한범덕의 재미있는 과학이야기 - 제602편<뉴럴링크가 이뤄낸 BCI기술

제602편<뉴럴링크가 이뤄낸 BCI기술 - 한범덕 고문 (전 청주시장)>

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2024-04-01

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제 602편/ 뉴럴링크가 이뤄낸 BCI기술

한범덕 고문 (전 청주시장)

2024년 2월 20 일 일론 머스크가 뉴럴링크 첫 임상시험 참가자인 사지마비 환자가 생각만으로 컴퓨터 마우스를 움직였다는 발표를 하였습니다. 과학동아에서 2024년 4월호의 특집기사로 다루었습니다 .

뉴럴링크(Neuralink)는 2016년 머스크와 7명의 과학자가 설립한 뇌공학기업입니다. 그리고 BCI(Brain-Computer Interface)는 뇌파측정기, 전기 칩 등의 장치로 뇌와 컴퓨터를 연결하는 기술을 말하는 것입니다.

다시 말하면 이 기술은 뇌가 보내는 다양한 신호를 통하여 뇌활동을 측정하는 것인데, 이때 핵심이 되는 뇌 신호가 바로 전기 신호인 ‘ 뇌파’입니다. 즉 뇌의 신경세포인 뉴런이 소통할 때 전기 신호를 주고받기 때문이라고 합니다. 예를 들어, 우리가 어떤 사물을 본다는 것은 먼저 망막에 있는 시세포가 만든 전기신호가 시신경을 거쳐 대뇌에 있는 시각피질로 가게 되면, 시각피질의 뉴런이 활동하면서 뇌파가 흐르며 정보를 교환하는 방법으로 우리가 눈으로 본 사물을 인식하게 된다는 것입니다. 따라서 뇌파를 분석하는 일이 뇌 활동을 가장 명확하게 읽어낼 수 있는 것입니다.

뇌파를 측정하는 방법은 ‘침습적 방법’과 ‘비침습적 방법’이 있습니다.
침습적 방법은 두개골을 열어 장치를 삽입하는 것이고, 비침습적 방법은 두피에 장치를 부착하는 방식입니다. 비침습적 방법은 외과적 수술을 하지 않아도 되기에 안전하지만 두개골이 막고 있어 정보의 양은 침습적 방법보다 적다는 문제점이 있습니다. 그래서 좀 더 많은 정보를 얻기 위해서는 침습적 방법이 필요합니다. 이번에 발표된 머스크의 방법도 침습적 방법을 사용했습니다.

이번에 발표된 방법은 사실 20년 전부터 사용된 것이었지만 기술적인 면에서 거의 혁명적 방식이라는 평가를 받고 있습니다.

뉴럴링크에서 채택한 방식은 2007년 스티브 잡스가 만들어 세상을 바꾼 ‘아이폰’과 같이 현재 나와있는 첨단기술을 통합시켜 내놓은 것처럼 유연한 전극, 바느질 로봇, 무선통신 기술 등과 같은 지금 현존하는 첨단기술을 통합하여 내놓은 것이라고 하겠습니다.

이 방식은 ‘N1 임플란트 칩’을 이용하여 대뇌에 이식하는 방법입니다.
크기가 50원짜리 동전보다 조금 큰 지름 23mm, 높이 8mm정도인 원판에 64개 실(머리카락 1/10두께로 실 하나에 뇌파를 읽는 16개 전극이 있음)을 부착하여 이식한 것이니까 칩 하나가 1,024개 전극이 있는 것이지요.

이 칩을 사람 두개골의 아주 작은 구멍을 통하여 40㎛ (1㎛는 1/100만m) 굵기의 바늘로 뇌에 모내기하듯 심는 방법입니다.

이러한 BCI는 의료로부터 시작하여 다양한 영역으로 더 많은 분야에서 그 진가를 발휘할 것입니다. 이번 발표한 사지마비환자의 활동에서 보듯 인간의 걷기, 잡기와 같은 운동능력과 보기, 듣기와 같은 감각능력을 살려내고 , 인지기능을 지금의 AI와 같이 획기적으로 확장시키는 세상이 가능할 것입니다. 아마 이제부터 시작일 것입니다.

오늘도 최고의 날이 되십시오.

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