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  • ‘뇌파 운전’ 자동차 만드나?…맥라렌 ‘F1 콘셉트카’ 공개

    ‘뇌파 운전’ 자동차 만드나?…맥라렌 ‘F1 콘셉트카’ 공개

    최첨단 기술을 하나로 모아 가장 빨리 달리는 실력을 겨루는 포뮬러원(F1). 이 세계 최고의 자동차 경주 대회에 출전하는 선수들이 미래에 순발력을 겸비한 운전 실력 대신 ‘뇌파’로 대결하는 날이 올지도 모르겠다. F1 경주의 전통적인 강자인 영국의 자동차 기업 맥라렌이 미래의 F1 자동차 콘셉트 모델인 ‘MP4-X’를 발표했다. 맥라렌의 ‘MP4-X’는 현존하는 최신 기술이 결집한 것으로 단순히 꿈 같은 이야기가 아니라 실현 가능성이 충분한 것이라고 데일리메일 등 영국 현지 매체가 3일(현지시간) 전했다. 이번 콘셉트카는 공기역학적 특성이 최대가 되도록 차체의 형태를 자동으로 바꿀 수 있다. 또한 타이어 표면의 안전성을 지속해서 감지할 수 있는 센서는 물론 연료를 스스로 보충할 수 있는 태양광 패널 등의 기술도 포함됐다. 이뿐만 아니라 MP4-X는 선수가 뇌파를 이용해 생각만으로 운전할 수 있을 것으로 예상되고 있다. 이처럼 뇌파를 사용한 운전은 마치 공상과학(SF) 영화에나 나오는 얘기 같지만 실은 그렇지도 않다. 올해 초 독일 뮌헨공과대는 민간 기업 3사와의 공동 연구로 뇌파를 사용해 무인항공기 이른바 드론을 조종하기 위한 컴퓨터 프로그램을 개발해 운용 실험에 성공했다. 당시 조종사는 뇌파검사용 전극이 달린 헬멧을 쓴 상태에서 드론을 어떻게 비행시킬지 생각했다. 그러자 그의 뇌파는 프로그램을 통해 번역돼 드론에 지시를 내렸다. 이처럼 MP4-X에도 비슷한 시스템을 운용하면 뇌파로 조종하는 것이 가능하다고 맥라렌 측은 설명했다. 존 알럿 맥라렌 브랜드 담당자는 “MP4-X는 실현 가능한 기술을 기반으로 미래를 상상한 결과”라고 말했다. 사진=맥라렌 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • ‘아플것 같아’…인간형 로봇에도 ‘공감’ 느낄 수 있다 (연구)

    ‘아플것 같아’…인간형 로봇에도 ‘공감’ 느낄 수 있다 (연구)

    인간의 외모와 정신을 닮은 로봇을 개발하려는 노력이 세계 각지에서 이루어지고 있는 지금, 로봇과 인간이 공존하는 사회가 우리를 찾아올 가능성은 하루가 다르게 커지고 있다. 그렇다면 인간들은 과연 그들의 마음 속에 인간형 로봇들을 동등한 이웃으로 받아들일 수 있을까? 이러한 질문에 대한 답변을 엿보게 해주는 새로운 연구결과가 발표돼 화제다. 일본 도요하시기술과학대학교 정보·지능 공학과와 쿄토대학교 심리학과 공동연구팀은 최근 실험을 통해 인간이 인간형태의 로봇에게도 어느 정도 감정을 이입할 수 있다는 최초의 신경생리학적 증거를 발견했다고 발표했다. 이들은 15명의 건강한 성인들에게 각각 고통스러운 상황과 일반적인 상황에 빠진 인간 및 로봇의 사진을 보여주고, 각 사진을 볼 때 이들이 보여주는 뇌파 패턴을 분석한 결과 이 같은 결론을 얻었다고 밝혔다. 여기서 ‘고통스러운 상황’이란 실수로 손가락을 칼에 베는 상황 등을 말한다. 연구팀은 로봇과 인간을 관찰할 때 뇌파의 패턴에서 상당한 유사점이 관찰됐다고 설명했다. 그러나 사진에 드러난 고통을 수용할 때 나타나는 ‘하향처리’(top-down processing) 현상은 로봇 관찰의 경우 비교적 더디게 나타났다고 덧붙였다. 실험심리학에서 하향처리란 지각자의 경험에 근거해 대상을 파악하는 과정을 이야기한다. 이 경우에는 사진 속 인물 혹은 로봇의 ‘심정’을 자신의 과거 경험에 비추어 더욱 깊게 공감하는 일을 말한다. 연구팀에 따르면 로봇의 고통을 관찰할 때 이러한 하향처리가 비교적 늦게 발현되는 이유는 인간의 감정과 감각에 대해서는 기존에 획득된 사전지식이 있지만, 로봇의 ‘입장’에 대해서는 알고 있는 바가 없기 때문이다. 연구논문의 공동저자 미치테루 키타자키는 “인간과 로봇이 공존하는 사회가 찾아온다면, 양자가 모두 친사회적(prosocial)인 행동을 취할 때에만 비로소 그 사회가 올바로 작동할 것이다”고 말한다. 그는 “인간 및 로봇에 대한 동정심은 이러한 친사회적 행동의 근간이 될 것”이라며 “(향후) 인간과 접촉해 인간을 돕는 로봇들이 등장한다면 인간은 이러한 로봇들에 공감을 느낄 수 있어야만 한다”고 주장했다. 방승언 기자 earny@seoul.co.kr
  • 음악가들은 뇌파도 박자 맞춰 ‘춤’ 춘다 (연구)

    음악가들은 뇌파도 박자 맞춰 ‘춤’ 춘다 (연구)

    반복적인 훈련을 통해 박자감각을 익힌 음악가들은 음악을 들을 때 팔다리뿐 아니라 두뇌마저 정확한 박자에 맞춰 ‘춤’을 추게 된다는 흥미로운 연구결과가 발표돼 관심을 끈다. 최근 미국 뉴욕대학교 연구팀은 음악가들과 일반인들의 두뇌 활동을 비교분석한 결과, 같은 음악을 들었을 때에도 두 집단 사이에 서로 다른 두뇌 반응이 나타난다는 사실을 알아냈다고 밝혔다. 연구팀이 관찰한 구체적인 두뇌 활동은 ‘대뇌피질 진동’(Cortical oscillations)이라는 뉴런 작용이다. 이는 두뇌가 인식하고자 하는 소리의 박자에 맞춰 뉴런의 신호 발생 주기를 변화시키는 현상을 말한다. 그동안 해당 현상은 음악보다는 말소리를 인식·처리하는데 있어 중요한 역할을 수행하는 것으로 알려져 왔다. 예를 들어 수많은 소음이 섞여있는 공간에서 원하는 사람의 말소리만을 청취할 수 있는 것은 바로 이 대뇌피질 진동이 해당 말소리의 박자에 동조하기 때문이다. 박사과정 연구원 키스 돌링은 “기존의 수많은 연구를 통해 인간이 다른 사람의 말소리를 인식할 경우 그 대뇌피질 진동이 4~5회라는 ‘음절주기’(1초당 음절이 발음되는 횟수)에 맞춰 전반적으로 재조정된다는 사실이 밝혀진 바 있다”고 설명한다. 연구팀이 실시한 이번 연구의 목적은 이러한 동조현상이 말소리가 아닌 음악을 들을 때에도 일어나는지 여부를 알아보는 것이었다. 이를 위해 돌링과 데이비드 페펠 뉴욕대 교수는 27명의 음악가와 12명의 일반인에게 세 가지 클래식 곡을 여러 차례 들려주면서 그들의 뉴런 활동을 분석했다. 참여한 음악가들은 클래식뿐만 아니라 여러 음악분야에서 활동하는 사람들을 고루 포함하도록 구성했다. 관찰 결과 음악가와 일반인 모두 음악의 박자에 맞춰 대뇌피질 진동이 동조되는 모습을 보여줬다. 그러나 음악가들의 경우 일반인들과 달리 초당 1박자 미만의 아주 느린 속도에도 잘 반응한다는 차이가 있었다고 연구팀은 밝혔다. 돌링은 “일반인들은 음 사이의 간격이 멀수록 이들을 하나의 가락으로 묶어 인식하는 능력이 상대적으로 부족한 것으로 보인다”며 “이를테면 2초라는 긴 간격으로 음이 들릴 경우 일반인들은 이들이 하나의 리듬이 아니라 서로 상관없는 개별적 소리에 해당한다고 인식하는 것으로 추정된다”고 전했다. 더 나아가 이 동조 현상은 개인의 ‘음악훈련’ 수준이 높을수록 더 강화되는 것으로 나타났다. 돌란은 “음악적 훈련의 강도와 기간이 긴 사람일수록 동조의 수준도 높았다”고 말한다. 또한 연구팀은 개인의 ‘음 정보 처리능력’ 또한 동조현상과 관련돼 있는지 파악하기 위해 참가자들에게 곡의 특정 음정을 왜곡해 들려주는 실험도 진행했다. 이들은 이러한 음악을 들려준 뒤 참가자들에게 음 왜곡을 포착했는지, 포착했다면 그 음이 원래 음정보다 높거나 낮은지를 물어봤다. 그 결과 동조현상이 강한 사람일수록 차이를 더 정확하게 지적해냈으며, 따라서 이 현상은 박자뿐 아니라 음악의 기타 세부적 요소들을 이해하고 해석하는 능력과도 관련돼 있는 것으로 보인다고 연구팀은 밝혔다. 연구팀은 향후 같은 음악을 반복해서 들을 경우 대뇌피질 진동의 동조능력이 개선되는지 여부를 연구할 계획이다. 돌링은 “이러한 훈련을 받을 경우 일반인들의 뇌파 동조가 음악가들의 수준에 도달할 수 있을지 확인해볼 예정”이라고 전했다. 사진=ⓒ포토리아 방승언 기자 earny@seoul.co.kr
  • 우리 뇌는 어떻게 잠을 조절하나 - MIT 연구

    우리 뇌는 어떻게 잠을 조절하나 - MIT 연구

    수면은 일반적으로 뇌가 완전히 잠들었거나 완전히 깨어있는 것과 관련있다고 인식돼왔다. 하지만 미국 매사추세츠공과대(MIT) 신경과학자들은 뇌의 작은 특정 부분에서 졸리거나 잠이 들도록 유발하는, 일종의 ‘뇌 회로’를 발견했다. 이 회로는 뇌의 시상과 피질에 외부신호가 도달하는 것을 늦추는 데, 이런 메커니즘은 시상그물핵(TRN)이라는 뇌 조직이 일으키는 것으로 밝혀졌다. 시상그물핵은 깊은 잠의 특성인 느리게 진동하는 뇌파를 발생하는 부분이다. 또한 이런 느린 뇌파는 혼수(코마)나 전신마취 상태에도 발생하는 데 이는 각성 상태를 줄이는 것과도 연관성이 있다고 한다. 시상그물핵이 활발히 활동하면 이 느린 뇌파가 활성화돼 뇌 전체를 제어할 수 있다고 연구진은 말했다. 연구진은 시상그물핵이 뇌의 서로 다른 부분에서 느린 뇌파가 발생하도록 해, 각각의 뇌 조직이 가진 낮 동안의 사건을 하나의 새 기억으로 통합시키는 것을 도울 수 있다고 여긴다. 연구를 이끈 로라 루이스 MIT 뇌와 인지과학부 박사후 연구원은 “수면 시, 특정 뇌 영역은 서로 정보를 교환할 필요가 있어 동시에 느린 뇌파를 가질 것”이라고 말했다. 또한 시상그물핵은 잠을 못 잔 사람들이 잠에서 깨기 위해 노력하는 동안 ‘깜빡 잠드는’ 단순한 감각을 경험할 때 뇌에서 일어나는 변화의 원인일 수 있다고 연구진은 말한다. ◆ 부분 제어 지금까지의 수면에 관한 연구는 뇌 전체가 느린 뇌파를 발생할 때 일어나는 수면의 ‘전역 제어’에 초점을 맞췄다. 하지만 최근 여러 연구는 잠을 못 잔 동물이 아직 깨어있는 동안 뇌 일부에서 느린 뇌파를 발생할 수 있음을 보여줘 부분적으로 각성을 제어할 수 있음을 시사했다. 우리는 시상그물핵의 물리적 위치가 수면에 중요한 역할을 하는 곳에 있었기 때문에 그 영역이 졸음이나 각성을 부분 제어하는 것에 관한 조사를 시작하게 됐다고 루이스 연구원은 말했다. 시상그물핵은 껍질처럼 시상을 둘러싸고 있어, 시상으로 입력되는 감각 정보에 관한 ‘게이트키퍼’(문지기) 역할을 할 수 있다. 과학자들은 깨어있는 쥐들에서 시상그물핵을 약하게 자극하면 뇌 피질의 작은 부분에서 느린 뇌파가 발생하는 것을 발견했다. 또한 이를 더 자극하면 뇌 피질 전체에서 느린 뇌파가 나타났다. 루이스 연구원은 “우리는 또한 뇌 피질에서 이런 느린 뇌파를 유도할 때 동물이 졸고 있는 것처럼 행동하기 시작하는 것을 발견했다”고 말했다. 연구진은 시상그물핵의 미세 조정으로 특정 부분에서 느린 뇌파가 늘어나거나 줄어들게 할 수 있을 뿐만 아니라 뇌가 매우 졸릴 때 일부 영역이 덜 각성하는 것을 유도하는 등 뇌를 '부분 통제'할 수 있다고 믿고 있다. 루이스 연구원은 “스스로 깨어 있으려고 노력해도 졸음이 오는 것은 뇌가 수면으로 전환하기 시작할 때 일부 영역에 그런 메커니즘이 일어나기 때문”이라고 말했다. ◆ 자연스러운 수면과 전신 마취 뇌가 각성을 제어하는 방법을 이해하는 것은 연구자들이 자연 수면과 더 비슷한 상태를 만들 수 있도록 하는 새로운 수면제나 마취제를 설계하는 것을 도울 수 있다. 시상그물핵을 자극하는 것은 논렘(non-REM)수면과 같은 ‘깊은 잠’을 유발할 수 있는데, 이전 연구에서도 그 부분을 자극하는 것을 통해 렘(REM)수면을 유발하는 것을 발견했다. 이번 연구에 참여한 에밀리 브라운 MIT 교수는 “시상그물핵은 억제성 신경전달물질인 가바(GABA)를 생성하는 시냅스(뇌세포 사이의 연결 부분)가 풍부하다”면서 “따라서 시상그물핵은 다량의 마취제 역할을 한다고 볼 수 있다”고 말했다. 또한 연구진은 이전 연구에서 수면 상태의 느린 뇌파와 달리 전신마취 상태의 느린 뇌파는 제어되지 않아 이런 마취제가 뇌의 정보 교환을 손상하고 무의식을 생산하는 이유에 관한 메커니즘을 제안하기도 했다. 한편 이번 연구결과는 과학저널 ‘이라이프’(eLIFE) 최신호(10월 13일자)에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아(위), MIT 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [와우! 과학] 하반신 마비男, 뇌파 보내 ‘본인 다리’로 걸어

    [와우! 과학] 하반신 마비男, 뇌파 보내 ‘본인 다리’로 걸어

    하반신 마비로 휠체어 생활을 하던 남자가 로봇의 도움없이 자신의 두 다리로 걷는 실험이 사상 처음으로 성공했다. 최근 미국 캘리포니아대학교 어바인캠퍼스 연구팀은 하반신 마비 남자가 뇌파를 이용한 첨단 기술을 통해 자신의 두 다리로 3.5m 걷는데 성공했다고 밝혔다. 지구촌 장애인들에게 큰 희망이 되는 이 연구는 기존 방식과는 조금 다르다. 일반적으로 신체 장애인을 위해 세계 각국 학자들은 로봇을 사용해 이를 극복하는 방식을 연구해왔다. 로봇 팔과 로봇 다리 등이 그 예로 신경 공학과 로봇 공학의 결합을 통해 일부 놀라운 성과를 내기도 했다. 그러나 이번 캘리포니아 대학 연구팀의 방식은 보다 특별하다. 로봇이 아닌 자신의 다리를 그대로 이용하는 것이기 때문. 이번 실험에 참가한 사람은 미국인 아담 플리츠(28)로 그는 5년 전 척수손상으로 하반신 마비가 생겨 이후 휠체어 생활을 해왔다. 캘리포니아 대학 연구팀의 기술 원리는 이렇다. 일반적으로 하반신 마비 환자가 척수가 손상돼 두뇌의 신호를 아래로 보내지 못한다는 점에 착안해 이를 직접 보내는 방식을 생각한 것. 연구팀은 피실험자의 뇌파, 예를들어 '걸어라' 등의 신호를 컴퓨터로 해독한 후 그 정보(명령)를 척수를 거치지 않고 곧바로 허리벨트에 장착된 마이크로컨트롤러(microcontroller)에 보내 다리의 근육 신경을 자극시켰다. 이를 통해 '걷고' '멈추고' 등의 간단한 행동이 가능하다는 설명. 실제로 이번 실험에서 피실험자는 보행기의 도움을 얻어 부자연스럽기는 했으나 앞으로 3.5m 걸었다. 연구를 이끈 안 도 박사는 "로봇골격 없이 자신의 두다리로 하반신 마비 장애인이 걷게된 것은 사상 처음" 이라면서 "이 원리를 보다 발전시키면 팔, 다리등의 움직임이 필요한 장애인들에게 다양하게 응용할 수 있을 것" 이라고 밝혔다.        박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [고든 정의 TECH+] 공각기동대가 현실로? 뇌와 컴퓨터가 서로 연결된다

    [고든 정의 TECH+] 공각기동대가 현실로? 뇌와 컴퓨터가 서로 연결된다

    일본에서 제작된 재패니메이션(재팬 + 애니메이션의 합성어) 가운데 해외에서 의외의 흥행을 올린 작품이 있습니다. 바로 공각기동대가 그 주인공이죠. 90년대 작품답지 않게 (사실 시로 마사무네의 원작은 80년대 작품) 미래를 예언하는 놀라운 통찰력이 있는 걸작으로 손꼽히고 있습니다. 이 작품은 난해한 내용에도 흥행에 성공했을 뿐 아니라 이후 매트릭스 같은 이후에 나오는 작품들에 큰 영향을 미쳤습니다. 공각기동대에 나오는 '전뇌화'(電腦化)란 개념 역시 마찬가지입니다. 이는 뇌 일부를 컴퓨터로 바꾸는 것으로써 뇌와 컴퓨터, 뇌와 네트워크가 직접 연결이 가능한 것은 물론 심지어 가짜 기억을 심거나 의식을 백업할 수도 있는 세상입니다. 물론 이런 세상은 아직 오지 않았지만, 어쩌면 우리는 그 이전 단계에 도달했을지도 모릅니다. 뇌와 컴퓨터를 서로 연결시키는 뇌-컴퓨터 인터페이스(Brain-Computer interface, BCI) 연구를 통해 이미 뇌에 장치를 삽입해서 로봇팔을 움직이거나 심지어는 다른 사람의 팔을 움직이는 데 성공하고 있으니까요. - 사지마비 환자가 '뇌'와 연결된 로봇 팔을 들어올리다 53세 여성인 잔 슈어만 (Jan Scheuermann)은 희소병으로 인해 사지 마비가 온 불행한 환자입니다. 하지만 그녀는 2012년 역사의 주인공이 됩니다. 그녀는 피츠버그 의대 연구팀의 임상 시험에 참가했는데, 그 연구란 뇌에 전극을 삽입한 후 로봇 팔을 자신의 의지로 컨트롤하는 것이었습니다. 96개의 전극을 가진 전자 장치를 뇌에 삽입한 슈어만은 다양한 이미지 트레이닝을 통해서 손을 움직이는 동작을 연습했습니다. 뇌의 전기 자극을 인지한 컴퓨터는 사용자의 의지를 읽어 로봇 손을 작동시켰습니다. 그녀의 목표는 로봇 팔로 초콜릿을 한입 먹는 것이라고 했는데, 이 말은 1년 안에 현실이 되었습니다. 그녀는 모두가 보는 앞에서 누구의 도움도 없이 로봇 팔을 움직여 초콜릿을 먹었습니다. 연구팀은 한 여성에겐 작은 한입이지만 BCI 를 위한 큰 입이다. (One small nibble for a woman, one giant bite for BCI)라고 축하했습니다. - 뇌와 뇌를 바로 연결한다 사실 이것은 뇌-컴퓨터 인터페이스의 여러 연구 가운데 하나일 뿐입니다. 뇌에 전극을 삽입하는 번거로운 과정 없이 뇌파를 읽어서 이를 이용해 컴퓨터나 로봇, 드론 등을 조작하는 연구도 같이 진행 중입니다. 워싱턴 대학의 과학자들은 뇌파(EEG)를 측정하는 장치를 이용해서 두개골 안쪽에 장치를 삽입하지 않은 상태에서 신호를 읽어내는 데 성공했습니다. 그런데 이들이 움직인 것은 로봇팔이 아니라 다른 사람의 팔이었습니다. 워싱턴 대학의 라제쉬 라오(Rajesh Rao) 교수는 뇌파 측정 장비를 이용해서 그의 동료인 안드레아 스토코(Andrea Stocco) 교수의 팔을 들어올렸습니다. 스토코 교수의 머리에는 뇌의 운동 피질(motor cortex)을 직접 전기적으로 자극하는 경두개 자기 자극(TMS: transcranial magnetic stimulation) 코일이 장착되어 특정 신호를 받으면 팔을 움직이게 되어 있습니다. 공각기동대의 주인공은 쿠사나기 소령은 전뇌로 네크워크에 접속하는 것은 물론 타인의 의식에도 접속할 수 있습니다. 다른 사람의 뇌 역시 전뇌화가 되어 있으니까요. 그런데 이것 역시 불가능하지 않을지 모릅니다. 이렇게 뇌와 뇌를 연결하는 연구는 BBI(Brain-Brain interface)라고 불립니다. 아직은 초기 단계 연구지만, 이렇게 하면 다른 통신 수단 없이 바로 다른 사람과 생각을 공유하는 시대가 열릴지 모릅니다. - '생각'으로 글을 쓰는 시대 만약 생각한 내용을 키보드에 쓸 필요도 없이 바로 뇌에서 컴퓨터로 옮겨주는 장치가 있다면 어떨까요? 미래에나 가능할 것 같은 이야기지만, 이미 실험은 시작되고 있습니다. 최근 스탠퍼드 대학의 연구자들은 네이처 메디슨에 새로운 뇌-컴퓨터 인터페이스 장치인 브레인스게이트2(BrainsGate2)를 공개했습니다. 이 장치는 사지가 마비된 사람들이 몸을 움직이지 않고도 글을 쓰고 의사소통을 할 수 있게 도와줍니다. 브레인스게인트 2는 뇌에 전극을 심는 부분은 이전의 연구와 비슷합니다. 다른 점은 생각으로 단어를 쓸 수 있다는 점입니다. 또 마우스처럼 컴퓨터 상에 포인트를 움직이고 클릭을 할 수 있습니다. 두 명의 루게릭병(ALS) 환자가 이 연구에 참여했는데, 이들은 이 장치를 이용해서 분당 6개의 단어를 쓸 수 있었습니다. 아직 대화를 자유자재로 하는 것은 아니지만, 이전 세대 BCI 장치인 브레인스게이트에 비해서 훨씬 빨라진 속도입니다. 그리고 화면에 있는 커서를 움직이는 데 걸리는 지연 시간은 20ms(밀리 세컨드)에 불과할 만큼 반응속도가 빠릅니다. - 수십 년 이내로 상용화될까? 위에서 소개한 것은 뇌-컴퓨터 인터페이스에 대한 연구 중 극히 일부입니다. 동물 실험 모델까지 포함하면 관련 연구는 수없이 많습니다. 다만 아직 어떤 것도 상용화 단계에 이르렀다고 보기는 어렵습니다. 대부분 뇌에 전극을 삽입하는 등 위험한 시술을 해야 하는 만큼 실제 상용화 역시 매우 조심스럽고 더 나아가 아직 만족할만한 성능을 보여주는 뇌-컴퓨터 인터페이스가 없기 때문입니다. 하지만 기술의 발전은 매우 빠르고 사지 마비 환자뿐 아니라 여러 장애를 가진 환자를 위한 개발 이유가 충분하므로 앞으로 수십 년 이후에는 공각기동대에서 나오는 전뇌화는 아니더라도 SF 영화에서나 보던 사이보그가 현실이 될지도 모릅니다. 과연 먼 미래에 컴퓨터와 뇌, 그리고 뇌와 뇌가 네트워크로 연결된다면 유토피아가 될까요? 아니면 디스토피아가 될까요? 누구도 장담할 수 없는 일이지만, 어쩌면 그 미래는 생각보다 빨리 올지도 모릅니다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
  • [심재억 기자의 헬스토리 16] 당신은 ‘사회적 잠’을 잡니까, ‘개인적 잠’을 잡니까?

    [심재억 기자의 헬스토리 16] 당신은 ‘사회적 잠’을 잡니까, ‘개인적 잠’을 잡니까?

    단순한 시간의 관점으로 보자면 인간은 삶의 3분의 1을 자는데 할애합니다. 전 생애를 100이라고 할 때 잠이 차지하는 시간상의 비중이 33 정도 된다는 뜻입니다. 수명이 80세인 사람이 평생 자는 시간이 27년 정도인 셈인데, 이는 그 사람이 자신의 삶에서 정말 중요하다고 믿는 것, 이를테면 누군가를 사랑한다든가, 무언가를 먹는다든가, 특별한 취향을 즐기는 일 등 어떤 것에 할애하는 시간보다 길고 오래입니다.  그러나 이런 관점은 그야말로 단순한 산술일 뿐입니다. 다양한 변수를 참고해 보정하면 잠의 가치는 이런 산술적 분석을 훨씬 뛰어넘는 중요성을 가집니다. 그 중요성이 어느 정도인가 하면 ‘잠이 없으면 삶도 없다’고 정리할 수 있습니다. 그래서 누군가는 잠과 삶의 관계를 ‘황금 연대’라고 규정하기도 했지요. 물론, 사람이 자기 위해서 사는 건 아니고 살기 위해서 자지만, 모든 사람의 전 생애를 통해 잠만큼 지속적으로 행복감과 안도감, 편안함과 성취감을 주는 행위는 단언컨대 없습니다.  잠은 그 자체가 생명 활동의 원천입니다. 잠이 없으면 사람에게는 어떤 가능성도 남지 않는다는 분명한 사실이 이를 증명합니다. 이는 신체적 관점에서 어떤 이의도 없는 사실입니다. ‘사흘 굶고 남의 집 담장 안 넘는 사람 없다’는 말에 빗대자면 ‘사흘 자지 않고 사람 노릇 하는 사람이 없다’고 말할 수 있을 것입니다.  ●잠-문화의 산물  그렇다고 잠의 효용이 신체에만 국한되는 것은 아닙니다. 사회적으로 같은 부류의 사람들은 유사한 잠의 형식과 패턴을 공유합니다. 그럼으로써 사회적 활동에 함께 참여하고, 사회적 정서를 공유하게 됩니다. 다시 말해, 한국인에게는 한국인이 공유하는 잠의 특질이 있고, 아프리카인에게는 그들이 공유하는 잠의 유형이 따로 있어 여기에서 한국인과 아프리카인의 ‘다름’이 구체화된다는 뜻입니다.  그렇게 잠의 특질과 유형이 달라서 생기는 차이가 바로 삶의 방식의 차이이고, 정서의 차이이고, 생산성과 목표의식의 차이를 낳는다고 말할 수 있습니다. 예를 들어서, 비행기를 타고 유럽이나 미주지역으로 여행을 할 때 겪는 시차라는 것도 생각해 보면 ‘다른 잠을 자는 세상’으로 진입하면서 필연적으로 겪게 되는 조화와 적응의 과정임을 쉽게 알 수 있지요.  그러면 우리는 어떨까요? 굳이 이런 문제를 두고 ‘민족’처럼 고답적인 거대 단위의 설명이 필요한지는 차치하고, 잠은 생활공동체로서의 민족의 동질성을 규정한다고 할 수 있습니다. 같은 곳에서, 같은 시간대에, 같은 패턴과 같은 질의 잠을 잔다는 것은 공동체의 중요한 기반이니까요. 이런 생활공동체를 마치 수학에서 미분을 하듯 세세하게 쪼개 보면 가족이라는 기본적인 생활 단위에 가닿습니다.  가족이란 기본적으로 혈연관계를 의미합니다. 그러나 혈연의 본질인 ‘핏줄’ 만으로 가족을 규정하기에는 뭔가 부족합니다. 어쩌면, 혈연이란 타의적 선택이고, 자신의 의지와 무관하게 태어날 때부터 지워진 조건이어서 자의적 연대의 조건을 충족시킨다고 단언할 수 없기 때문입니다. 혈연의 연대성을 공고하게 하는 것은 흔히 말하는 운명공동체로서의 체험을 같이 하는 것인데, 여기에는 목표와 환경과 인식의 공유, 노동과 식사와 휴식 같은 일상적 조건의 공유 외에도 같은 잠을 잔다는 조건이 포함됩니다.  예를 들어 볼까요. ‘나’는 생명체로 배태된 그 순간부터 어머니의 뱃속에서, 어머니의 체온에 의지해 잠을 자며 새로운 세상과 만날 일을 준비합니다. 뱃속에서 조용하게 잠만 자면 “그 놈, 게으름 피우는 걸 보니 복은 타고나겠다”는 말을 들었고, 잠에서 깨어 몸을 뒤척이며 요란하게 까불면 “어쨌든 손발 부지런한 놈이 잘 사는 세상이다. 천석, 만석 누리고 살겄다”는 말을 들었습니다. 이렇게 처음 어머니와 연계된 잠은 가족 모두의 잠으로 전이되고 치환됩니다. 태어나서도 가족 안에서의 ‘나’는 잠으로 말을 합니다. 그 잠이 아버지의 팔에 안겨서 든 잠이든, 어머니 젖가슴에 얼굴을 묻고 누리는 잠이든, 아니면 포대기에 덮여 누이의 등에 기댄 채 빠진 잠이든, 내가 아닌 또다른 누군가와의 관계가 가족이라는 연대에 포함된다는 점은 핏줄이라는 사실과 잠을 공유하는 현상으로 확인됩니다.  가족들은 내가 잠을 잘 자면 편하고 건강하다고 믿었고, 잠을 잘 자지 못하면 뭔가 불편하거나 문제가 있다고 판단했지요. 그렇게 나와 가족은 잠을 공유하면서 같은 생각을 하고, 같은 생활을 하며, 같은 생애를 살아갑니다. 우리가 미처 생각하지 못했을 수 있지만, 잠은 그런 것입니다. ●이런 잠, 저런 잠  많은 사람들이 아직도 그런 잠을 ‘이래도 잠, 저래도 잠’이라고 간단하게 생각합니다. 그게 아니라도 고작해야 ‘잘 잔 잠’과 ‘잘못 잔 잠’ 정도로 나눠 생각하는 정도이지요. 하지만 잠에도 전문적인 분류법이 있습니다. 쉽게 정리하면, 깊은 잠과 옅은 잠 정도로 말할 수 있는데, 전문의들은 이를 난렘(Non REM)수면과 렘(REM)수면이라고 말합니다. 여기에서 말하는 REM이란 ‘Repid Eye Movement’의 약자로, 겉으로는 잠에 든 것처럼 보이지만 안구가 빠르게 움직이는 수면 상태를 뜻합니다.  이 난렘수면은 뇌파의 유형에 따라 다시 4단계로 세분화됩니다. 각성과 꿈의 경계상태인 세타파가 절반 이상인 뇌파가 90초 이상 지속되면 수면 1단계라고 말하지요. 소위 옅은 잠으로, 이 상태는 3∼10분간 계속되며, 경험해 보셨겠지만,이 때는 작은 소리나 자극에도 쉽게 잠이 깨곤 합니다.  2단계는 이보다 깊은 수면 상태로, 뇌파검사에서는 방추형의 작고 빠른 파동이 보이며, 40∼50분 정도 지속되지요. 이어 10∼20분 가량 이어지는 3∼4단계에 들면 비교적 느리고 진폭이 큰 뇌파가 나타나는데, 이 때는 ‘잠에 취했다’고 할 만큼 깊은 잠에 빠져 외부 자극에도 쉽게 반응하지 않습니다. 만약 누군가가 악몽을 꾸거나, 야뇨증 또는 몽유병 증상을 보인다면 바로 이 단계의 잠의 질에 문제가 있을 가능성이 큽니다. 여기까지가 난렘수면에 해당합니다.  이 유형의 수면에 뒤이어 나타나는 유형이 눈동자가 빠르게 움직이는 렘수면 상태인데, 지속 시간은 20분 정도로 길지 않으며, 남자들이 수면 중 발기를 경험했다면 대부분 이 상태에서 이뤄졌다고 볼 수 있습니다.  이렇게 해서 한 주기의 수면 사이클이 완성되는데, 여기에 걸리는 시간은 대략 90분 정도입니다. 이를 근거로 셈해 보면 하루에 7∼8시간을 자는 사람의 경우 이런 수면주기가 대략 4∼5회 정도 반복되는 과정을 거친다고 보면 되겠지요.  참고로, 인간의 뇌 활동상태를 보여주는 생체신호인 뇌파는 활동상태에 따라 크게 ▲델타파(1∼4Hz) ▲세타파(4∼8Hz) ▲알파파(8∼13Hz) ▲베타파(13∼30Hz) ▲감마파(30∼120Hz)로 구분합니다. 델타파는 깊은 수면 상태에서 발생되는 뇌파이고, 세타파는 일반적인 수면 상태에서 발생하는 뇌파로, 대부분 이 뇌파단계에서 꿈을 꾸게 됩니다. 알파파는 휴식 중에 생기는 뇌파로, 의식이 있는 상태에서 눈을 감고 휴식을 취할 때 아주 강한 것으로 알려져 있습니다. 베타파는 공부 등 정신활동을 할 때 생성되며, 감마파는 인지작용을 할 때 발생합니다.    ●개인적인 잠, 사회적인 잠  그러나 이런 분류는 병리학적이거나 또는 생리학적 관점의 분류이고, 이런 방식 외에도 잠의 특질을 규정할 수 있는 접근법이 있을 수 있습니다. 그 가운데 하나가 ‘사회적인 잠’과 ‘개인적인 잠’의 개념을 적용하는 방법입니다. 이 방법은 수면의 양태나 질을 따지고 측정하는 방식이 아니라 한 개인이 취하는 잠의 양과 질을 사회 구성원 관점에서 조명하는 개념입니다.  왜 이런 접근이 필요한가 하면, 잠이란 극히 개인적인 생리활동의 영역에 속하지만,그 잠을 취하는 사람은 사회적 환경이나 조건에 따라 각기 다른 양과 질의 잠을 자게 되기 때문입니다. 참고로 덧붙이면, 이 방법은 학문적으로 정립된 측정 또는 평가 방식이 아니라 필자의 필요에 따라, 필자의 관점에서 적용하는 판별식임을 이해해 주시기 바랍니다.  확실히 잠은 개인적이면서 동시에 사회적입니다. 개인의 삶이 상대적으로 사회적 지배를 많이 받는 한국과 같은 사회에서는 더욱 그렇습니다. 직장인이든, 경찰이나 군인이든, 아니면 학생이든 어떤 경우라도 개인 또는 집단에 주어진 사회적 환경과 어울리지 않는 수면생활을 한다는 것은 상상하기 어렵습니다. 결국, 의사는 진료활동에 부합하는 수면 패턴을 가지게 되고, 군인은 자신이 부여받은 임무를 가장 효율적으로 수행할 수 있는 수면 패턴을 지속합니다. 이는 학생이나 대학 교수, 은행원이라고 다르지 않습니다. 이런 점에서 잠은 확실히 사회적이라고 할 수 있습니다.  잠이 사회적 영향을 받는다는 사실은 통계로도 확인되지요. 지난해 한국갤럽의 조사 결과를 보면, 한국인 평균 수면시간은 6시간 53분(413분)이었습니다. 같은 해, 통계청이 집계한 자료에는 7시간 59분이라고 나와있더군요. 무슨 이유 때문에 두 조사 결과 사이에 약 1시간의 작지 않은 편차가 존재하는지는 모르지만, 어떤 결과로 견줘도 OECD 최하위 수준에 해당합니다. 참고로, 다른 나라의 수면 시간을 보면, 프랑스(530분), 미국(518분), 캐나다(509분), 영국(503분), 이탈리아(498분), 일본(470분) 등으로 집계됩니다.  이를 근거로 보면, 선진국일수록 국민 평균 수면시간이 길다는 점을 간파할 수 있습니다. 이는 선진국들이 노동의 질을 따지는 반면 우리나라 같은 하위 선진국이나 개발도상국, 후진국 등에서는 아직까지도 노동의 양을 중시하고 있음을 알 수 있습니다. 이런 결과는 개인이 자신의 의지대로 잠을 취한다기 보다 소속 기업이나 기관의 업무 패턴 속에서 잠자는 시간을 확보하는 양상에서 비롯된 것이라고 해석할 수 있지요.  이는 연령대와 직업군에서 더욱 뚜렷하게 나타납니다. 우리나라의 연령대별 수면시간을 보면, 40대가 6시간 37분으로 가장 짧고, 이어 50대 6시간 45분, 30대 6시간 56분, 20대 7시간 2분, 60대 이상 7시간 5분 등입니다.  또 직업군별로는, 화이트칼라 6시간 44분, 블루칼라 6시간 47분, 자영업자 6시간 49분, 주부 6시간 56분, 학생 7시간 6분, 농어업 7시간 8분, 무직 7시간 10분 등으로 조사됐습니다.  어깨가 무거운 가장이기도 하고, 직장 또는 사회 내부에서 책임자 위치에 올라 있는 40∼50대의 수면 시간이 가장 짧다는 것은, 이 연령대의 수면이 필요량을 충족시키는 방향으로 시간을 할애하는 개인의 선택이 아니라 외부 요인, 즉 사회적 필요에 의해 수면 시간이 제한받고 있음을 보여주는 중요한 지표라고 할 수 있겠지요. 시간 운용이 비교적 자유로운 농어업 종사자나 무직자의 수면 시간이 상대적으로 긴 것 또한 잠의 사회성을 보여주는 결과라고 할 수 있고요.  직업군 수면 분류에서 얻는 결과도 다르지 않습니다. 조직 또는 외부 필요성에 의해 수면 시간을 맞춰야 하는 화이트칼라, 블루칼라, 자영업자들의 수면 시간이 농어업 종사자나 무직자에 비해 짧다는 것은 이들의 수면 시간이 타율적으로 지배되고 있음을 나타내는 또다른 지표라고 할 수 있겠지요.    ●선진국형 잠과 후진국형 잠  이같은 사회적인 잠은 개인의 잠을 규제하는 가장 직접적이고 영향력있는 요인으로 작용합니다. 이를테면, 사회적 잠이 충실하지 못하면 개인적인 잠도 부실할 수밖에 없습니다. 수면의 절대 시간이 부족한 상태에서 수면의 질로 이를 상쇄하는데는 한계가 있기 때문입니다.  예를 들어 3교대로 근무를 해야 하는 간호사의 경우 도식적으로는 ‘8시간 근무 후 퇴근-8시간 수면-8시간 개인 생활 후 출근’의 패턴을 반복합니다. 그러나 퇴근 후의 생활이 정확하게 8시간 단위로 돌아가지는 않지요.  이해를 돕기 위해 앞의 루틴을 재해석해볼 필요가 있습니다. 8시간 근무를 마치면 업무 인수인계와 퇴근 준비 후 병원을 나서 집에 돌아오기까지 상당한 시간을 잃을 수밖에 없습니다. 어쩌면 이 과정에서 2∼3시간을 잃을 수도 있습니다. 집에 도착해서도 곧장 수면에 드는 것은 아니지요. 취사와 가사노동을 하고,샤워와 식사 등을 하다보면 여기에서도 쉽게 2∼3시간을 잃게 됩니다. 더 중요한 문제는 매일 바뀌는 수면시간에 생체시계가 적응을 하지 못해 수면의 질이 크게 떨어질 수밖에 없다는 점입니다. 하루 오전 근무를 한 간호사는 다음에는 시간을 바꿔 근무를 하기 때문입니다. 만약 좀 더 수면시간을 늘리고, 질 좋은 수면을 취하려 한다면 개인생활에 투입해야 하는 시간을 쪼개야 하는데, 이 경우 대부분 삶의 질 하락을 감수해야 하지요.  이 간호사가 평균적으로 6시간을 잔다고 가정할 때, 앞서 거론한 수면주기를 대입하면 프랑스 사람들보다 매일 2주기가 짧습니다. 연간으로 따지면 700 수면주기 이상을 덜 자는 셈이지요. 비단 이 간호사 뿐 아니라 많은 한국인들이 “자도, 자도 잔 것 같지 않은 잠”을 자면서 사는 것은 이 때문입니다. 매일 조금씩 빼앗기고 유보한 잠이 월 단위, 연 단위로는 눈덩이처럼 불어나게 되고, 이는 조금씩 개인의 삶을 위축시키고, 건강을 좀 먹는 방향으로 작용할 수밖에 없습니다.  이를 통해 이 간호사가 근무하는 병원의 근무 조건이 철저하게 사회적 수면을 강요하는 형식이어서 개인적인 수면의 질을 유지하기란 사실상 어렵다는 점을 아셨을 것입니다. 물론, 사회적 수면이 항상 개인적인 수면을 규제하는 것은 아닙니다. 프랑스처럼 국민들의 평균 수면시간이 530분(8시간 50분) 정도 되는 조건이라면 개인의 의지에 따라 얼마든지 수면의 질을 높일 수 있으니까요. 이런 상황이라면 시간이 충분히 주어진만큼 질의 문제만 고민하면 되기 때문이지요.  정리하면 이렇습니다. 선진국은 개인의 삶을 중요시합니다. 선진국이라서가 아니라 먹고 살만 하면 모든 분야에서 개인적인 영역을 넓히려고 하는 건 당연한 추이지요. 잠도 마찬가지입니다. 사회적 잠을 최소화하는 대신 개인적인 잠의 영역을 확대하려고 하지요. 이에 반해 개도국이나 저개발국은 사회적 잠에 구속되기 쉽습니다. 개인적인 삶의 질을 논할 수 있는 경제적, 사회적 여유를 못 갖췄기 때문입니다. 이런 점에서 보자면, 우리는 일정 부분 경제적인 여유는 확보했다지만, 아직 선진국의 조건을 못 갖춘 상태라고 보는 것이 옳을 듯 합니다. 적어도 잠이라는 관점에서는 틀림없이 그렇습니다.[다음주 “당신은 ‘나의 잠’을 자고 삽니까”-2로 이어집니다]  jeshim@seoul.co.kr
  • [와우! 과학]뇌신호로 ‘의지전달’ 성공… ‘텔레파시’ 시대 오나

    [와우! 과학]뇌신호로 ‘의지전달’ 성공… ‘텔레파시’ 시대 오나

    한 사람의 생각이 멀리 떨어져 있는 다른 사람에게 전달되는 텔레파시. 이런 심령적 현상은 지금까지 영화에서나 나오는 것만으로 여겨져 왔다. 그런데 미국의 과학자들이 인터넷이라는 매개체를 사용해 텔레파시처럼 의사소통할 수 있는 기술을 개발하고 있는 것으로 알려졌다. 미국 워싱턴대(UW)는 사람끼리의 뇌를 인터넷으로 연결한 상태에서 한 사람이 한 질문에 다른 사람이 떠올린 답이 생각만으로 전달할 수 있는지 확인하는 실험에 성공했다고 23일(현지시간) 밝혔다. 이 대학의 안드레아 스토코와 라제시 라오 등의 연구원은 2013년부터 자신들을 대상으로 인터넷을 통해 뇌 신호의 전송이 가능한지 실험하고 있다. 연구진은 이번 실험에서 참가자 10명을 5쌍으로 나눠 서로 1.6km 떨어진 두 건물에 배치했다. 이는 지난 번 실험보다 2배 이상 멀어진 거리다. 또한 참가자들은 각각 뇌파기록장치(EEG)와 연결된 전극 모자를 착용해 여기서 나온 뇌파를 컴퓨터로 변환해 인터넷으로 전송할 수 있도록 했다. 이번 실험에서는 한 사람의 뇌파가 상대방에게 전달될 수 있는지 그 여부를 확인하기 위해 ‘스무고개’로 널리 알려진 20가지 질문을 하도록 했다. 간단한 질문에 대답해야 하는 사람은 컴퓨터 화면에 비친 ‘예’(Yes)와 ‘아니오’(No) 글자를 보고 답을 결정했다. 그러면 그 답면이 신호를 만들어 1.6km 거리에 떨어진 곳에 있는 사람에게 인터넷을 통해 전송되는 것이다. 이때 ‘예’ 신호를 수신하게 되면 밝은 빛이 보이는 것 같은 착각이 뇌에서 발생하도록 설정했다고 한다. 이런 스무고개를 총 다섯 차례에 걸쳐 진행했다고 한다. 그 결과 정답률은 무려 72%에 달했다. 즉 그만큼 높은 확률로 멀리 떨어진 상대방에게 의지를 전달할 수 있다는 것이다. 이에 대해 연구진은 “이번 결과는 우연이라고 말할 수 없는 수치를 보여줬다”고 말했다. 연구진은 이런 기술은 앞으로 의료와 교육 등 기술에서 크게 활용될 것으로 기대하고 있다. 연구에 참여한 찬텔 프랫 교수는 “뛰어난 과학자가 뛰어난 교사일 수는 없다. 복잡한 지식을 말로 설명하기 어렵기 때문”이라면서 “장래에는 교사의 지식을 학생의 뇌에 직접 전달하는 ‘뇌 개인교습’(brain tutoring)도 가능하게 될 것”이라고 말했다. 한편 이번 연구결과는 미국 공공과학도서관의 온라인 학술지인 ‘플로스원’(PLos ONE) 최신호(9월 23일자)로 게재됐다. 사진=유튜브 캡처 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 텔레파시 시대?…뇌신호로 ‘의지전달’ 성공

    텔레파시 시대?…뇌신호로 ‘의지전달’ 성공

    한 사람의 생각이 멀리 떨어져 있는 다른 사람에게 전달되는 텔레파시. 이런 심령적 현상은 지금까지 영화에서나 나오는 것만으로 여겨져 왔다. 그런데 미국의 과학자들이 인터넷이라는 매개체를 사용해 텔레파시처럼 의사소통할 수 있는 기술을 개발하고 있는 것으로 알려졌다. 미국 워싱턴대(UW)는 사람끼리의 뇌를 인터넷으로 연결한 상태에서 한 사람이 한 질문에 다른 사람이 떠올린 답이 생각만으로 전달할 수 있는지 확인하는 실험에 성공했다고 23일(현지시간) 밝혔다. 이 대학의 안드레아 스토코와 라제시 라오 등의 연구원은 2013년부터 자신들을 대상으로 인터넷을 통해 뇌 신호의 전송이 가능한지 실험하고 있다. 연구진은 이번 실험에서 참가자 10명을 5쌍으로 나눠 서로 1.6km 떨어진 두 건물에 배치했다. 이는 지난 번 실험보다 2배 이상 멀어진 거리다. 또한 참가자들은 각각 뇌파기록장치(EEG)와 연결된 전극 모자를 착용해 여기서 나온 뇌파를 컴퓨터로 변환해 인터넷으로 전송할 수 있도록 했다. 이번 실험에서는 한 사람의 뇌파가 상대방에게 전달될 수 있는지 그 여부를 확인하기 위해 ‘스무고개’로 널리 알려진 20가지 질문을 하도록 했다. 간단한 질문에 대답해야 하는 사람은 컴퓨터 화면에 비친 ‘예’(Yes)와 ‘아니오’(No) 글자를 보고 답을 결정했다. 그러면 그 답면이 신호를 만들어 1.6km 거리에 떨어진 곳에 있는 사람에게 인터넷을 통해 전송되는 것이다. 이때 ‘예’ 신호를 수신하게 되면 밝은 빛이 보이는 것 같은 착각이 뇌에서 발생하도록 설정했다고 한다. 이런 스무고개를 총 다섯 차례에 걸쳐 진행했다고 한다. 그 결과 정답률은 무려 72%에 달했다. 즉 그만큼 높은 확률로 멀리 떨어진 상대방에게 의지를 전달할 수 있다는 것이다. 이에 대해 연구진은 “이번 결과는 우연이라고 말할 수 없는 수치를 보여줬다”고 말했다. 연구진은 이런 기술은 앞으로 의료와 교육 등 기술에서 크게 활용될 것으로 기대하고 있다. 연구에 참여한 찬텔 프랫 교수는 “뛰어난 과학자가 뛰어난 교사일 수는 없다. 복잡한 지식을 말로 설명하기 어렵기 때문”이라면서 “장래에는 교사의 지식을 학생의 뇌에 직접 전달하는 ‘뇌 개인교습’(brain tutoring)도 가능하게 될 것”이라고 말했다. 한편 이번 연구결과는 미국 공공과학도서관의 온라인 학술지인 ‘플로스원’(PLos ONE) 최신호(9월 23일자)로 게재됐다. 사진=유튜브 캡처 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 정의감과 도덕심, 유전될 수 있다- 美 연구

    정의감과 도덕심, 유전될 수 있다- 美 연구

    부모로부터 자식에게 유전되는 것은 지능이나 신체, 외모뿐만이 아닌 듯하다. 과학자들이 연구를 통해 ‘정의감’과 ‘도덕심’도 유전될 수 있음을 시사해 관심이 쏠리고 있다. 미국 시카고대 연구진이 정의감과 도덕심이 유전하는지를 알아보기 위해 생후 12개월에서 24개월까지의 유아 73명과 그 부모들을 조사했다. 일반적으로 유아의 행동을 연구하는 것은 인간이 타고난 ‘유전적 특성’과 태어난 뒤 환경을 통해 얻는 ‘후천적 성격’을 파악하는데 매우 유효하다. 하지만 유아는 자기 생각과 행동을 설명할 수 없으므로 어떤 사건에 관한 인과관계를 판단하는 것은 매우 어려운 것이 사실이다. 이번 조사에서도 유아의 정의감을 직접 조사하는 것은 어려우므로, 뇌파를 측정하는 뇌파기록장치(EEG) 헤드셋을 사용해 유아의 뇌파를 측정하고 정의감의 강도를 추정했다. 실험에서는 먼저 유아의 부모들에게 정의감과 윤리적 감각을 조사하는 시험이 시행됐다. 이 시험은 불공평한 사례를 보고 사람들이 어떻게 반응하는지를 보기 위한 테스트로 정의감과 도덕심이 강한 사람과 그렇지 않은 사람으로 분류했다. 이어 유아에게 ‘헌신적이고 정의감이 강한 캐릭터’와 ‘다른 이들을 방해하는 심술궂은 캐릭터’라는 두 종류의 주인공이 등장하는 애니메이션을 보여줬다. 애니메이션을 볼 때 유아의 뇌파를 살펴보면, 일부 유아가 정의로운 캐릭터가 등장할 때가 심술궂은 캐릭터가 나올 때보다 더 강한 반응을 보였다. 또 이런 반응을 보인 유아의 부모 대부분은 정의감 테스트에서 ‘정의감이 높은 인물’로 분류되는 것으로 나타났다. 이번 실험에서 즉시 정의감과 도덕심이 유전하는 것으로 확신하기는 어렵지만 지금까지 정의감과 도덕심이 후천적으로 획득하는 것으로 여겨졌던 성품이 아니라 부모로부터 유전된 것일 수 있다는 것을 시사하고 있다. 한편 이번 연구결과는 미국 국립과학원회보(PNAS) 최근호(8월 10일자)에 실렸다. 사진=시카고대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 하반신 마비 장애인, 뇌파 기술로 ‘3.5m’ 걸었다

    하반신 마비 장애인, 뇌파 기술로 ‘3.5m’ 걸었다

    하반신 마비로 휠체어 생활을 하던 남자가 로봇의 도움없이 자신의 두 다리로 걷는 실험이 사상 처음으로 성공했다. 최근 미국 캘리포니아대학교 어바인캠퍼스 연구팀은 하반신 마비 남자가 뇌파를 이용한 첨단 기술을 통해 자신의 두 다리로 3.5m 걷는데 성공했다고 밝혔다. 지구촌 장애인들에게 큰 희망이 되는 이 연구는 기존 방식과는 조금 다르다. 일반적으로 신체 장애인을 위해 세계 각국 학자들은 로봇을 사용해 이를 극복하는 방식을 연구해왔다. 로봇 팔과 로봇 다리 등이 그 예로 신경 공학과 로봇 공학의 결합을 통해 일부 놀라운 성과를 내기도 했다. 그러나 이번 캘리포니아 대학 연구팀의 방식은 보다 특별하다. 로봇이 아닌 자신의 다리를 그대로 이용하는 것이기 때문. 이번 실험에 참가한 사람은 미국인 아담 플리츠(28)로 그는 5년 전 척수손상으로 하반신 마비가 생겨 이후 휠체어 생활을 해왔다. 캘리포니아 대학 연구팀의 기술 원리는 이렇다. 일반적으로 하반신 마비 환자가 척수가 손상돼 두뇌의 신호를 아래로 보내지 못한다는 점에 착안해 이를 직접 보내는 방식을 생각한 것. 연구팀은 피실험자의 뇌파, 예를들어 '걸어라' 등의 신호를 컴퓨터로 해독한 후 그 정보(명령)를 척수를 거치지 않고 곧바로 허리벨트에 장착된 마이크로컨트롤러(microcontroller)에 보내 다리의 근육 신경을 자극시켰다. 이를 통해 '걷고' '멈추고' 등의 간단한 행동이 가능하다는 설명. 실제로 이번 실험에서 피실험자는 보행기의 도움을 얻어 부자연스럽기는 했으나 앞으로 3.5m 걸었다. 연구를 이끈 안 도 박사는 "로봇골격 없이 자신의 두다리로 하반신 마비 장애인이 걷게된 것은 사상 처음" 이라면서 "이 원리를 보다 발전시키면 팔, 다리등의 움직임이 필요한 장애인들에게 다양하게 응용할 수 있을 것" 이라고 밝혔다.        박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • 20년 후 대한민국 먹여 살릴 20대 기술

    20년 후 대한민국 먹여 살릴 20대 기술

    2035년 9월. 고교 교사인 김한국씨는 최근 건강검진을 받지 않고도 간암을 조기에 진단할 수 있었다. 예전 같으면 몸에 이상을 느껴야 정밀 진단을 받고 암을 발견했겠지만 이제는 매일 입는 옷에 부착된 DNA칩으로 실시간 암 진단이 가능하기 때문이다. 한국공학한림원은 창립 20주년을 맞아 한국의 20년 후 미래를 끌어 갈 것으로 전망되는 ‘2035년 대한민국 미래 도전 기술 20선’을 24일 밝혔다. 한림원은 미래 사회 트렌드와 한국이 경쟁력을 가질 수 있는 기술 40가지를 선정한 후 다시 공학 분야 석학과 산업계 리더 1000명에게 설문조사를 해 상용화 가능성이 큰 기술을 중심으로 20개를 추렸다. 이번에 선정된 기술 대부분은 한국이 강한 경쟁력을 갖고 있는 반도체와 디스플레이 등 정보통신기술(ICT)을 기반으로 하고 있다. 만물인터넷을 기초로 한 사이버 헬스케어 기술은 사람의 생명을 지켜 주는 중요한 기술로 시장성이 밝을 것으로 전망됐다. 지금은 사람이 별로 다니지 않는 곳에서 불의의 교통사고를 당하면 목숨을 잃기 십상인데 2035년에는 사고가 발생하면 만물인터넷 센서와 연결된 옷이 구급차를 호출한 뒤 환자의 심장박동, 혈압, 호흡 상태를 파악하고 사고 지점, 상처 부위와 정도, 과거 병력까지 병원에 전송해 골든타임 안에 생명을 구할 수 있게 된다는 예측이다. 또 만물인터넷은 사람의 뇌를 서로 연결하는 뇌-뇌 인터페이스(BBI) 기술도 실현시켜 생각과 감정을 실시간으로 교환하게 하는 데도 응용될 것으로 보인다. 최근 연구되고 있는 탄소나노튜브와 그래핀 등 유기물질을 이용하면 무기물질과는 달리 가볍고 접을 수도 있기 때문에 지갑 속에 쏙 들어가는 컴퓨터나 피부처럼 팔에 부착하는 피부 컴퓨터도 나올 것으로 예측된다. 생체측정학 분야도 도전적인 기술 분야로 꼽혔다. 생체측정학은 사람의 특성을 근거로 신원을 확인하는 인체 인증 기술이다. 현재 디지털 신원 확인은 지문이나 홍체 인식 정도지만 미래에는 얼굴이나 손의 윤곽, 뇌파, 체취 등을 이용할 수 있게 돼 개인정보 해킹 염려를 줄일 수 있을 것으로 예상된다. 도시 고층 건물에서 농사를 지어 자연재해나 병충해 걱정 없이 1년 내내 안정적으로 농산물을 키울 수 있는 농업 기술과 시험관에서 고기를 만드는 ‘시험관 고기’ 기술 등은 미래의 식량 걱정을 덜어줄 기술로 꼽혔다. 오영호 한림원 회장은 “이번에 선정한 미래 도전 기술들은 지속적 성장을 위해 우리나라가 집중해야 할 기술 개발의 방향을 제시하기 위한 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 20년 후 대한민국 먹여 살릴 20대 기술

    20년 후 대한민국 먹여 살릴 20대 기술

    2035년 9월. 고교 교사인 김한국씨는 최근 건강검진을 받지 않고도 간암을 조기에 진단할 수 있었다. 예전 같으면 몸에 이상을 느껴야 정밀 진단을 받고 암을 발견했겠지만 이제는 매일 입는 옷에 부착된 DNA칩으로 실시간암 진단이 가능하기 때문이다. 한국공학한림원은 창립 20주년을 맞아 한국의 20년 후 미래를 끌어 갈 것으로 전망되는 ‘2035년 대한민국 미래 도전 기술 20선’을 24일 밝혔다. 한림원은 미래 사회 트렌드와 한국이 경쟁력을 가질 수 있는 기술 40가지를 선정한 후 다시 공학 분야 석학과 산업계 리더 1000명에게 설문조사를 해 상용화 가능성이 큰 기술을 중심으로 20개를 추렸다. 이번에 선정된 기술 대부분은 한국이 강한 경쟁력을 갖고 있는 반도체와 디스플레이 등 정보통신기술(ICT)을 기반으로 하고 있다. 만물인터넷을 기초로 한 사이버 헬스케어 기술은 사람의 생명을 지켜 주는 중요한 기술로 시장성이 밝을 것으로 전망됐다. 지금은 사람이 별로 다니지 않는 곳에서 불의의 교통사고를 당하면 목숨을 잃기 십상인데 2035년에는 사고가 발생하면 만물인터넷 센서와 연결된 옷이 구급차를 호출한 뒤 환자의 심장박동, 혈압, 호흡 상태를 파악하고 사고 지점, 상처 부위와 정도, 과거 병력까지 병원에 전송해 골든타임 안에 생명을 구할 수 있게 된다는 예측이다. 또 만물인터넷은 사람의 뇌를 서로 연결하는 뇌-뇌 인터페이스(BBI) 기술도 실현시켜 생각과 감정을 실시간으로 교환하게 하는 데도 응용될 것으로 보인다. 최근 연구되고 있는 탄소나노튜브와 그래핀 등 유기물질을 이용하면 무기물질과는 달리 가볍고 접을 수도 있기 때문에 지갑 속에 쏙 들어가는 컴퓨터나 피부처럼 팔에 부착하는 피부 컴퓨터도 나올 것으로 예측된다. 생체측정학 분야도 도전적인 기술 분야로 꼽혔다. 생체측정학은 사람의 특성을 근거로 신원을 확인하는 인체 인증 기술이다. 현재 디지털 신원 확인은 지문이나 홍체 인식 정도지만 미래에는 얼굴이나 손의 윤곽, 뇌파, 체취 등을 이용할 수 있게 돼 개인정보 해킹 염려를 줄일 수 있을 것으로 예상된다. 도시 고층 건물에서 농사를 지어 자연재해나 병충해 걱정 없이 1년 내내 안정적으로 농산물을 키울 수 있는 농업 기술과 시험관에서 고기를 만드는 ‘시험관 고기’ 기술 등은 미래의 식량 걱정을 덜어줄 기술로 꼽혔다. 오영호 한림원 회장은 “이번에 선정한 미래 도전 기술들은 지속적 성장을 위해 우리나라가 집중해야 할 기술 개발의 방향을 제시하기 위한 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 숙면 돕는 ‘스마트 안대’...여행시 시차 조절 기능도

    숙면 돕는 ‘스마트 안대’...여행시 시차 조절 기능도

    시차 적응에 유난히 어려움을 겪는 여행자들, 그리고 평소 수면부족 및 수면장애로 고생하는 피곤한 현대인들이 모두 반길 스마트 수면조절 안대가 공개돼 관심을 끌고 있다. 10일(현지시간) 영국 데일리메일 등 외신들은 폴란드인 카밀 아담칙(Kamil Adamczyk)이 개발하고 있는 수면패턴 조절기기 ‘뉴로온’(NeuroOn)을 소개했다. 뉴로온은 수면 시 발생하는 뇌파, 눈 움직임, 심장박동 수, 체온 등 다양한 데이터를 수집한다. 이렇게 수집한 데이터를 스마트폰 어플리케이션에 전송해 분석을 거치면 사용자가 얼마나 깊이 잠들어있는지를 실시간으로 확인할 수 있다. 이에 맞춰 사용자가 가장 깨어나기 쉬운 시점에 빛을 발산해 실제로 아침이 찾아온 것처럼 자연스럽고 기분 좋게 일어날 수 있도록 한다는 것. 그러나 뉴로온이 단순히 아침 해를 흉내 내는 기능만을 가지고 있는 것은 아니다. 아담칙에 따르면 뉴로온은 ‘밝은 빛 치료’(Bright Light Therapy)라고 일컫는 요법을 통해 사용자의 수면 패턴을 인위적으로 조절 할 수 있다. 과학자들에 따르면 인체의 생체시계는 인산화반응이라는 생체현상에 의해 ‘초기화’될 수 있으다. 그리고 인산화반응은 빛에 의해 촉발된다. ‘밝은 빛 치료’란 이렇게 빛을 통해 인위적으로 생체리듬을 조정하는 요법을 말한다. 따라서 뉴로온을 사용하면 사용자의 생체리듬을 다른 국가의 시간대에 맞추어 사전에 조절하는 것도 가능하다. 여행지 도착 이후 즉각적으로 일정을 소화해야 하는 상황에 처한 사람이라면 크게 반길 기능이다. 뉴로온이 자랑하는 또 다른 특징은 바로 편안한 착용감이다. 아담칙은 “자는 동안 얼굴에 계속 착용하고 있어야 하는 제품인 만큼 지극히 편안하게 사용할 수 있도록 디자인에 노력을 기울였다”고 말한다. 아담칙은 의과대학에서 공부하던 시절 본인도 수면 장애로 인해 고통받았다고 말한다. 그는 “시간이 부족해 수면을 포기하곤 했다. 때문에 만성적으로 피곤했는데도 불면증에 시달렸다”고 밝혔다. 그러던 중 외부적 자극에 의해 수면 패턴을 조절할 수 있다는 사실을 알게 됐고, 이에 발명을 결심한 것으로 전해진다. 그는 크라우드펀딩 사이트 킥스타터를 통해 자금을 마련해 개발을 시작했고 현재는 거의 개발 막바지 단계다. 아직은 시제품 단계에 머물러 있지만 올해 9월에는 시험을 마치고 킥스타터 모금자들과 예약구매자들에게 최종 제품을 전달할 수 있을 예정이다. 현재 홈페이지에서 예약구매를 할 수 있으며 가격은 299달러(약 35만 원). 방승언 기자 earny@seoul.co.kr
  • 어제도 잘 못잤나요...숙면 돕는 ‘스마트 안대’ 화제

    어제도 잘 못잤나요...숙면 돕는 ‘스마트 안대’ 화제

    시차 적응에 유난히 어려움을 겪는 여행자들, 그리고 평소 수면부족 및 수면장애로 고생하는 피곤한 현대인들이 모두 반길 스마트 수면조절 안대가 공개돼 관심을 끌고 있다. 10일(현지시간) 영국 데일리메일 등 외신들은 폴란드인 카밀 아담칙(Kamil Adamczyk)이 개발하고 있는 수면패턴 조절기기 ‘뉴로온’(NeuroOn)을 소개했다. 뉴로온은 수면 시 발생하는 뇌파, 눈 움직임, 심장박동 수, 체온 등 다양한 데이터를 수집한다. 이렇게 수집한 데이터를 스마트폰 어플리케이션에 전송해 분석을 거치면 사용자가 얼마나 깊이 잠들어있는지를 실시간으로 확인할 수 있다. 이에 맞춰 사용자가 가장 깨어나기 쉬운 시점에 빛을 발산해 실제로 아침이 찾아온 것처럼 자연스럽고 기분 좋게 일어날 수 있도록 한다는 것. 그러나 뉴로온이 단순히 아침 해를 흉내 내는 기능만을 가지고 있는 것은 아니다. 아담칙에 따르면 뉴로온은 ‘밝은 빛 치료’(Bright Light Therapy)라고 일컫는 요법을 통해 사용자의 수면 패턴을 인위적으로 조절 할 수 있다. 과학자들에 따르면 인체의 생체시계는 인산화반응이라는 생체현상에 의해 ‘초기화’될 수 있으다. 그리고 인산화반응은 빛에 의해 촉발된다. ‘밝은 빛 치료’란 이렇게 빛을 통해 인위적으로 생체리듬을 조정하는 요법을 말한다. 따라서 뉴로온을 사용하면 사용자의 생체리듬을 다른 국가의 시간대에 맞추어 사전에 조절하는 것도 가능하다. 여행지 도착 이후 즉각적으로 일정을 소화해야 하는 상황에 처한 사람이라면 크게 반길 기능이다. 뉴로온이 자랑하는 또 다른 특징은 바로 편안한 착용감이다. 아담칙은 “자는 동안 얼굴에 계속 착용하고 있어야 하는 제품인 만큼 지극히 편안하게 사용할 수 있도록 디자인에 노력을 기울였다”고 말한다. 아담칙은 의과대학에서 공부하던 시절 본인도 수면 장애로 인해 고통받았다고 말한다. 그는 “시간이 부족해 수면을 포기하곤 했다. 때문에 만성적으로 피곤했는데도 불면증에 시달렸다”고 밝혔다. 그러던 중 외부적 자극에 의해 수면 패턴을 조절할 수 있다는 사실을 알게 됐고, 이에 발명을 결심한 것으로 전해진다. 그는 크라우드펀딩 사이트 킥스타터를 통해 자금을 마련해 개발을 시작했고 현재는 거의 개발 막바지 단계다. 아직은 시제품 단계에 머물러 있지만 올해 9월에는 시험을 마치고 킥스타터 모금자들과 예약구매자들에게 최종 제품을 전달할 수 있을 예정이다. 현재 홈페이지에서 예약구매를 할 수 있으며 가격은 299달러(약 35만 원). 방승언 기자 earny@seoul.co.kr
  • 열대야 물리치고 ‘꿀잠’ 즐기기

    열대야 물리치고 ‘꿀잠’ 즐기기

     장마가 끝물에 들면서 본격적인 무더위가 시작됐다. 덥고 습한 날씨 탓에 쉽게 체력이 고갈돼 밤에 잠이라도 편히 자야 하지만 열대야 때문에 숙면을 못 취하고 밤새 뒤척이는 사람들이 적지 않다. 이렇게 밤잠을 설치면 낮에 피로감이 몰리고, 생활 리듬이 깨어져 만성피로로 이어지기도 한다. 열대야를 이기고 숙면을 취하는 방법은 무엇일까.    ■열대야 수면의 특징  더위 때문에 밤잠을 못 자 불면증에 시달리는 사람들이 많다. 잠을 잘 자려면 빛을 줄이고, 체온을 낮춰야 하는데, 열대야 때문에 잠들기가 결코 쉽지 않다. 또, 더위를 이긴다며 밤 시간에 수박이나 맥주, 음료 등을 즐기다 보면 소변이 마려워 자다가 쉬 깨곤 한다. 어렵게 잠이 들었다가도 더위 탓에 몇번씩 깨는 것도 문제다.  이처럼 하루, 이틀 숙면 리듬을 놓치다 보면 낮 동안에 집중력이 떨어지고, 졸려 일상생활에 적지 않은 영향을 끼치거나 자칫 사고로 이어지기도 한다.    ■수면에 적절한 온도  이런 더위도 문제지만, 더위를 쫓는다며 지나치게 냉방을 해도 역시 깊은 잠을 자기 어렵다. 가장 확실한 해결책은 실내 온도와 습도를 수면에 적당한 수준으로 유지하는 것.  적당한 수면 온도는 섭씨 18~22이지만, 이 온도는 계절적인 특성을 감안하지 않은 평균치일 뿐이다. 열대야가 있을 때 이 온도에 맟추려 하면 실내외의 온도차가 너무 커져 자칫 컨디션을 악화시키기 쉽다. 따라서 여름에는 실내 온도를 24~26도 정도로 유지하는 것이 가장 바람직하다. 또 밀폐된 실내에서 선풍기나 에어컨을 밤새 가동시키면 습도가 낮아져 감기에 걸릴 수 있다는 점도 감안할 필요가 있다.    ■수면제는 주의해서 사용해야  유난히 더위를 못 견뎌 여름 불면증을 겪는 사람들은 수면제를 복용하기도 한다. 물론, 짧은 기간의 수면제 사용은 효과적이지만, 습관적으로 복용해서는 안 된다. 자칫 금단증상이 나타나거나 의존성에 빠질 수 있기 때문이다. 따라서 수면제를 사용할 때는 의존성이 있다는 점을 충분히 알아야 하며, 특히 “약을 먹고라도 잠을 자야 한다”는 심리적 의존이 수면제를 반복적으로 사용하게 하는 요인이 되는 만큼 불가피하게 수면제를 사용하더라도 단기간에 그쳐야 한다.    ■숙면에 도움이 되는 생활습관 10가지  열대야 불면을 이기는 가장 최선의 방법은 생활습관의 개선이다.  -첫째, 항상 일정한 시간에 일어나 활동한다. 그래야 뇌 속의 생체시계가 정상적으로 움직이게 된다. 잠을 설쳤다고 늦잠을 자거나, 너무 일찍 잠자리에 들어 부족한 잠을 보충하려다 보면 오히려 불면의 악순환에 빠지기 쉽다.    -둘째, 졸릴 때만 잠자리에 든다. 잠이 오지 않는데 침대에 누워 뒤척이다 보면 불면증이 악화되기 쉽다. 잠자리에 들었는데도 잠이 오지 않으면 잠자리를 벗어나 책을 읽거나 명상을 하며 잠이 오기를 기다렸다가 잠자리에 드는 게 최선이다.    -셋째, 규칙적인 운동을 한다. 땀이 촉촉하게 배일 정도의 운동을 하루 30분 정도 하면 가벼운 수면 장애는 거뜬히 극복할 수 있다. 단, 운동은 체력에 맞춰 격렬하지 않게 해야 하며, 너무 늦은 시간에는 안 하는게 좋다.    -넷째, 저녁 시간에는 흥분을 피하고 편안한 상태를 유지하도록 한다. 납량이라며 공포영화를 보는 등의 쇼킹한 이벤트보다 명상이나 이완요법 등이 더 효과적이다. 잠이 안 온다고 늦도록 TV를 보면 시각적인 자극이 뇌로 전달되어 뇌가 각성 상태를 유지하게 되므로 피해야 한다.    -다섯째, 커피 등 카페인 음료와 초콜릿, 흡연, 흥분제 등을 피해야 한다. 잠을 푹 자겠다며 술을 마시는 사람들도 많은데, 술은 수면 뇌파를 변화시켜 잠이 들더라도 숙면을 취할 수 없게 된다.    -여섯째, 과식하지 않아야 한다. 밤에 시장기가 느껴지면 따뜻한 우유나 약간의 과일 등으로 허기를 면하는 것이 바람직하다.    -일곱째, 취침 전에는 미지근한 물로 샤워를 해서 긴장감을 덜어준다.    -여덟째, 낮잠을 피하고, 평소 취침하는 시간 외에는 잠자리에 들지 않는 것이 좋다.    -아홉째, 식사는 일정한 시간에 하되, 특히 저녁에는 과식을 하지 않도록 한다.    -끝으로, 침실 환경을 조용하고 쾌적하게 만들어 편안한 수면 상태를 유지하도록 하는 것이 좋다. 가능하다면 소음과 빛을 최소화하며, 잠들기 전에 얇은 이불로 배를 덮어주도록 한다.  [도움말]=서울아산병원 정신건강의학과 수면장애클리닉 정석훈 교수  심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr
  • 뇌파로 ‘커서’ 조작...독수리타법 속도로 타자 가능

    뇌파로 ‘커서’ 조작...독수리타법 속도로 타자 가능

    뇌파만을 이용해 컴퓨터 화면을 정확하고 빠르게 조작할 수 있는 시스템이 개발돼 학계의 관심을 모으고 있다. NBC 뉴스 등은 31일(현지시간) 미국 스탠포드 대학 연구팀이 신체 마비로 불편함을 겪는 환자들에게 도움이 될 수 있는 새로운 뇌파인식 시스템을 개발했다고 보도했다. 이번 시스템은 신체 마비환자들의 의사소통 및 컴퓨터장치 조작을 한층 수월하게 만들어 줄 것으로 예상된다. 사지마비 환자들을 위한 컴퓨터 타자입력 시스템은 기존에도 개발된 바 있다. 그러나 이들 대부분은 '환자의 머리 및 눈의 움직임을 읽어 작동'하는 방식이기 때문에 그 정확성이 떨어지며 사용자의 피로감을 가중시키는 치명적 단점이 있다. 새로 개발된 방식은 팔을 움직이려고 할 때 발생하는 뇌파를 읽어 이에 맞춰 화면상의 커서를 움직이는 원리. 이 원리를 활용한 장치도 연구된 적이 있지만 정확성이나 반응속도가 많이 떨어졌던 것이 사실. 이런 맹점이 발생하는 이유는 인간의 신체 움직임에 관여하는 뉴런이 수백만 개인데 반해 이 장치들이 한 번에 읽을 수 있는 것은 수백여 개 뉴런 신호뿐이기에 사용자의 의도를 ‘해석’하는데 있어 오차가 생기기 때문이다. 이런 부정확성을 줄이기 위해 연구팀은 원숭이를 이용한 연구를 진행했다. 이들은 원숭이들로 하여금 스크린상의 표적을 손가락으로 가리키도록 하는 실험을 수백 회에 걸쳐 반복하여 이때 감지되는 200~300여 뉴런의 신호유형을 분석했다. 연구팀은 이 과정을 통해 팔을 움직일 때 나타나는 두뇌의 ‘작동패턴’ 데이터를 추출할 수 있었다. 그리고 이 데이터를 통해 뇌파의 감지 및 해석에서 발생하는 오류를 자동으로 수정하는 알고리즘을 만들었다. 결과적으로 연구팀은 직접 손으로 대상을 지시하는 것만큼 정확한 뇌파인식 시스템을 만들어냈었다. 이 시스템을 활용해 원숭이들은 정확한 타겟을 1초에 한 번 꼴로 지시하는 모습을 보여줬는데, 이는 일반적인 ‘독수리타법’에 준하는 타자속도를 낼 수 있다는 의미가 된다. 이전 방식과 달리 눈이나 머리를 계속 움직이는데 따르는 피로감도 없다. 연구팀은 실제로 척추 부상을 입은 사람을 대상으로 실험을 진행하기 위해 미 식품의약국(FDA)의 승인을 받았다. 이 기술이 인간용으로 상용화되기엔 시간이 다소 걸리겠지만, 완료될 경우 여러 환자들의 디지털생활 개선에 도움이 될 전망이다. 연구팀은 전동휠체어 등의 조작에도 이 기술을 접목시킬 수 있을 것으로 보고 있다. 연구를 이끈 크리시나 셰노이 스탠포드대학 전기공학과 교수는 “이번 시스템은 신체마비 환자들의 삶의 질을 대폭 향상해 줄 것이다”고 밝혔다. 이번 연구의 논문은 네이처지의 자매 저널인 ‘네이처 커뮤니케이션스’(Nature Communications)에 소개됐다. 사진=ⓒ스탠포드대학교 방승언 기자 earny@seoul.co.kr
  • 생각만으로 채널 돌려…‘마음 읽는 리모콘’ 개발

    생각만으로 채널 돌려…‘마음 읽는 리모콘’ 개발

    영국 국영방송 BBC가 디지털기술 개발기업인 ‘디스 플레이스’(This Place)와 협력해 생각만으로 채널을 바꿀 수 있는 저렴한 장비를 만들어냈다고 밝혔다. BBC는 직원 10명과 함께 회사 내부에서 실험을 진행했다. 이 실험에서 참가자들은 BBC의 방송 다시보기 서비스 어플리케이션 ‘BBC 아이플레이어’(BBC iPlayer)를 탐색하고 원하는 영상을 재생하는데 성공했다고 전해진다. 헤드셋 형태의 이 장치는 사용자가 무언가에 ‘집중’하거나 ‘명상(집중해제)’을 할 때 생기는 뇌파의 변화를 감지할 수 있는 것으로 알려졌다. BBC 디지털부서의 사이러스 사이한 사업개발부장은 “(실험에서) 일부 직원은 쉽게 성공했고 일부는 어려워했지만 결국엔 모두 원하는 대로 영상을 재생시킬 수 있었다”고 말했다. 사이한은 TV 리모컨을 사용하기가 힘들 정도의 장애를 앓고 있는 사람들에게 앞으로 이 기술이 도움을 줄 것으로 내다보고 있다. 다만 그는 BBC 블로그에 올린 글에서 “아직까지 이 장비는 실험 단계에 있을 뿐이다. 뇌파 감지 기술 자체가 아직 완전히 발달하지 않은 상황인 만큼 지금까지 구현된 기능보다는 앞으로 실현할 기능을 기대하는 편이 좋을 것 같다”고 말하며 아직 갈 길이 멀다는 점을 강조했다. 뇌파로 전자기기를 작동시키는 기술은 최근 점점 더 보편화되는 추세다. 올해 2월에는 국제적 기술 개발 회사인 ‘테크에버’(Tekever)가 뇌파를 읽는 장비를 만들어 드론 조종 실험에 성공하기도 했다. 사진=ⓒBBC 방승언 기자 earny@seoul.co.kr
  • ‘생각’만으로 채널 바꾸는 TV 리모콘...BBC방송, 개발

    ‘생각’만으로 채널 바꾸는 TV 리모콘...BBC방송, 개발

    영국 국영방송 BBC가 디지털기술 개발기업인 ‘디스 플레이스’(This Place)와 협력해 생각만으로 채널을 바꿀 수 있는 저렴한 장비를 만들어냈다고 밝혔다. BBC는 직원 10명과 함께 회사 내부에서 실험을 진행했다. 이 실험에서 참가자들은 BBC의 방송 다시보기 서비스 어플리케이션 ‘BBC 아이플레이어’(BBC iPlayer)를 탐색하고 원하는 영상을 재생하는데 성공했다고 전해진다. 헤드셋 형태의 이 장치는 사용자가 무언가에 ‘집중’하거나 ‘명상(집중해제)’을 할 때 생기는 뇌파의 변화를 감지할 수 있는 것으로 알려졌다. BBC 디지털부서의 사이러스 사이한 사업개발부장은 “(실험에서) 일부 직원은 쉽게 성공했고 일부는 어려워했지만 결국엔 모두 원하는 대로 영상을 재생시킬 수 있었다”고 말했다. 사이한은 TV 리모컨을 사용하기가 힘들 정도의 장애를 앓고 있는 사람들에게 앞으로 이 기술이 도움을 줄 것으로 내다보고 있다. 다만 그는 BBC 블로그에 올린 글에서 “아직까지 이 장비는 실험 단계에 있을 뿐이다. 뇌파 감지 기술 자체가 아직 완전히 발달하지 않은 상황인 만큼 지금까지 구현된 기능보다는 앞으로 실현할 기능을 기대하는 편이 좋을 것 같다”고 말하며 아직 갈 길이 멀다는 점을 강조했다. 뇌파로 전자기기를 작동시키는 기술은 최근 점점 더 보편화되는 추세다. 올해 2월에는 국제적 기술 개발 회사인 ‘테크에버’(Tekever)가 뇌파를 읽는 장비를 만들어 드론 조종 실험에 성공하기도 했다. 사진=ⓒBBC 방승언 기자 earny@seoul.co.kr
  • BBC방송, ‘마음 읽는’ TV 리모콘 개발

    BBC방송, ‘마음 읽는’ TV 리모콘 개발

    영국 국영방송 BBC가 디지털기술 개발기업인 ‘디스 플레이스’(This Place)와 협력해 생각만으로 채널을 바꿀 수 있는 저렴한 장비를 만들어냈다고 밝혔다. BBC는 직원 10명과 함께 회사 내부에서 실험을 진행했다. 이 실험에서 참가자들은 BBC의 방송 다시보기 서비스 어플리케이션 ‘BBC 아이플레이어’(BBC iPlayer)를 탐색하고 원하는 영상을 재생하는데 성공했다고 전해진다. 헤드셋 형태의 이 장치는 사용자가 무언가에 ‘집중’하거나 ‘명상(집중해제)’을 할 때 생기는 뇌파의 변화를 감지할 수 있는 것으로 알려졌다. BBC 디지털부서의 사이러스 사이한 사업개발부장은 “(실험에서) 일부 직원은 쉽게 성공했고 일부는 어려워했지만 결국엔 모두 원하는 대로 영상을 재생시킬 수 있었다”고 말했다. 사이한은 TV 리모컨을 사용하기가 힘들 정도의 장애를 앓고 있는 사람들에게 앞으로 이 기술이 도움을 줄 것으로 내다보고 있다. 다만 그는 BBC 블로그에 올린 글에서 “아직까지 이 장비는 실험 단계에 있을 뿐이다. 뇌파 감지 기술 자체가 아직 완전히 발달하지 않은 상황인 만큼 지금까지 구현된 기능보다는 앞으로 실현할 기능을 기대하는 편이 좋을 것 같다”고 말하며 아직 갈 길이 멀다는 점을 강조했다. 뇌파로 전자기기를 작동시키는 기술은 최근 점점 더 보편화되는 추세다. 올해 2월에는 국제적 기술 개발 회사인 ‘테크에버’(Tekever)가 뇌파를 읽는 장비를 만들어 드론 조종 실험에 성공하기도 했다. 사진=ⓒBBC 방승언 기자 earny@seoul.co.kr
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