2023년까지 뇌과학 강국으로 도약

정부, 뇌지도 2종 구축 팔 걷어기능DB화.. 뇌질환 치료 혁신융합챌린지 기술도 집중 개발미니뇌?로봇팔 상용화 앞당겨

사람의 머릿속에 있는 1.4㎏짜리 신경 덩어리인 뇌의 신비를 풀기 위해 정부가 팔을 걷어붙이고 나섰다.

2023년까지 뇌의 구조와 기능을 수치화한 ‘뇌지도’를 만들기로 했다. 지도가 만들어지면 뇌 질환의 정확한 진단뿐만 아니라 뇌 질환 치료에도 도움이 될 전망이다. 아울러 뇌 작동원리 연구를 고도화해 인공지능(AI)의 인지 및 학습 알고리즘 개발에 기여하고, 장애인들을 위한 로봇팔 제어 기술 개발에도 탄력이 붙을 것으로 보인다.

미래창조과학부는 2023년까지 뇌 연구 신흥강국으로 도약하기 위해 이 같은 내용을 골자로 하는 ‘뇌 과학 발전전략’을 30일 발표했다. 우선 2023년까지 뇌지도 2종을 구축하기로 했다. 뇌지도는 뇌의 구조적·기능적 연결성을 수치화·시각화한 데이터베이스(DB)를 의미한다. 정부가 만들려는 뇌지도는 고등 인지기능의 첫 관문인 대뇌피질(후두정엽) 설계도 확보를 위한 ‘고위 뇌기능 특화지도’와 노화 뇌질환에 초점을 맞춘 ‘노화 뇌질환 특화 뇌지도’ 두 가지다.

미국은 현재 시각 기능과 관련된 ‘대뇌피질’에, 일본은 인지기능과 관련된 ‘전전두엽’에 각각 초점을 맞춰 뇌지도 구축을 위해 노력 중이다.

뇌지도는 앞으로 뇌 질환의 정확한 진단을 위해 활용되는 한편 어떤 뇌부위 자극이 뇌질환의 치료에 필요한지에 대한 정확한 좌표도 제공할 수 있다.

김경진 한국뇌연구원장은 이날 브리핑에서 “사람의 뇌는 1000억개의 신경세포(뉴런)로 이뤄졌고 이들 세포가 서로 연결돼 신경망을 이루고 있다”며 “이 신경망이 어떻게 사람의 행동을 관장하는지 각각의 기능을 찾고자 하는 게 뇌지도 연구”라고 설명했다.

아울러 뇌지도를 활용할 수 있는 기술을 ‘미래 선점 뇌융합 챌린지기술’로 정하고 집중 개발하기로 했다. 챌린지기술의 예로는 ‘미니 뇌’가 거론됐다. 즉 줄기세포를 이용해 사람의 뇌와 비슷하지만 크기를 줄인 실험용 뇌인 ‘미니 뇌’를 제작, 분석하는 기술을 개발하겠다는 얘기다. 인간과 동물의 생체원리를 바탕으로 로봇팔을 제어할 수 있는 기술도 집중적으로 연구하고, 유전정보를 바탕으로 한국인 맞춤형 뇌 질환 진단과 치료기술도 개발할 계획이다.

미래부는 사람 뇌의 작동원리를 인공신경망 모델링과 알고리즘 개발에 활용해 AI 기술을 도약시키려는 ‘차세대 AI 연계기술’ 개발계획도 추진하기로 했다.

뇌연구 생태계의 기반 확충을 위해 뇌 연구인력의 융합화를 촉진하고, 뇌연구 자원의 안정적 확보를 목표로 한 DB 서비스가 구축되는 등 여러 과제도 함께 수행된다. 미래부는 뇌 과학 발전전략을 실행하기 위해 앞으로 10년간 3400억원 규모의 신규 재정투자가 필요할 것으로 보고 재정 당국과 재원마련 방안을 협의해 나가기로 했다.

정부는 이를 통해 2014년 기준 선진국 대비 72%인 기술수준을 2023년까지 90%로 끌어올리고 세계 최고수준의 뇌연구 성과도 10건 이상 만들어내기로 했다.

김용출 기자 kimgija@segye.com