저자: 미상 · 한국인
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리처드 파인만 인용으로 시작해 스티브 잡스 아이폰 사례처럼 BCI(뇌-컴퓨터 인터페이스)가 큰 변화를 가져올 것이라 주장. 일론 머스크 뉴럴링크(2016년 6월 창업)와 저커버그 메타의 BCI 경쟁 소개. 침습형은 정확도가 높으나 수술·감염 위험, 비침습형은 안전하나 노이즈가 커 정확도가 낮다고 설명. 국내 기업은 설명 없이 언급되며 전문가는 상용화 시기를 비침습 약 5년, 침습 10년 이상으로 전망. 한국은 BCI 기술 수준이 세계 대비 약 70% 정도로 평가되며 장기 투자 필요성 강조.
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리처드 파인만은 우리가 지금 "0과 1의 시대"를 살고 있다고 말했습니다. 실제로 수많은 영웅들이 지금의 시대를 만들어 왔습니다. 21세기에는 스티브 잡스라는 영웅이 등장했고, 지금은 일론 머스크와 마크 저커버그라는 두 사람이 새로운 시대를 위해 경쟁하고 있습니다. 두 사람은 생각만으로 정보를 전달하고 사물을 조작하는 기술, 즉 BCI(뇌-컴퓨터 인터페이스) 기술에 뛰어들었습니다. 시작은 머스크였습니다. 2016년 6월 뉴럴링크를 창업했고, 저커버그는 뇌 신호를 읽는 기술과 VR, AR을 융합해 메타버스 시대를 열기 위한 준비를 하고 있습니다.
두 영웅 중 먼저 선점하는 쪽이 새로운 시대를 지배하게 될 것이라고 저는 장담합니다. 지금 여러분은 스티브 잡스가 최초의 아이폰을 공개하기 직전의 시대에 살고 있는 것과 마찬가지입니다. 어느 기업이나 저커버그, 혹은 제3의 누군가에 의해 BCI가 아이폰처럼 제대로 모습을 드러내는 순간, 세상은 완전히 바뀌어 버릴 것입니다.
최근 시청자들이 BCI에 대해 수백 개의 질문을 보내주셨습니다. 가장 정확한 답을 드리기 위해 국내 최고 수준의 BCI 전문가 두 분께 자문을 구했습니다. 저는 한국과학기술연구원에서 책임연구원으로 일하고 있으며, 주로 뇌-컴퓨터 인터페이스 분야를 연구하고 있습니다. 뇌에서 신호를 읽고, 뇌를 자극해 제어할 수 있는 초소형 시스템을 만드는 연구를 하고 있습니다.
첫 번째 질문입니다. BCI는 뇌에 직접 전극을 꽂는 침습형과 머리 바깥에서 측정하는 비침습형으로 나뉩니다. 침습형은 뇌 안에 탐침을 넣어 신경세포의 활동을 측정합니다. 일론 머스크가 말했듯이, 사람들이 컴퓨터와 통신하려면 머리에 구멍을 뚫는 것도 감수하지 않겠느냐는 얘기도 있었습니다. 정확도가 더 높더라도 비침습형이 미래의 대세가 될지, 두 방식의 차이와 어느 쪽이 유리한지 궁금합니다.
침습형은 말씀하신 대로 수술이 필요하고 감염의 위험도 있습니다. 하지만 이런 단점에도 불구하고 정확도가 매우 높고, 아주 세밀하고 국소적인 정보까지 읽어낼 수 있다는 장점이 있습니다. 반면 비침습형은 수술 위험이나 감염 위험이 없지만, 신호에 노이즈가 많아 데이터의 품질이 떨어지고, 사용할 때마다 장치를 머리에 착용해야 하는 단점이 있습니다. 일반인에게 적용 범위를 넓히고 싶다면 비침습형이 맞지만, 정밀한 제어나 정밀한 측정을 통해 기계를 조작하려면 침습형이 필요합니다.
두 번째 질문입니다. 침습형을 주로 연구하는 뉴럴링크와 VR, AR을 접목해 메타버스를 열려는 저커버그의 메타 중 어떤 쪽이 더 유망하다고 보시는지요.
기업들이 현재 진행 상황을 명확하게 발표하지 않고 있어서, 어떤 기술이 먼저 상용화될지 정답은 없습니다. 다만 장기적으로는 안전성이 확보되고 가격이 크게 떨어진다면, 그 이후에는 침습형이 일반화될 가능성이 있다고 봅니다. 침습형은 아직 뇌 조직 손상을 많이 일으켜 일반인에게 적용하기 어렵지만, 많은 연구자들이 조직 손상을 줄이는 연구를 활발히 하고 있습니다. 최근 머스크가 발표한 칩의 경우에도 예전에 비해 조직 손상을 많이 줄였습니다.
메타와 UCL이 협업하는 연구는 비침습 방식으로 정확하고 편리하게 뇌 신호를 읽는 것이 가장 큰 걸림돌입니다. 아직 초보적인 단계이기 때문에, 언제 쉽고 정확하게 측정할 수 있는 센서가 나올지는 잘 모르겠습니다. 향후 어느 정도까지 발전할 수 있을지도 아직 미지수입니다.
시청자들이 가장 궁금해하는 질문 중 하나가 관련 기업들의 전망입니다. 지금 떠오르는 기업은 말씀하신 대로 뉴럴링크와 메타 정도일 것 같습니다. 또 다른 기업으로는 스웨덴의 신경 센서 회사 신크론(Synchron)이 있습니다. 혈관을 통해 스텐트 방식으로 뇌 신호를 읽는 센서를 개발했는데, 이는 기존 침습 방식에 비해 침습 정도가 훨씬 적고, 수술이 아닌 간단한 시술로 가능하다는 장점이 있습니다. 다만 뇌의 특정 부위에서만 정보를 읽을 수 있다는 한계가 있습니다. 그 외에도 팔아도 로믹스(Paradromics)나 커널(Kernel) 같은 스타트업들이 있습니다. 특히 팔아도 로믹스는 뉴럴링크보다 1년 앞서 설립된, 역사가 꽤 있는 스타트업입니다. 다만 이런 기업들도 대부분 침습 또는 비침습 센서를 기반으로 하고 있어, 장기적인 관점에서 투자해야 할 분야입니다.
BCI가 좋은 기술이지만, 악용될 수 있다는 우려가 많습니다. 이를 막기 위해 어떻게 해야 하고, 가능할지 궁금합니다. 저는 충분히 가능하다고 생각합니다. 지금 의료 기술을 매우 조심스럽게 다루듯이, 뇌에서 얻은 정보는 그보다 더 높은 수준의 보안 절차를 따르도록 해야 합니다. 그렇게 된다면 악용의 위험을 줄일 수 있을 것입니다.
또 많은 사람들이 궁금해하는 것이, 말로 하지 않고 머릿속으로만 하는 생각과 실제로 실행하려는 의도를 어떻게 구분하느냐는 점입니다. 기술적으로는 크게 세 가지 방법이 있습니다. 첫째, 능동형(Active) BCI는 상상과 관련된 뇌 영역의 신호를 분석해, 사람이 어떤 의도를 가졌는지를 명령으로 바꿔줍니다. 둘째, 반응형(Reactive) BCI는 여러 자극 중 사람이 어떤 자극에 집중하는지를 알아내 그 자극에 해당하는 명령을 전달합니다. 셋째, 수동형(Passive) BCI는 감정이나 스트레스 상태를 측정해 주변 환경을 바꿔주거나, 명상 상태로 유도하거나 잠이 잘 오도록 돕는 방식입니다. 뉴로피드백 같은 기술도 여기에 해당합니다. 생각만 하는 것과 실제 행동하려는 것을 구분하는 것도 충분히 가능합니다.
BCI가 10~20년 뒤의 미래 기술인지 묻고 싶습니다. 지금도 일부는 상용화되어 있지만, 스마트폰도 잡스가 아이폰을 만들기 전에 이미 존재했지만 제대로 대중화된 것은 아이폰 이후였습니다. BCI가 우리 일상에 제대로 접목되려면 어느 정도 시간이 필요할까요?
비침습형은 제한적으로 5년 안에 상용화될 수 있다고 생각합니다. 침습형은 조금 더 낙관적으로 보더라도 10년 이상 걸릴 것 같습니다. 앞으로의 발전 속도는 지금까지보다 훨씬 가파를 것입니다. 가능성이 점점 드러나고 있고, 더 많은 사람과 연구비가 BCI에 투입되고 있기 때문에 기술 개발이 훨씬 빠르게 이루어질 것입니다.
마지막 질문입니다. 우리나라의 BCI 기술 수준이 세계 시장에서 어느 정도인지 궁금해하시는 분들이 많습니다.
한국에서도 BCI 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 미국이나 유럽에 비하면 연구자 수는 상대적으로 적지만, 세계적 수준에는 올라와 있다고 생각합니다. 상대적으로 약한 부분은 침습형 분야입니다. 특히 뉴럴링크나 신크론 같은 스타트업에 비해 기술적으로 뒤처져 있다고 보입니다. 전체 BCI 기술로 보면 외국에 비해 많이 뒤처져 있고, 기술 수준으로 따지면 최선진국의 70% 정도라고 생각합니다.
하지만 BCI를 구성하는 여러 요소 기술에서는 경쟁력이 있습니다. 예를 들어 뇌에 전극을 삽입해 측정하려면 장치의 크기를 매우 작게 만들어야 하는데, 이 기술이 그중 하나입니다. 또 그렇게 얻은 대용량 신호를 실시간으로 처리하기 위한 반도체 기술도 핵심 요소가 될 것입니다. 이런 분야에서는 우리나라도 큰 경쟁력을 가지고 있습니다.
BCI는 장기적인 투자와 장기적인 성과가 필요하기 때문에 많은 투자가 이루어져야 합니다. 그러나 우리나라에서는 중소기업의 투자가 많지 않고, 대기업의 참여도 저조한 문제가 있습니다. 앞으로 BCI가 정말 전망 있는 분야이고, 국가의 경쟁력을 위해서도 미래 기술에 선제적으로 투자하는 기업과 벤처캐피털이 많이 생겨났으면 좋겠습니다.
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