바이오인

뇌와 세상의 소통

차세대리포트 2024-02호

◈ 목차

I.  BMI 기술 개요 및 현황

1. BMI 기술 개요 및 최신 동향

2. 감각 별 BMI 기술 개발 현황

II. BMI 기술의 미래 전망

1. 사회 전반에 미칠 BMI 기술의 미래 전망 

2. 감각 별 BMI 기술의 미래 전망

III. BMI 기술의 상용화를 위한 정책 제언 

1. 윤리적 문제

2. 제도적 문제

3. 인프라 문제

◈본문

I.  BMI 기술 개요 및 현황

1. BMI 기술 개요 및 최신 동향

BMI 기술은 인간의 뇌가 발생시키는 신경 신호를 해석하고, 이를 컴퓨터나 기계로 전달하여 명령을 수행하도록 하는 기술이다. 사람의 뇌는 우리가 생각하거나 감각을 느낄 때 전기 신호를 생성한다. 이 신호는 신경을 따라 전달되어 뇌의 다양한 영역에서 해석되고 처리된다.

BMI 기술은 이러한 뇌파를 감지하고, 이를 분석하여 기계가 이해할 수 있는 명령어로 변환하는 과정이다. 이를 통해 사람은 생각만으로 기계를 조종하거나, 자신의 의도를 전달할 수 있게 된다.

뇌신경 신호에 대한 해석이나 기계를 위한 명령어 등 현재의 지식수준으로도 이해하기 쉽지 않은 용어들이 사용되다 보니 BMI가 최근에 개발된 기술이라고 생각하기 쉽지만, BMI 기술의 역사는 상당히 오래 되었다.

지난 1924년 독일의 한스 베르거가 최초로 뇌파(EEG)를 측정하면서, 뇌의 전기적 활동을 기록할 수 있다는 가능성을 연 것이 BMI 기술의 시작이었다. 이후 수십 년간 연구자들은 뇌 신호를 분석하고 이를 외부 장치로 전달하는 방법을 개발하기 시작했다.

1960년대와 1970년대는 BMI 기술에 대한 연구가 본격화된 시기였다. 당시 연구자들은 원숭이를 대상으로 뇌 신호를 통해 기계를 조작하는 실험을 성공적으로 수행했다. 1990년대에는 더 정교한 전극이 개발되었고, 이를 통해 개별 뉴런의 신호를 기록하고 해석할 수 있게 되었다.

2000년대에 들어 BMI 기술은 인간을 대상으로 하는 임상 연구로 확장되었다. 특히 2006년, 뇌에 전극을 이식한 환자가 생각만으로 컴퓨터 커서를 움직이는 데 성공한 사례는 BMI 기술의 가능성을 크게 입증했다.

이처럼 BMI가 의학 및 신경과학, 그리고 공학을 기반으로 괄목할 만한 발전을 이루다 보니, 무엇보다도 장애인들을 위한 혁신적 도구로 주목받고 있다. 팔이나 다리를 움직일 수 없는 사람들은 뇌의 신호를 통해 로봇 팔을 움직일 수 있으며, BMI 기반의 의수나 의족은 사용자의 의도에 따라 자연스럽게 움직임으로써 기존의 의족보다 훨씬 높은 활동 범위를 제공해 줄 수 있다.

<그림 1> BMI 기술 임상 연구 사례

출처: VA NEWS(2022).

출처: TechCruncy(2017).

또한 테슬라의 창업자인 일론 머스크가 설립한 뉴럴링크(Neuralink) 역시 뇌에 작은 칩을 삽입하여, 이를 통해 생각만으로 컴퓨터를 제어할 수 있는 기술을 개발 중이다. 이 칩은 뇌의 특정 부위에 전극을 연결하여 뇌파를 감지하고, 이를 즉각적으로 컴퓨터로 전송한다. 이를 통해 사용자는 생각만으로도 텍스트를 입력하거나, 가상현실에서 다양한 활동을 할 수 있다.

생각 외에도 BMI 기술은 인간의 오감을 보완하거나 확장하는 기능을 통해 장애를 극복할 수 있도록 도와주고 있다. 오감은 우리가 세상을 인식하고, 경험하는 데 있어 필수적인 요소들이다. 예를 들어, 시각 장애인을 위한 BMI 기반의 기기들이 개발되고 있는데, 이들은 카메라를 통해 촬영한 영상을 뇌로 직접 전달하여 시각 정보를 제공하는 역할을 한다.

청각장애인의 경우도 마찬가지다. 소리 관련 신호를 뇌에 직접 전달하는 기술을 통해 청각에 문제가 있는 사람에게 주변의 소리를 들을 수 있는 기능을 제공해 준다. 오감을 지원하는 BMI 기술들은 아직 초기 단계에 있지만, 미래에는 더 발전하여 일상생활에서 널리 사용될 가능성이 크다.

따라서 BMI 기술은 오감과 생각을 모두 포함하는 인간의 감각을 새로운 차원으로 확장하는 혁신적인 기술이라고 정의할 수 있다. 장애인들에게 새로운 가능성을 열어주고, 인간과 기계 간의 경계를 허물며, 사람이 세상을 인식하고 상호작용하는 방식을 근본적으로 바꿀 수 있는 잠재력을 지닌 기술이 바로 BMI인 것이다.

<그림 2> 오감과 생각

...................(계속)

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