두뇌(뇌파)와 컴퓨터를 직접 연결해 기기를 제어하는 뇌-컴퓨터 인터페이스 (Brain Computer Interface)가 차세대 기술로 주목받고 있다. 1973년 美 UCLA 연구팀의 비달(Vidal) 이 처음 개념을 언급한 뇌-컴퓨터 인터페이스는 2000년대 중반까지는 연구개발 및 시험 적용 단계에 머물고 있었는데, 최근 헤드셋 형태의 노파측정장치가 출시되면서 일부 실용화되고 있다.

뇌-컴퓨터 인터페이스는 향후 여러 산업과의 연계를 통해 신체기능 대체, 편의성 제고, 엔터테인먼트 등의 부가가치를 만들어낼 전망이다. 현재 뇌파제어기술을 활용해 휠체어나 로봇팔(인공 의수)을 조종하는 연구가 진행 중인데, 향후 산업현장 등에서 사고를 당해 사지를 사용할 수 없게 된 환자에게 일상생활을 가능케 하고, 재활에 도움을 줄 것으로 예상된다. 또한 휴대기기나 웨어러블  기기의 경우 사이클링, 요리 등 양손을 사용해야만 하는 환경에서는 터치&동작인식보다 뇌파인식이 효과적이고 더 큰 편리함을 제공할 것이다. 오락 분야에서는 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술을 활용하여 집중력과 몰입도를 높이는 게임이 출시되고 있으며, 영화에서는 감상하는 사람의 의지에 따라 의지에 따라 이야기의 흐름이 바뀌는 콘텐츠도 현실화되고 있다. 영국의 영화스튜디오 Treite Labs은 2011년, 영화를 시청하는 관객의 노파를 분석해 그 반응에 따라 스토리가 바뀌는 인터랙티브 영상 <파라노말 마인드>를 제작했다. 한편, 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술의 미래분야로 생각이나 의도를 다른 사람의 뇌로 전달하는 ‘뇌-뇌 인터페이스’기술이 연구되고 있다. 美 DARPA는 말이 아닌 뇌파로 상대에게 말하고 싶은 내용을 전달하는 ‘사일런트 토크’ 프로젝트를 진행 중인데, 성공할 경우 전장(戰場)과 같은 곳에서 발성에 의한 대화보다 명령을 정확히 전달할 수 있을 것으로 예상된다.

뇌-컴퓨터 인터페이스를 포함한 뇌과학 기술은 아직까지는 초기 단계이며 오랜 연구기간과 예산이 필요하지만 당장 상용화하기 힘든 분야이므로 국가 차원에서 기초/협력운구를 주도하고 긴 안목으로 투자할 필요가 있다. 또한, 뇌과학은 인지과학, 의공학, 전기/전자공학 등 다양한 분야의 학문이 연계되어 있으므로 학제적 융합연구가 필요하며, 분야 간 네터워크 및 공동연구를 활성화해야 한다. 한편, 뇌과학의 경영 및 산업 활용은 아직까지 초기 단계이므로 기업들 역시 마케팅, 신기술 개발 등에 활용해 경쟁력 차이를 만들어낼 필요가 있다.

로봇팔을 조종해 원하는 동작을 수행

▷ 美 피츠버그의대와 UPMC 연구팀은 뇌에 6.4제곱센티미터의 기기를 이식, 이와 연결된 로봇의 동작제어에 성공

- 사지마비 환자인 잔 ㅅㅍ어만 여사는 로봇팔을 컨트롤해 초콜릿을 베어 먹음

▷ 美 DARPA는 몸에 이식한 로봇팔을 노파로 조종해 종이컴을 잡거나 알루미늄 캔을 열 수 있는 첨단의수 시스템을 개발

- 초기에는 뇌에 이식된 침과 전선으로 연결했으나, 최근에는 무선 송신으로 진화

인터랙티브 영화  < 파라노말 마인드(Paranormal Mynd) >

▷ 영화를 시청하는 관객의 뇌파를 분석해 그 반응에 따라 스토리가 바뀌는 형태

- 영화 속 출연자에게 악령이 빙의될 때 관객들의 뇌파가 일정량 이상 높아지면 악령이 물러나고, 일정 수준에 못 미칠 경우 악령이 관객을 한 명씩 죽이는 스토리

SERI 정동영 수석연구원