Brain to X “공상과학에서만 존재하던 텔레파시 사회가 온다”

서울대병원 신경외과 정천기 교수
산업기술 알키미스트 프로젝트 일환

정천기 서울대병원 신경외과 교수.

“그저 생각만 했을 뿐인데...다른 사람이 내 생각을 읽는다?”

영화에서조차 생소한 일이 산업기술 알키미스트 프로젝트를 통해 곧 현실이 될 전망이다. 말 없이도 상대와 소통이 되는 '비언어적 의사소통 시대'. 그런 시대가 우리 앞에 성큼 다가왔다.

정천기 서울대병원 신경외과 교수를 주축으로 한 연구 컨소시엄(이하 연구팀)은 말 없이 생각만으로 타인과 소통할 수 있는 인터페이스(물리적 매개체)를 개발하고 있다. 정 교수는 이 같은 쌍방향 신경 인터페이스를 'Brain to X(B2X)'라고 명명했다.

이 기술을 사용하면 의사소통 과정에 '말'이 필요없게 된다. 사용자의 뇌 신호만으로 그가 무엇을 말하고자 하는지 파악할 수 있고, 역으로 다른 사람의 말을 알아들을 수 있다. 뇌 신호만으로 의사소통이 가능해지는 셈이다.

정 교수는 “움직임이 불편한 환자의 의사소통 기능을 어떻게 회복시켜줄 수 있느냐 하는 문제는 지난 수십년 간 큰 주목을 받아왔다”며 “그 중 뇌에서 발생하는 신호를 가지고 사람의 행동이나 의도를 해독해 망가진 기능을 복원하는 뇌-기계 연결(뇌-기계 연접, 뇌 컴퓨터 연접 이라고도 명명) 방식으로 좋은 성능의 뇌-컴퓨터 인터페이스를 제작하고, 이를 사고나 질병으로 운동 혹은 표현이 어려워진 환자들을 돕기 위해 이 과제를 추진하게 됐다”고 말했다.

이같은 기술 개발을 위해 팀을 꾸렸다. 크게는 뇌 신호를 획득해 전달하는 하드웨어팀과, 뇌신호를 직접 말소리로 만들어내고, 이를 뇌신호로 전환하는 소프트웨어팀으로 구성했다.

(위) 뇌 신호 기반 음성 합성 인터페이스 모식도. (아래) 23명을 대상으로 합성된 음성이 어떻게 들리는지 물었을 때의 결과. (출처: doi: 10.1088/1741-2552/ace7f6)

하드웨어팀은 그라핀(graphene)이라는 전도성이 높은 신소재로 전극을 만들었고, 회로는 가장 효율적이며 크기가 작은 방법을 개발했다. 통신은 무선 통신이라는 획기적인 방법을 도입했다.

이 방법으로 뇌 신호를 획득하기 위해 전극의 넓이만큼 두개골을 열어야 하는 기존 인터페이스에선 완전히 벗어났다. 그라핀 주사기로 주입하기 때문에 두개골을 열 필요가 사라졌다. 그만큼 뇌가 감염될 가능성도 낮아졌다.

정 교수는 “하드웨어팀이 개발한 전극은 식약처 허가를 받을 만한 수준으로 매우 획기적”이라며“ 회로면에서도 가장 작은 회로를 저희가 만들었고 앞으로 현 수준보다 훨씬 더 작게 만들 수가 있다. 현재 4채널까지 있는데 올해 안에 32 채널까지 완성될 예정”이라고 강조했다.

한편 소프트웨어팀은 인공 후두 없이 소리를 만드는 데 성공했다. 소리 전달 역시 단일 자극이 아닌 여러 곳을 동시에 자극하는 기술을 개발, 복잡한 소리를 만들어 내는데 성공했다.

이들은 11개 단어를 12번 정도 훈련시킨 다음에 훈련되지 않은 단어까지도 정확하게 재생을 시킬 수 있는 기술을 성공시켰다. 또한 108개 단어를 한 7분 정도 훈련시킨 다음에 이 사람이 말을 할 때 단어를 정확하게 재생하는 기술도 동시에 성공시켰다.

'알키미스트 프로젝트 Brain to X' 정천기 교수 연구팀은 이같은 기술 개발로 사람이 말을 못하거나 말을 못 알아듣는 '장애'는 사라질 것이라고 장담하고 있다. 또한, 알키미스트 프로젝트만의 특별한 추진전략인 기업멤버십을 통해 시장 수요를 적극 반영하고 있으며, 향후 2027년에 4조 6천억원에 이를 것으로 전망되는 관련 글로벌시장에서 선도적 역할을 할 것으로 기대하고 있다.

정교수는 “우리 기술로 의사소통의 '장애'는 사라질 것이라며 ”이 기술이 조금 더 발전되면 텔레파시만으로 의사소통이 가능해지는 것은 물론 다른 고위 기능(학습, 음악 및 영화 감상)도 가능하다“고 밝혔다.

전자신문인터넷 서희원 기자 shw@etnews.com