상용화 1973년 BCI개념 정립, 생각으로 조종하는 드론, 뇌파로 스토리를 바꾸는 영화 ＜파라노말마인드＞

[익스트림]

생각한다, 고로 사용한다

: 두뇌-컴퓨터 인터페이스의 발전

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2016.05.02. 17:38

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지난 4월 25일 미국 플로리다대학교에서 세계 최초 생각으로 드론을 조종하는 '브레인-드론 레이스'를 개최했다. 무선 전파로 조종할 수 있었던 무인 항공기 드론을 생각만으로 조종해 경기를 펼치는 것이다. 경기는 머리에 뇌파를 기록하는 헤드셋을 쓰고 드론을 움직여 결승지점을 통과하면 되는 방식이다. 참가자는 경기 시작과 동시에 모니터를 바라보며 생각만으로 드론을 조종한다. 이 경기의 핵심은 뇌파기록장치. 이를 이용해 참가자는 드론을 움직이려는 뇌파를 PC로 보낸 후 무선 신호로 바꿔 드론에 전달한다. 어떻게 생각만으로 드론을 움직일 수 있을까. 이유는 사람의 두뇌와 컴퓨터를 연결하는 '두뇌 컴퓨터 인터페이스(Brain Computer interface)'에 있었다.

BCI는 생물의 두뇌와 컴퓨터를 연결해서 쌍방향 통신을 가능하게 하는 수단으로, 음성이나 영상 등 기존 입출력 장치를 거치지 않고 두뇌와 컴퓨터가 직접 연결되도록 하는 기술을 말한다. 신체동작을 의도하거나 외부자극에 뇌가 반응할 경우 뇌 일부 영역의 뇌파가 변하는데 이를 분석해 신호패턴을 추출하는 것이다.

이 개념은 1973년 미국 UCLA 교수였던 자퀴스 비달(Jaques Vidal)에 의해 처음 사용되었다. 그는 뇌파를 이용해 뇌의 활동을 읽어내면, 사지가 마비된 환자들이 의사소통을 할 수 있을 것이라 생각했다. 그래서 BCI라고 명명하고, 4년 뒤에 개인용 컴퓨터가 등장하자 실시간으로 뇌파를 분석하는 방법에 대한 논문을 발표해 본격적인 두뇌-컴퓨터 인터페이스의 시작을 알렸다. 

BCI 기술은 향후 다양한 분야에서 긍정적인 가치를 창출할 수 있어 차세대 기술로 주목했다. IBM은 2011년 '5년 이내 우리의 삶의 방식을 바꿀 5가지 기술' 중 첫 번째로 BCI 기술을 지목했다. 이 기술은 신체동작 또는 음성 활용이 불가능한 사용자가 생각만으로 동작을 할 수 있게 함으로써 삶의 질을 향상시킬 수 있고, 운동이나 요리 등 다른 일을 하면서 IT 기기를 조작할 수 있게 하는 등 편의성을 제고할 수도 있기 때문이다.

BCI 기술을 크게 네 가지 분야로 나누자면 다음과 같다.
1. 신체기능 보조_신체를 사용하지 않고 원하는 동작을 기계로 수행하는 것
2. 편의성 제고_다른 일을 수행하면서 기기를 조작하는 것
3. 엔터테인먼트_게임, 영화 등의 집중력과 몰입도를 제고하는 것
4. 정보 전달_대화보다 정확한 명령을 전달하는 것
(출처-삼성경제연구소 SERI경영노트 'UI의 미래, 뇌-컴퓨터 인터페이스')

Thought control of robotic arms using the BrainGate system

A trial funded in part by NIH is eval‎uating an investigational device called the BrainGate neural interface system. This is a type of brain-computer interfac...

www.youtube.com

신체기능을 보조하는 데 BCI 기술은 큰 역할을 했다. 선천적인 장애나 사고로 몸을 움직일 수 없는 사람들의 뇌에 이식한 칩을 통해 로봇팔의 동작뿐 아니라 손가락의 움직임까지 정교하게 조종이 가능하도록 하는 기술을 개발한 것이다. 위의 영상을 통해 어떻게 BCI 기술이 인간의 삶을 향상시키는지 봤는가. 놀랍다.

[사진: 인터렉티브 영화 <파라노말 마인드> 예시]

BCI 기술은 엔터테인먼트 분야에서도 응용이 가능하다. 게임은 안전성 문제가 비교적 적기 때문에 실용화가 앞선 분야다. 장난감 업체인 마텔은 뇌파로 공을 움직여 두 사람이 뇌파 게임을 즐길 수 있는 뇌파 게임 마인드플렉스(mindflex)를 개발했다. 머리를 쓰는 게임에서 이제는 머리만을 이용해 게임을 즐길 수 있게 된 것이다.

영화에서도 BCI 기술을 적용한 사례가 있다. <파라노말 마인드>라는 영화 콘텐츠는 감상하는 사람의 의지에 따라 이야기 흐름을 바꿀 수 있다. 영화 속 출연자에게 악령이 빙의될 때 관객의 뇌파가 일정량 이상 높아지면 악령이 물러나게 되고, 그 수준에 못 미칠 경우 악령이 출연자를 한 명씩 죽이는 스토리로 영화가 달라진다. 관객의 반응에 따라 영화 스토리가 바뀐다니, 누구라도 한 번쯤 가보고 싶은 마음이 들 것 같다. 

이외에 스마트폰 등 IT기기를 뇌파로 조작하거나 앱을 구동하는 기술을 연구 중이며, 자전거나 자동차 운전자의 의도를 파악해 기기 속도, 상태, 방향전환 등 제어하는 기술 개발도 진행 중이다. 이처럼 BCI 기술은 여러 분야로 세분화되어 적용할 수 있고, 무궁무진하게 발전할 수 있는 가능성이 있다. 앞으로도 BCI 기술 발전이 다양한 분야에 적용돼 어떤 혁신적인 미래를 만들어낼지 기대된다. 

+ 뇌파로 스토리 바꾸는 영화 <파라노말 마인드> 예고편

Paranormal Mynd Official Trailer - Mind Controlled Horror Movie

myndplay

게시일: 2011. 2. 24.

https://www.youtube.com/watch?v=U3FmPkLs8s4