BCI(뇌-컴퓨터 인터페이스) 동향

개요

뇌-컴퓨터 인터페이스 (Brain Computer Interface)는 차세대 인터페이스의 유력한 대안으로 등장하고 있다. 특히 뇌파 연구의 증진과 활용 확대에 힘입어 거듭하고 있다. 최근 Neurosky, Emotive, OCZ 등의 기업에서 헤드셋 형태의 가볍고 착용이 간편한 기기를 저렴한 가격에 발매함으로 게임, 집중력 향상 연습 등 다양한 용도로 활용되고 있다. 

 

개념

인간의 두뇌와 컴퓨터를 직접 연결해 뇌파를 통해 검퓨터를 제어하는 기술을 총칭하며 마인드 컨트롤로 작동되는 인간과 컴퓨터의 궁극적 모습이라고 할 수 있다.

뇌의 활동을 분석하여 사람 또는 동물의 의도를 미리 예측하고 이를 로봇이나 컴퓨터 조정에 응용한다.

 

특성

인지과학, 뇌과학 등 관련 학문 발전과 연구도 빠르게 진보하고 있는데 뇌영상, 뇌파분석 등을 통해 기초적인 의도나 감정 등의 해석이 가능하다. MIT에서 10대 차세대 기술로 선정했으며, 뉴욕타임스는 21세기 8대 신기술로 선정했다. 국내에서는 2009년 한국과학기술기획평가원이 향후 10년간 우리 생활을 크게 바꿀 10대 유망기술의 하나로 선정하였다.

뇌파의 장점을 살펴보면 뇌파 측정 시 잡파의 혼입이 불가피하고 체 전달로 인한 정보의 손실이 있으며 분석의 어려움이 존재하나, 뇌파는 신경세포들의 자발적인 전기적 활동의 총합을 측정하기 때문에 측정 비용이 저렴하고, 비침습적 측정을 하므로 인체에 무해하며, 뇌 내 정보처리에 대한 실시간 정보 제공이 가능하고, 일체의 동작을 필요로 하지 않아 가장 직관적인 인터페이스로 적합하다.

기술 방식

국내외 기술개발 동향

1.해외

미국의 국립연소 DARPA와 NASA를 중심으로 대형 프로젝트가 수행되고, 대학에서 기계팔, 인공지능 휠체어 등 응용연구가 이루어지고있다. 기업들에서는 브레인게이트 등 제품 상용화가 활발히 이루어지고 있다.(뉴럴링크 등 )

미국의 뉴로스카이(Neurosky)는 뇌파 기반의 인터페이스 Mindset을 상용화하고 있다. 사이버키네틱스(Cyberkinetics)는 전신마비 환자의 머리에 센서칩을 장착하여 TV나 컴퓨터를 조작하게 하는데 성공하였다. 

브레인게이트 개발자인 브라운대 존 도나휴 교수는 벤처기업인 사이버키네틱스 뉴로테크놀로지 시스템스를 창업하여 전신마비 환자의 머리에 센서칩을 장착하여 TV나 컴퓨터를 조작하게 하는데 성공했는데, 100개의 미세 전극으로 구성된 센서칩이 뇌활동의 변화를 포착해 컴퓨터에 전송하면 컴퓨터가 분석하여 환자의 의도를 판별한다.

 

매사추세츠에 거주하는 척수마비 20대 한 청년은 2005년 로드아일랜드 병원에서 브레인게이트를 이식받고, 전극에 컴퓨터를 연결하여 생각만으로 이메일을 확인하고 로봇팔을 움직여 물건을 집는 등 뇌의 신호를 받아 원하는 동작을 이끌어내었다. 

 

호주의 Emotive system는 헤드셋 형태의 비침습형 뇌 인터페이스를 개발하여 게임 인터페이스 등으로 판매하고 있는데, 뇌파를 분석하는 16개 센서를 통해 30여가지의 의도 및 감정을 인식한다. EPOC neuroheadset을 299달러에 판매중이다.

 

2.국내

정부에서는 뇌연구촉진법을 제정하여 법적 토대를 구축하고 대학에서는 KAIST를 중심으로 뇌파로 인간형 로봇을 움직이는 연구, 아바타 로봇 등의 연구가 수행 중이며, 기업에서는 에스엔티글로벌이 마인드셋을 시판중이다.

 

 

향후 전망

미래학자 레이 커즈와일은 미래에는 뇌 스캐닝을 통해 사람의 뇌를 컴퓨터에 보관할 수 있어 사람간에 지식과 노하우를 이식하는 것도 가능해진다고 전망하고 있다. 또 화성에 로봇을 보내 지구에서 사람의 생각대로 탐사하게 할 수도 있다.

옥스퍼드대 닉 보스트롬 교수는 뇌의 영역별 기능이 규명되고 대체할 기술이 발전하면, 수학이나 외국어를 배울 필요 없이 계산모듈, 언어모듈, 등을 업로드하는 시대가 도래하고 상황을 분석하고 목표를 설정하며 계획을 세우는 관리모듈을 업로드하면 치밀하고 계획적 인간으로 업그레이드 될 것이라고 전망하고 있다.

 

참조 - 전자통신동향분석 제26권 제5호 2011년 10월 

 

2019년 7월 관련 기사

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