‘뇌-기계 접속기술(BMI)’ 분야 독보적인 연구 성과 인정
‘뇌-기계 접속기술(BMI)’ 분야 독보적인 연구 성과 인정
뇌 질환환자를 위한 새로운 패러다임 제시
  • 대한뉴스
  • 승인 2010.10.26 11:35
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

지난해 한국과학기술기획평가원(KISTEP)과 삼성경제연구소(SERI)가 발표한 ‘10대 미래유망기술’ 중 최고의 유망기술은 뇌신경 신호를 실시간으로 해석하고 활용해 생각만으로 로봇이나 기계를 제어할 수 있는 ‘뇌-기계 인터페이스((Brain Machine Interface, BMI)’ 기술이 선정됐다. 국내의 BMI 연구를 주도하고 있는 한림대 의대 신형철<左 사진>교수를 만나기 위해 강원도 춘천으로 향했다.


사람과 대화하는 강아지를 만나다

한림대 의대 신형철 교수팀은 뇌 속에 직접 전극을 심어서 정보를 파악하는 BMI 기술을 동물에 적용한 연구를 하고 있다. 특히 인간과 상호작용하고 교감하는 동물 연구에 주력하고 있다. 지난해 BMI 기술을 활용해 사람과 대화를 나눌 수 있는 애견을 현실화하는데 성공한 ‘말하는 강아지(Super Dog)’는 발표 동시에 단연 학계의 주목을 받았다. 이는 강아지의 뇌에 BMI 장치를 이식한 뒤 간단한 질문에 대한 답변을 음성언어로 바꿔 표현하도록 한 기술이다. ‘네 이름이 뭐냐’고 물으면 강아지는 ‘이름’이라는 단어에 반응해 특정 신호를 내보내고, 이 신호가 뇌에 이식된 마이크로칩을 통해 컴퓨터로 전달된다. 이후 컴퓨터는 강아지의 목에 걸린 스피커를 통해 답변을 내보낸다. 이로써 주인과 간단한 언어소통은 물론 게임, 로봇 및 가전제품의 제어도 가능해졌다. 최근에는 뇌에 이식이 가능한 소형 신경신호 추출 및 무선전송 BMI칩을 개발해 활용하고 있으며, 이를 뇌질환 환자에 도움을 주는 BMI를 개발 중이다. 이 기술은 무선전송 칩을 개발하는 데만 3년을 공들인 끝에 얻은 신 교수 연구팀의 값진 결실이다. 신 교수는 연구 초반에는 쥐를 이용한 단순한 기술 획득에 중점을 두다가 2006년부터는 개를 이용해 1, 2차원 운동기계제어 BMI 시스템을 개발하는데 성공하면서 IT․로봇제어 기술과의 융합으로 다양한 실용화 가능성을 제시하였다. 앞으로 태생적으로 후각이 민감한 개의 후각 신경계에 전극을 심어 암환자 판별, 시료 분석 등에 적용하는 연구도 진행할 계획이다. 신 교수 연구팀은 이 기술을 강아지에 적용해 실용화 단계 연구를 진행 중이며, 이는 세계 연구수준의 문제점을 해결한 보다 앞선 기술로 평가받고 있다. 신형철 교수는 “민물장어는 수중의 냄새를 잘 맡고, 연어는 천재적인 내비게이션 능력을 갖고 있는 것을 모티브로 삼고자 합니다. 동물에게 BMI 기술을 적용하면 동물이 가진 환경 최적화된 신경계를 인간의 능력으로 가져올 수 있을 것입니다.”라고 전했다. 덧붙여서 그는 “외과적 시술 없이도 기술 적용이 가능한 비침습적 기술이 발달되면 BMI가 인간의 능력 업그레이드에 다각도로 활용될 전망입니다.”라고 BMI기술에 대한 전망을 밝혔다.

▲ 신형철 교수팀은 지난해 BMI 기술을 활용해 사람과 대화를 나눌 수 있는 ‘말하는 강아지(Super Dog)’를 발표로 큰 주목을 받았다.ⓒ대한뉴스


장애인에게 재활의 희망 보여줘

신 교수 연구팀은 올해 6월 지식경제부의 산업원천기술개발사업 지원 대상으로 선정되었다. 현재 ‘바이오닉 인터페이스 기반 신경정보 제어 기술’이란 주제로 바이오·의료 분야의 신규 과제에 선정되어 활발한 연구를 진행하고 있다. 이번 프로젝트에서 신 교수팀은 새로운 난치성 배뇨 장애 치료를 위한 자기 제어형 신경 조절 기술 시스템 등을 개발하는 3세부과제와 총괄 업무를 관장한다. 김성준 서울대 교수팀이 생체 친화적 나노 소재에 기반한 전극 등을 개발하는 1세부과제를, 장진우 연세대 의대 교수팀이 생체 안정형 신경 자극 기술 등을 개발하는 2세부과제를 각각 맡았다. 이 연구가 성공적으로 완료되면 사고로 척수가 손상돼 배뇨 조절 기능이 약해진 환자는 물론이고 뇌 손상으로 인한 다양한 질병의 치료에 획기적 전기가 될 것으로 기대를 모으고 있다. 신 교수는 “5년의 연구가 끝나면 연구 결과를 토대로 상품 가능성을 검토할 예정입니다. 이 연구의 궁극적 목표는 장애인 재활을 돕는 것입니다.”라며 “연구진의 능력과 열정을 감안할 때 뛰어난 성과가 기대됩니다.”라고 자신감을 드러냈다.

▲ 신형철 교수팀은 뇌 속에 직접 전극을 심어서 정보를 파악하는 BMI 기술을 동물에 적용한 연구뿐만 아니라 궁극적으로 장애인 재활을 돕고자 하는 목표를 가지고 불철주야 연구에 매진하고 있다. ⓒ대한뉴스


연구개발 인력수급 방안 마련 시급

BMI 기술은 선진국에서도 21세기 100년에 걸친 10대 신기술, 국내 과학계에서도 10대 미래유망기술 중 단연 첫째로 선정됐을 정도로 그 중요성을 인정받고 있다. 하지만 자연․공학․의학계열 등 학문 간의 융합적인 공동연구가 수반되는 까닭에 인력을 구하기는 좀처럼 쉽지 않다. 신 교수는 “융합기술인 BMI 연구 특성상 하드웨어, 컴퓨터, 기계제어, 프로그램 등 다양한 학문 분야의 연구자들이 필요하지만, 현재로선 연구 개발에 집중할만한 연구원의 적절한 수급이 이뤄지지 않고 있는 것이 지방대학의 현실입니다.”라며 아쉬움을 토로했다. 신 교수는 기술 개발 목표를 달성하기 위해 무엇보다 중요한 건 ‘우수한 연구인력 양성’과 ‘지원’이라고 거듭 강조했다. 한편, 지방대학의 한계를 뛰어넘어 신 교수팀의 연구 성과가 점차 알려지면서 다방면의 전공학생들의 관심이 이어지면서 신 교수팀은 다시 한 번 주목을 받고 있다.

소설이나 영화에나 나올법한 생각만으로 움직이는 기계는 우리 눈 앞의 현실로 다가왔다. 이 중심에는 신형철 교수가 있으며, 앞으로도 그의 빛나는 연구 성과는 국내뿐 만 아니라 세계적으로도 주목을 받을 것으로 기대된다.

한태윤 기자

Off Line 내외대한뉴스 등록일자 1996년 12월4일(등록번호 문화가00164) 대한뉴스 등록일자 2003년 10월 24일 (등록번호:서울다07265) On Line Daily (일간)대한뉴스 등록일자 2008년 7월10일 (등록번호 :서울아00618호)on-off line을 모두 겸비한 종합 매체입니다.


댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.

  • 서울특별시 강서구 양천로 400-12 더리브골드타워 1225호
  • 대표전화 : 02-3789-9114, 02-734-3114
  • 팩스 : 02-778-6996
  • 종합일간지 제호 : 대한뉴스
  • 등록번호 : 서울 가 361호
  • 등록일자 : 2003-10-24
  • 인터넷신문 제호 : 대한뉴스(인터넷)
  • 인터넷 등록번호 : 서울 아 00618
  • 등록일자 : 2008-07-10
  • 발행일 : 2005-11-21
  • 발행인 : 대한뉴스신문(주) kim nam cyu
  • 편집인 : kim nam cyu
  • 논설주간 : 김병호
  • 청소년보호책임자 : 정미숙
  • Copyright © 2024 대한뉴스. All rights reserved. 보도자료 및 제보 : dhns@naver.com
  • 본지는 신문윤리강령 및 그 실천 요강을 준수하며, 제휴기사 등 일부 내용은 본지의 공식 견해와 다를 수 있습니다.
인터넷신문위원회
ND소프트