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[임재덕의 특종 미래일기] 두 다리 없어도 걷는 시대 곧 온다

의료계의 혁신, 침습성 BMI 기술격차 줄일 정부 지원책 나와야

임재덕 기자 | ljd@newsprime.co.kr | 2016.10.28 18:13:38

[프라임경제] 라이트 형제가 1903년 동력비행기로 첫 비행에 성공하기 전, 하늘을 날아 세계 각지로 여행 다니는 일을 상상이나 할 수 있었을까요? 혹은 20년 전 개개인이 전용 전화기를 들고 다니는 일은요? 과학기술 발전으로 10년 후를 예견하기 어려운 현재 '특종 미래일기'에서는 머지않은 미래 우리의 일상에 스며들어올 '잇(IT)템'을 소개합니다.

 # 2025년 10월, 끔찍한 교통사고로 두 팔과 다리를 모두 잃은 A씨. A씨는 자신을 보호해줄 가족도 없다. 절망적인 상황이지만 김 씨는 힘을 낸다. BMI 기능을 적용한 의족과 의수가 있기 때문. A씨는 퇴원 후 찾은 요양원에서 생각만으로 가전·전등 ON/OFF부터 보행, 식사까지 일상생활을 원활히 할 수 있는 교육을 받는다.

두 다리가 없는 A씨가 다시 걸을 수 있게 된 것은 뇌-기계 인터페이스(BMI, Brain Machine Interface) 덕분입니다. 이는 생각만으로 기계를 조작할 수 있는 기술인데요.

이 기술이 상용화되는 시점 우리는 말, 혹은 움직임 없이 불을 켜고 끄는 것부터 운전, 주문, 대화, 스마트폰 조작까지 할 수 있는 영화 같은 삶을 살고 있을 것입니다.

BMI 기술의 모식도. 뇌파를 인식해 디지털 형식으로 변환한 후 신호처리를 통해 의족, 의수에 작동명령을 내린다. ⓒ 네이버 캡쳐

BMI 기술은 두 가지 방향으로 개발되고 있습니다. 뇌를 보호하는 두개골 위에 센서를 붙이거나 특정 뇌 부위에 미세 전극을 삽입하는 '침습형'과 두피에 센서를 붙여 전기신호를 측정하는 '비침습형' 방식인데요.

침습형 BMI는 의족·의수 운용을 위한 의료 분야를 중심으로 개발되고 있습니다.

김형민 한국과학기술연구원 바이오닉스연구단 박사는 "침습형 방식은 상대적으로 시간·공간 해상도와 신호의 질이 좋기 때문에 인식률이 높다"면서 의료 분야에 적합하다고 설명했습니다.

하지만 침습형 BMI은 치명적인 결함이 있는데요. 바로 윤리와 안전성 문제입니다.

전성찬 광주과학기술원 정보통신공학부 교수는 "사람의 몸속에 무엇인가를 넣는다는 것은 예민한 부분이지만, 환자들은 이를 감수하더라도 수술하기를 원할 것"이라면서 "향후 환자 동의 여부에 따라 윤리적 문제는 허용될 여지가 있다"고 말했습니다.

그러면서 "문제는 안전성"이라고 말을 이어갔는데요. 전 교수는 "삽입된 장비로 인해 뇌에 치명적인 손상을 줄 수 있다"고 지적했습니다.

전신마비 환자가 생각만으로 로봇팔을 조정해 커피를 마시는 사진. ⓒ 네이버 캡쳐

그렇다면 이 문제가 개선된 제품은 언제쯤 만나볼 수 있을까요? 전문가들은 10년 내에 개선품을 만나볼 수 있을 것으로 전망하고 있습니다.

한재호 고려대학교 뇌공학과 교수와 전 교수는 입을 모아 "기술적인 부분은 5년 내에도 가능하다"고 말했는데요. 다만, 한 교수는 "정책과 인권문제 등으로 우리나라에서 상용화가 될 수 있을지는 장담할 수 없다"는 의견을 내놨습니다.

한편, 비침습형 BMI 기술은 현재 엔터테인먼트 분야를 중심으로 개발되고 있습니다. 게임과 같은 엔터테인먼트 기능을 사용하기 위해 체내에 장치를 삽입할 사람은 없을 것이기 때문이죠.

학계에 따르면 엔터테인먼트 분야에 사용할 정도의 기술은 이미 갖췄다고 합니다. 과제는 의료·재활용으로 사용할 수 있을 정도의 신호 인식률을 확보하는 것이라고 하는데요.

실제로 중국 하이얼은 이미 IFA 2011에서 리모컨 대신 뇌파 감지 헤드셋으로 조작하는 차세대 스마트TV 시제품을 공개한 바 있습니다.

일각에서는 침습성 BMI의 경우 해외와 기술격차가 크다는 지적이 나오고 있습니다.

전 교수는 "침습성 BMI는 체내에 전극을 삽입해야 하기 때문에 보수적인 국내 특성상 쉽지 않다"면서 "해외는 사람에게 직접 적용하는 연구가 활발히 진행되고 있어 기술격차가 날 수밖에 없는 상황"이라고 꼬집었습니다.

그러면서 "국내는 원숭이를 대상으로 진행하지만, 이 또한 고가의 가격 때문에 연구가 제대로 이루어지지 않고 있다"고 덧붙였습니다.

우리는 지금으로부터 10년 후인 2025년, BMI 수혜를 어느 정도 받으며 살고 있을까요? 업계는 이 기술이 성숙되면 다른 사람과 생각만으로 의사를 소통하고 뇌로 직접 정보를 전달하는 것도 가능하다고 합니다.

BMI로 인해 과거 미국의 물리학자인 프리먼 다이슨 박사나 영국 로봇공학자인 케빈 워릭 등이 예견한 '무선텔레파시 시대'가 올 날도 머지않은 듯합니다.

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