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“뇌-컴퓨터 접속(BMI) 응용한 로봇의수, 5년 내 상용화될 것”

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2017년 09월 15일 18:44 프린트하기

‘BMI의 아버지’ 앤드루 슈워츠 교수 강연

 

'BMI의 아버지' 앤드루 슈워츠 교수가 15일 대구 한국뇌연구원에서 열린 '브레인쇼'에서 로봇의수를 개발한 경험을 이야기하고 있다. - 데구=윤신영 기자 제공

“내 다음 목표는 '로봇의수'를 무선화해 사람들이 일상에서 사용하게 하는 것입니다. 3~5년 안에 사람들이 널리 쓰게 할 것입니다.”

 

앤드루 슈워츠 미국 피츠버그대 신경생물학과 교수는 15일 대구 한국뇌연구원에서 열린 뇌과학 대중강연회 ‘브레인쇼’에 참석해 이렇게 말했다. 슈워츠 교수는 뇌과 기계를 연결하는 첨단 기술인 ‘뇌-컴퓨터 접속(BMI) 기술의 아버지’라는 별명으로 불리는 석학이다. 2008년과 2012년에 각각 원숭이와 인간의 뇌에 콩알 만한 칩을 넣어 최초로 생각만으로 움직이는 정교한 로봇팔(의수)을 선보여 세계적인 주목을 받았다. 이 로봇의수는 불의의 사고로 팔을 잃은 환자에게 활용될 수 있는데, 이 분야 대가가 상용화가 임박했음을 선언한 셈이다.

 

로봇의수의 원리는 간단하다. 슈워츠 교수는 “팔을 움직이는 단순한 동작에도 수많은 신경세포가 사용된다”며 “원숭이를 대상으로 팔을 회전시키는 단순한 동작을 할 때 팔이 특정 위치나 방향을 가리킬 때만 활동하는 신경세포가 있는데, 이 사실에 착안해 신경세포 수백 개를 읽어 로봇팔로 하여금 원하는 동작을 수행하게 만들었다”고 말했다.

 

뇌의 신호를 읽기 위해 초기에 연구팀이 택한 방법은 뇌의 표면에 콩알 크기의 미세한 탐침을  붙이는 것이었다. 원숭이와 사람의 두개골을 열고 선으로 신호를 읽어 컴퓨터로 분석한 뒤 로봇팔과 연결했다. 슈워츠 교수팀은 이후 로봇 팔에서 움직일 수 있는 관절 수를 늘려 세밀한 동작이 가능하게 만들었고, 이를 사람에게도 실험했다. 최근에는 압력을 느끼는 센서도 연결해 손가락 끝으로 물건을 느끼는 것도 가능해졌다.

 

슈워츠 교수는 “이 기술을 상용화하는 데 가장 큰 걸림돌은 거추장스러운 선”이라며 “3~5년 내에 이를 무선화하고, 무게를 가볍게 해 휠체어에 연결하면 상용화가 가능할 것”이라고 말했다. 슈워츠 교수는 “최근에는 새로운 분야를 연구하고 있다”며 “광유전학으로 신경을 자극해 근육을 움직이게 하는 방법을 연구할 예정”이라고 말했다.

 

‘브레인쇼’는 뇌과학을 대중화하기 위해 국내외 석학을 초청해 다양한 뇌과학 분야를 대중에게 소개하는 대규모 강연회다. 한국뇌연구원이 주최하며 전국에서 온 400여 명의 청소년과 성인이 강연을 들었다. 올해는 슈워츠 교수 외에 뇌질환 전문가인 김은준 IBS 시냅스뇌질환연구단장과 치매 전문가인 최영식 한국뇌연구원 뇌질환연구부장이 강연을 했다.

 

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