를 조종해 움직이는 공을 받아내는 '퐁'이라는 비디오 게임을

학습시켰다. 비디오 게임 화면 앞에 빨대를 꽂아 바나나 스무디를 주는 방법으로 원숭이가 게임을

배우도록 했다.

뉴럴링크는 원숭이가 조이스틱을 사용해 게임을 하는 동안 뇌에 심은 컴퓨터 칩을 통해 뇌 신경에서

전해지는 각종 정보를 디코더 장치로 전송했고, 뇌 작용과 조이스틱의 움직임을 연동시키는 모델링

작업을 진행했다.

조이스틱을 붙잡은 원숭이가 손과 팔을 움직여 게임을 하는 동안 뇌에서 발생하는 신경 정보를 2천개의

작은 전선과 연결된 컴퓨터 칩을 통해 데이터화한 것이다.

이를 토대로 뉴럴링크는 원숭이가 조이스틱을 잡지 않더라도 뇌에서 발생하는 신경 정보만으로 비디오

화면상의 막대가 움직이도록 하는 시스템을 구축했다.

실제로 머스크가 공개한 3분 27초 분량의 영상에서 원숭이는 조이스틱을 잡지 않고 뇌 활동만으로

화면 속 막대를 자신이 원하는 위치로 움직여 게임을 하는 모습을 보여줬다.

머스크는 '멍키 마인드퐁'(Monkey Mindpong) 실험이라고 소개하면서 "원숭이가 말 그대로 뇌 칩을 이용해 

텔레파시로 비디오 게임을 하는 것"이라고 강조했다.머스크는 이번 실험을 토대로 인간 두뇌에 이식할 칩을 

개발하겠다는 뜻도 거듭 밝혔다.

머스크는 "뉴럴링크의 첫 번째 제품은 신체 마비 장애인이 엄지손가락을 사용하는 사람보다 더 빨리

스마트폰을 이용할 수 있게 해줄 것"이라며 "그다음 제품은 하반신 마비 환자들도 다시 걸을 수 있도록

해줄 것"이라고 말했다.

뉴럴링크도 원숭이 실험 영상을 통해 "우리의 목표는 신체가 마비된 사람이 뇌 활동만으로 컴퓨터나 핸드폰을

사용할 수 있도록 하는 것"이라고 전했다.

치료목적을 넘어 어디로 갈것인가?

우리는 여기서 잠간 멈추고 셍각해 보아야 한다.

현대사회는 이제 만능주의(萬能主義) 시대에 접어든지 오래다. 만능주의란 무언가가 모든 문제를 해결할 수

있는 만능 수단이 있다고 주장하는 이론이다.이 말은 전지전능하신 창조주에게 돌려드리는 영광송이어야

하는데 인간 사회에 이런 주의주장이 팽배 해져가는 것은 인류의 종말을 알리는 종소리 같은 것이다.

그 대표적인 것이 과학만능주의(Scientism)이다. [젊은 과학도들에게 드리는 조언](Advice to a Young Scientist)

이라는 책을 쓴 피터 메더워(P.Medawar)는 "굳이 필요한 일이 아닌데도 과학이 모든 가치 있는 질문의 대답을

알고 있는 것, 또는 설령 모르더라도 곧 알게 될 것이라고 단정하는 것. 그리고 과학적인 대답을 허용하지 않는

질문은 어떤 의미에선 얼간이 혹은 숙맥들이나 묻고 대답하는 질문 같지도 않은 질문이라고 치부하는 것.

이것보다 더 빠르게 과학을 망신시키는 일은 없다고 했다.

과학만능주의는 과학기술로 모든 사회문제를 해결할 수 있다고 보는 입장이다.

과학(science)과 기술(technology), 공학(engineering) 등의 개념들이 서로 비슷비슷하게 통용되기 때문에,

주로 과학만능주의라고 하면 이것들을 가리킨다.

"현대 사회는 기술이 가져다 주는 안락함에 감격하고, 기술의 편리함에 매료되며, 기술이 제공하는 꾸준한

오락에 중독되고, 기술이 그려 주는 미래의 전망에 매혹되어, 그 결과, 기술의 힘과 속도에 압도되어 가는 시대이다." -

존 나이스비트(J.Naisbitt)의 경고이다.

의료과학이라는 명분을 앞세워 인간의 생각을 지배하고, 컴퓨터 칩으로 인간의 의지까지 다스리는 이 엄청난

결과에 대해서 생각해 보았는가? 과학이 만능이 되면 인간은 과연 행복해 질 것인가?

BCI 기술은 주로 신경계 중증 환자들의 치료 목적으로 쓰였다. 하지만 최근에는 다양한 분야에서 활용되고 있다.

게임 산업에는 실리콘 밸리의 뉴로스카이(NeuroSky)가 머리에 헤드셋을 착용해 뇌파로 물건을 움직일 수 있는

기술을 개발했다. 이를 통해 뇌파로 조종하는 게임기와 장난감이 만들어졌다.

인간의 기억을 저장할 수도 있다. 테슬라(Tesla)의 엘론 머스크(Elon Musk)는 ‘뉴럴링크’를 설립했으며, 인간 뇌에

초소형 칩을 삽입해 인간의 생각을 읽고 저장하는 연구를 진행했다. 이 기술이 성공한다면 개인의 연령대별 기억을

별도의 칩에 저장해 관리할 수 있게 된다.

뇌의 언어 중추를 해독해 타이핑하는 기술도 가능하다. 페이스북의 ‘빌딩8’ 연구그룹은 뇌파를 이용해 생각만으로

글자를 쓰는 ‘브레인 타이핑 기술’ 완성을 목표로 한다.

또한 사람의 피부를 통해 언어전달이 가능한 하드웨어와 소프트웨어를 개발할 계획이다. 달팽이관 대신 피부를

통해 직접 뇌로 소리를 전달하는 것도 구상하고 있다. 이러한기술이 개발되면 피부로 대화를 할 수 있게 된다.

마케팅에 적용될 수도 있다. 소비자의 의사결정과 선택 과정에 뇌파를 분석하는 것이다. 이를 뉴로 마케팅이라

하며 제품 선택 과정에서 개입되는 소비자의 주관을 배제하고 객관적으로 소비자의 마음을 읽을 수 있다.

현재 구글, 디즈니 등의 기업이 이를 이용하고 있다.

이러한 브레이크 없이 달리는 과학만능주의를 누가 다스릴 수 있을까?

하나님이 아닌 다른 것에 의해 인간이 다스림을 받게 되는 그것을 목표로 달려가는 과학만능주의를 하나님의 

손 안에 두시고 다스려 주시라고 우리는 기도해야할 것이다. (펌글)

[서우철]

지난 시장 보궐선거에서 20대 청년의 표심, 정부여당에 대한 반감은 LH사태로 야기된 일시적 현상만은 아닙니다. 촞불혁명으로 무언가 새로운 미래지향적 진보정부를 기대했고 공정과 정의의 가치를 구현할 것으로 기대했던 여권에 대한 실망이 누적된 것으로 평가되고 있는 기사를 읽은적이 있습니다. 집권당의 자중 역시 잠시 뿐 인듯합니다. 낮에는 더운 날씨가 되어 그늘을 찾곤 합니다. 많이 걸으시며 활기찬 일상 맞이 하십시요.