기계를 뛰어넘는 마음: 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)의 놀라운 부상

뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) – 우리의 뇌를 컴퓨터와 직접 연결하는 장치 – 는 더 이상 공상과학이 아닙니다. 오늘날, 뇌 이식 장치는 사람들이 오직 생각만으로 움직이고, 말하고, 기계와 상호작용할 수 있게 해주고 있습니다 worksinprogress.co. 아직 어떤 BCI도 일반 사용을 위한 FDA 승인을 받지는 않았지만, 전문가들은 최초의 승인이 향후 5년 이내에 나올 것으로 예측합니다 worksinprogress.co. 그동안에도, BCI는 이미 마비 환자들이 컴퓨터를 제어하고, 의수족을 조종하며, 심지어 말하거나 걷는 능력을 되찾도록 돕고 있습니다. 이 심층 보고서는 BCI가 무엇인지, 어떻게 작동하는지, 어디서 유래했는지, 오늘날 무엇을 할 수 있는지, 그리고 앞으로 우리의 미래를 어떻게 바꿀 수 있을지 – 긍정적이든 부정적이든 – 설명할 것입니다.

BCI란 무엇이며 어떻게 작동할까?

뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) – 또는 뇌-기계 인터페이스라고도 불리는 – 는 사람이 뇌 신호를 이용해 외부 장치를 제어할 수 있게 해주는 시스템입니다 gao.gov. 본질적으로, BCI는 뉴런(뇌세포)의 전기적 활동을 컴퓨터, 로봇, 보조기기 또는 기타 기계를 작동시킬 수 있는 명령으로 변환합니다 worksinprogress.co. 이는 뇌와 장치 사이에 직접적인 통신 경로를 제공하여, 신체의 신경과 근육이라는 일반적인 경로를 우회합니다.

뇌는 어떻게 기계에 명령을 보낼까? 대부분의 BCI는 비슷한 과정을 따릅니다. 먼저, 시스템이 뇌 활동을 기록합니다. 이는 뉴런에서 직접 신호를 포착하는 이식 전극이나, 두개골 바깥에서 뇌의 전기 또는 혈류 활동을 감지하는 비침습적 센서(예: EEG 캡)로 할 수 있습니다 gao.gov. 다음으로, 원시 신호는 컴퓨터 알고리즘 – 종종 머신러닝을 사용 – 에 의해 해독되어 사용자의 의도를 해석합니다. 마지막으로, 해독된 의도는 커서 이동, 글자 선택, 로봇 팔 제어 등과 같은 행동으로 변환됩니다. 사용자와 BCI는 일반적으로 함께 훈련을 거칩니다: 사용자는 일관된 방식으로 뇌 신호를 생성하는 법을 배우고(예: “클릭” 신호를 위해 손을 움직이는 것을 상상), 머신러닝 시스템은 그 특정 신경 패턴을 인식하도록 적응합니다 gao.gov. 시간이 지나면서 이러한 공동 훈련은 뇌-장치 상호작용을 더 빠르고 정확하게 만들어, 사용자에게 새로운 기술을 효과적으로 만들어줍니다.

침습적 BCI vs. 비침습적 BCI: BCI는 크게 두 가지 유형으로 나뉩니다 – 이식형과 외부형입니다. 이식형 BCI는 뇌 안이나 표면에 전극을 외과적으로 삽입하는 방식을 말합니다. 이식형은 신경세포에서 직접 신호를 받아들이기 때문에 간섭이 적고 고해상도의 제어가 가능하여, 로봇 팔을 정밀하게 움직이는 것과 같은 복잡한 작업에 매우 중요합니다 gao.gov. 하지만 뇌 수술에는 감염이나 조직 손상과 같은 위험이 따르며, 완전히 이식된 시스템은 아직 실험 단계에 있습니다. 비침습적 BCI는 반면에, 외부 센서(일반적으로 두피에 부착하는 뇌파(EEG) 전극이나, 최근에는 근적외선 분광법(fNIRS)과 같은 새로운 방법)를 사용하여 수술 없이 뇌 활동을 측정합니다 gao.gov. 비침습적 장치는 더 안전하고 사용이 간편하며(모자처럼 헤드셋을 쓸 수 있음), 신호가 두개골을 통과하면서 약해지고 잡음이 많아집니다. 따라서 비침습적 BCI는 일반적으로 느리고 정밀도가 떨어지는 제어만 가능하여, 글자를 선택하거나 간단한 게임을 하는 등 단순한 용도에는 적합하지만, 정밀한 보조기구 움직임이나 고속 통신 등에는 아직 충분하지 않습니다. 연구자들은 두 방식 모두를 적극적으로 개선하고 있습니다: 이식형 BCI는 덜 침습적이고 무선으로 발전 중이며, 비침습적 BCI는 더 민감하고 휴대가 간편해지고 있습니다(예: 휴대폰과 함께 사용할 수 있는 무선 EEG 헤드셋 등) gao.gov.

요약하면, BCI는 제한된 의미에서 당신의 생각을 읽습니다 – 사용자가 명령에 따라 만들어내는 특정 뇌 활동 패턴을 감지하여, 그 생각을 실제 외부 세계의 행동으로 변환합니다. 이 기술은 몸이 마음의 명령을 따를 수 없는 사람들에게 새로운 제어 및 소통 채널을 제공하며, 미래에는 인간 능력의 증강까지도 가능성을 열어줍니다.

BCI 기술의 간략한 역사

뇌를 기계와 연결하려는 꿈은 수십 년 동안 존재해왔지만, 최근에야 BCI 기술이 실험실 실험에서 실제 시험 단계로 발전했다. 과학자들은 20세기 초부터 뇌의 전기 신호를 연구하기 시작했다. 1924년, 독일 연구원 한스 베르거는 최초의 인간 뇌파(EEG)를 기록하여 두개골 바깥에서 뇌의 미약한 전기 리듬을 감지했다worksinprogress.co. 1960년대에 이르러 연구자들은 이러한 신호가 정보를 전달하는 데 활용될 수 있음을 깨달았다. 1964년의 유명한 시연에서 신경과학자 호세 델가도는 무선 조종 임플란트를 사용해 돌진하는 황소의 뇌에 전기 자극을 가해 멈추게 했는데, 이는 뇌를 자극함으로써 행동에 영향을 줄 수 있다는 극적인 증거였다worksinprogress.co. 같은 시기, 다른 연구자들은 뇌 신호를 읽는 것이 의도를 드러낼 수 있음을 보여주었다. 한 실험에서는 버튼을 누르는 것을 실제로 움직이지 않고 생각만 해도 측정 가능한 EEG 변화가 발생해 슬라이드 프로젝터를 작동시킬 수 있었다worksinprogress.co.

“뇌-컴퓨터 인터페이스”라는 용어는 1973년 컴퓨터 과학자 자크 비달에 의해 처음 만들어졌다worksinprogress.co. 비달은 뇌 신호를 이용해 외부 장치를 제어할 수 있는지, 심지어 정신적으로 의수나 “우주선”을 조종할 수 있을지에 대해 상상했다. 1970년대에 그는 EEG 뇌파만으로 사용자가 화면의 미로에서 커서를 움직일 수 있음을 증명했다worksinprogress.co. 이 초기 BCI들은 매우 조잡했고(두피 EEG의 잡음 때문에 한계가 있었음), 그러나 개념이 타당함을 보여주었다.

실질적인 진전은 과학자들이 뇌의 표면이나 내부에서 직접 신호를 기록하기 시작하면서 가속화되었다. 1990년대 후반, 최초의 인간 이식형 BCI가 신경학자 필립 케네디에 의해 달성되었는데, 그는 잠금 증후군 환자의 뇌에 전극을 삽입했다. 이 임플란트는 환자의 운동 피질(운동을 제어하는 영역)에서 신호를 포착하여, 환자가 큰 노력을 들여 컴퓨터 커서를 천천히 움직이고 글자를 입력할 수 있게 했다worksinprogress.co. 2000년대 초, 존 도노휴와 미겔 니콜리스와 같은 연구자들이 이끄는 학계 팀은 원숭이가 뇌 임플란트를 통해 로봇 팔이나 컴퓨터 커서를 제어할 수 있음을 입증하여 인간 대상 시험의 길을 열었다worksinprogress.co.

중요한 이정표는 2004년 인간에게 이식된 BCI의 첫 임상시험, 즉 BrainGate 임상시험에서 이루어졌습니다 worksinprogress.co. 널리 보도된 한 사례에서, 25세의 사지마비 남성이 그의 운동 피질에 아주 작은 Utah array(100개의 전극이 박힌 4x4mm 칩)을 이식받았습니다. 이를 통해 그는 화면의 커서를 움직이고, 심지어 생각만으로 단순한 비디오 게임인 Pong을 플레이할 수 있었습니다 – “뇌 칩이 남자의 생각을 읽다”라는 BBC의 헤드라인이 당시 보도되었습니다 worksinprogress.co. 몇 년 후인 2012년, BrainGate 연구진은 58세의 마비 여성 Cathy Hutchinson이 자신의 생각으로 로봇 팔을 조종할 수 있도록 했습니다. 역사적인 시연에서, 그녀는 생각으로 조종하는 로봇 팔을 이용해 병을 집어 빨대를 통해 커피를 마셨습니다 – 이는 그녀가 15년 전 뇌졸중 이후 처음으로 물건을 잡은 순간이었습니다 theguardian.com. 의사들은 이 업적을 환자의 뇌 신호를 직접 해독해 로봇 팔다리를 조종한 최초의 이식 사례라고 평가했습니다 theguardian.com. 이는 정신적 명령이 신체적 움직임을 대체할 수 있음을 보여주는 놀라운 개념 증명이었습니다.

2010년대에 들어서면서 BCI 연구는 빠르게 진전되었습니다. 학계 연구팀들은 전극 수를 늘려(더 높은 신호 해상도) 해독 알고리즘을 개선했습니다. 마비 환자들은 점점 더 정교한 조작을 이뤄냈습니다: 커서를 움직여 메시지를 입력하고, 로봇 팔다리로 악수하거나 스스로 식사하며, 심지어 BCIs가 뇌를 자극해 촉각을 다시 느끼는 데까지 이르렀습니다. 예를 들어, 2016년에는 BCI로 제어되는 의수(의족)를 착용한 자원자가 전극을 통해 감각 신호가 뇌의 촉각 피질로 전달되어 의수의 손가락이 무언가를 만질 때 느낄 수 있었습니다 theguardian.com. 2017년까지는, 다른 연구팀들이 무선 BCI를 구현해 이전 시스템에서 필요했던 부피 큰 케이블과 플러그를 없앴습니다. 하지만 이러한 진보는 대부분 소수의 자원 환자와 함께 연구실에서 이루어졌습니다.

하지만 지난 몇 년 동안 우리는 변곡점에 도달했다. 신경기술에 대한 투자가 급증했고, 스타트업들이 학계 연구실과 힘을 합쳤다. 그 결과, 이 분야에서는 혁신적인 돌파구가 쏟아졌고 상업용 BCI로 가는 첫걸음이 시작되었다. 실제로, 2004년의 첫 임상시험 이후로 전 세계적으로 수십 명이 실험적 뇌-컴퓨터 인터페이스를 이식받았다 (거의 모두가 심각한 마비나 의사소통 장애를 가진 사람들임) worksinprogress.co. 이 개척자들의 교훈과 현대 컴퓨팅 및 AI가 결합되면서 BCI는 실제 사용의 문턱에 다다랐다. “이것은 이전 결과와는 상당한 도약입니다. 우리는 전환점에 와 있습니다,”라고 신경과학자 닉 램지 교수가 2023년 theguardian.com에서 빠른 진전에 대해 언급했다. 다음 섹션에서는 오늘날 BCI가 어디에 사용되고 있는지, 누가 혁신을 주도하고 있는지, 2024~2025년 기준 최신 돌파구, 그리고 미래에는 어떤 일이 펼쳐질지 살펴본다.

BCI 기술의 현재 응용 분야

BCI는 마비 환자를 돕기 위한 의료 연구로 시작되었으며, 실제로 의료 및 보조 응용이 여전히 주요 용도다. 하지만 기술이 성숙해지면서 BCI는 의사소통, 엔터테인먼트, 국방 등 다양한 영역으로 확장되고 있다. 다음은 BCI가 영향을 미치고 있는 주요 분야들이다:

의학 및 운동 기능 회복

BCI의 의료적 활용은 부상이나 신경계 질환으로 기능을 잃은 사람들의 기능 회복에 초점을 맞춘다. 주요 응용 분야는 마비 환자에게 보조 장치 제어 능력을 제공하는 것이다. 여기에는 BCI를 이용해 휠체어를 움직이거나, 컴퓨터 커서를 조작하거나, 로봇 의수를 제어하는 것이 포함된다. 예를 들어, 임상시험에서 척수 손상이 심해 팔이나 다리를 움직일 수 없는 환자들이 이식형 BCI를 사용해 로봇 팔을 조정하여 스스로 식사를 하거나 물건을 집을 수 있었다 theguardian.com. 또 다른 이들은 뇌 신호만으로 전동 휠체어나 외골격 슈트를 제어했다. 이러한 시스템은 전적으로 간병인에게 의존하던 사람들의 자립성을 획기적으로 높일 수 있다.

아마도 최근 가장 극적인 예는 BCIs를 사용하여 마비된 사람들에게 보행 능력을 회복시키는 것일 것입니다. 2023년 5월, 스위스의 연구진은 12년간 마비 상태였던 40세 남성이 무선 뇌-척수 인터페이스 덕분에 다시 걸을 수 있게 되었다고 발표했습니다 cbsnews.com. 연구팀은 그의 뇌 운동 영역과 손상 부위 아래의 척수에 전극을 이식했습니다. 이 장치는 그의 움직임 의도를 해독하여 그 생각을 척수 신경 자극으로 변환하며, 손상된 척수 구간을 효과적으로 연결합니다. 놀랍게도, 이 남성은 이제 이 시스템의 도움으로 서고, 걷고, 심지어 계단도 오를 수 있으며, 1년 넘게 안정적으로 유지되고 있습니다 cbsnews.com. “우리는 생각을 포착했고… 이 생각을 척수 자극으로 변환하여 자발적 움직임을 다시 가능하게 했습니다.”라고 이 연구를 이끈 신경과학자 그레고아 쿠르틴(Grégoire Courtine)은 설명했습니다 cbsnews.com. BCI가 꺼져 있을 때조차 환자는 일부 회복된 움직임을 유지하고 있어, 이 인터페이스가 그의 신경계를 재훈련하는 데 도움을 주었음을 시사합니다 cbsnews.com. 이 획기적인 성과는 BCI와 자극이 결합되어 언젠가 많은 마비 환자들이 이동성을 되찾을 수 있다는 희망을 줍니다.

마비 치료를 넘어, BCIs는 다른 의료 치료법에도 연구되고 있습니다. 연구자들은 뇌 활동을 모니터링하고 전기 자극을 전달하여 간질, 우울증, 만성 통증과 같은 질환을 치료하는 “폐쇄 루프” 뇌 이식 장치를 시험 중입니다. 예를 들어, 실험용 BCI 기반 장치는 뇌 신호에서 발작이 임박했음을 감지하고 자극을 가해 발작을 중단시킬 수 있습니다. 한 사례에서는, 우울증 환자가 우울 증상과 연관된 신경 패턴을 감지하고 다른 뇌 영역을 자극하여 증상을 완화하는 맞춤형 뇌 이식 장치를 받았습니다. 일종의 스마트 신경 박동기인 셈입니다. 이는 초기 임상시험 단계이지만, BCIs가 미래에는 신경 및 정신 질환을 실시간으로 뇌 회로를 조절하여 치료할 수 있을 것임을 시사합니다.

이미 의료 현장에서 널리 사용되는 일부 신경 보철 장치도 기본적인 BCI로 볼 수 있습니다. 예를 들어, 소리를 전기 신호로 변환해 청신경에 전달하는 인공 와우는 70만 명 이상의 사람들에게 듣는 능력을 제공했습니다. 본질적으로 컴퓨터가 신경계와 인터페이스하는 셈입니다. 파킨슨병 치료를 위한 뇌심부 자극기(운동 기능을 개선하는 전극 이식)도 또 다른 확립된 신경기술입니다. 차이점은 이러한 장치들은 복잡한 뇌 신호를 해독하거나 자발적 제어를 포함하지 않고, 미리 정해진 입력만 제공한다는 점입니다. 새로운 BCI는 한 걸음 더 나아가, 사용자의 의도를 읽어 외부 장치나 심지어 다시 뇌로 입력하고 있습니다.

감금 증후군 환자를 위한 의사소통

BCI의 가장 인생을 바꾸는 응용 중 하나는 말하거나 타이핑할 수 없는 사람들을 위한 의사소통 복원입니다. 뇌간 뇌졸중이나 근위축성 측삭경화증(ALS)과 같은 질환은 개인을 “감금 증후군” 상태로 만들 수 있는데, 이는 완전히 의식이 있지만 움직이거나 말할 수 없는 상태입니다. 전통적으로 이러한 환자들은 시선 추적 컴퓨터 시스템이나 화면의 글자를 하나씩 응시하는 등 매우 힘든 방법으로 의사소통을 했습니다. BCI는 뇌의 언어 또는 말하기 영역에 직접 연결함으로써 훨씬 더 빠르고 자연스러운 의사소통 경로를 제공합니다.

이 분야에서 최근의 돌파구는 정말 놀랍습니다. 2023년, 두 개의 독립된 연구팀이 실시간으로 시도된 말을 해독해 텍스트나 음성 단어로 변환할 수 있는 BCI를 시연했습니다. 한 사례에서는, 18년 동안 완전히 마비되고 말을 할 수 없었던 여성(뇌졸중으로 인해)이 뇌의 언어 운동 피질 위에 이식형 BCI를 장착했습니다. 이 시스템은 그녀가 말하는 것을 상상할 때 생성하는 신경 신호를 해독해 합성 음성과 화면 속 디지털 아바타로 변환했습니다. 이를 통해 그녀는 이전 최고 기록보다 거의 4배 빠르게 의사소통할 수 있었으며, 분당 약 78단어를 달성했습니다(참고로 일반 대화 속도는 분당 100~150단어입니다) theguardian.com. 아바타는 그녀가 의도한 말이 소리로 나올 때 기본적인 표정까지 반영했습니다. “우리의 목표는 완전하고 구현된 방식의 의사소통을 복원하는 것입니다… 이러한 발전은 환자들에게 실제적인 해결책을 제공하는 데 훨씬 더 가까워졌음을 의미합니다.”라고 이 업적을 이끈 UCSF 팀의 에드워드 창 교수는 말했습니다 theguardian.com. 시스템에 오류와 약간의 지연이 있었지만, 근육을 거의 전혀 움직일 수 없는 사람이 뇌로 구동되는 아바타를 통해 거의 실시간으로 “말한” 최초의 사례 theguardian.com였습니다. 한 독립 전문가는 이 결과를 “상당한 도약… BCI 기술이 실용적 유용성에 도달한 전환점”이라고 평가했습니다 theguardian.com.

스탠포드/UC 데이비스의 또 다른 팀은 47세의 ALS 환자와 함께 작업하여, 말하기 운동 영역에 네 개의 작은 이식물을 사용해 그가 말하려는 시도를 해독했습니다. 2024년에 이들은 이 BCI “음성 보조장치”가 남성이 자신의 가족과, 그가 말을 잃기 전 녹음된 목소리를 바탕으로 한 자신의 목소리와 비슷하게 들리는 음성 합성기를 사용해 대화할 수 있게 해주었다고 보고했습니다worksinprogress.co. 감동적인 순간에, 이 시스템은 그의 어린 딸이 치타 복장을 입고 집에 돌아왔을 때, 그가 “치타를 찾고 있어”라고 말할 수 있게 해주었습니다. 이 문장은 장치가 그의 신경 활동에서 해독해 그의 옛 목소리로 말한 것이었습니다worksinprogress.co. 놀랍게도, 단 두 번의 훈련 세션 후에 BCI는 그의 뇌 신호를 97%의 정확도로 텍스트로 번역하고 있었습니다(12만 5천 개의 단어 어휘 사용)worksinprogress.co. 연구진은 신경 패턴에서 의도된 단어를 예측하는 데 도움이 되는 특별한 언어 모델(휴대폰 자동완성 기능과 유사한)을 사용했습니다. 환자는 미세한 눈 움직임이나 뇌로 제어하는 커서 움직임을 통해 해독된 문장을 확인하거나 거부할 수 있었고, 이를 통해 시스템은 빠르게 개선되었습니다. 팀에 따르면, 약간의 피드백 후에 장치는 99%의 시간 동안 완벽한 문장을 출력했다고 하며, 이는 불과 몇 년 전만 해도 상상할 수 없던 성능 수준입니다worksinprogress.co. 이 복원된 목소리는 비록 합성된 것일지라도 엄청난 감정적 의미를 지닙니다. 이것은 그 남성의 딸이 평생 처음으로 아버지의 “목소리”를 들은 순간이었습니다.

음성 외에도, BCI는 키보드나 철자 인터페이스를 제어하여 텍스트 커뮤니케이션도 가능하게 했습니다. 2011년만 해도, 마비 환자들이 BCI를 사용해 커서를 움직이고 대략 분당 5~10개의 올바른 문자를 입력할 수 있었습니다. 하지만 이 분야에서도 진전 속도가 빨라지고 있습니다. 2021년, 스탠포드가 주도한 프로젝트는 마비된 남성이 손글씨를 상상하는 것만으로 분당 90자(약 18단어)를 “타이핑”할 수 있게 하여 세계 신기록을 세웠습니다“type” at 90 characters per minute (about 18 words per minute) just by imagining handwriting spectrum.ieee.org. 이 남성은 머릿속으로 글자를 썼고, 이식된 장치의 알고리즘이 각 글자에 해당하는 독특한 신경 발화 패턴을 해독하여, 그의 상상 속 펜 움직임을 효과적으로 읽어냈습니다 spectrum.ieee.org. 이는 이전 BCI 타이핑 속도 기록(분당 40자)spectrum.ieee.org의 두 배가 넘는 수치였으며, 현재까지 가장 빠른 BCI입니다. 연구에 참여하지 않은 한 생의공학자는 “적어도 건강한 사람의 타이핑 속도의 절반에 도달했다”며 놀라워했고, 이 연구는 Nature에 정당하게 게재되었습니다 spectrum.ieee.org. 이 모든 BCI 기반 커뮤니케이션의 발전은 진정한 음성 보철기가 말할 수 없는 이들에게 곧 다가올 것임을 시사합니다. 앞으로 몇 년 안에, 전신마비 환자들이 가족과 대화할 때 단지 머릿속으로 단어를 생각하면 이식 장치가 이를 해독해 음성으로 전달해 줄 수 있을 것입니다. 이는 깊은 연결의 회복입니다.

현재 시스템에는 여전히 한계가 있다는 점(예: 부피가 큰 외부 프로세서가 필요하고, 때때로 단어를 잘못 해석하거나 약간의 감독이 필요한 경우가 있음)을 주목하는 것이 중요하지만, 발전 방향은 분명합니다. BCI는 힘들게 한 글자씩 입력하는 방식에서 대화에 가까운 자연스러운 속도의 커뮤니케이션으로 나아가고 있습니다. 이는 ALS와 같은 질환을 가진 환자들에게 삶을 바꿀 만한 변화가 될 것이며, 더 넓은 활용 가능성도 내포하고 있습니다. 미래에는 누구나 뇌에서 직접 “정신적 문자 메시지”를 보내는 등, 조용한 음성 커뮤니케이션이 가능해질 수도 있습니다. 메타(페이스북)와 같은 대형 IT 기업들도 실제로 기본 단어를 위한 신경 신호를 읽을 수 있는 비침습적 헤드셋을 연구한 바 있지만, 현재는 다른 인터페이스에 집중하고 있습니다. 대중에게 이러한 의료적 돌파구는 BCI가 언젠가 새로운 형태의 원활한 커뮤니케이션을 가능하게 할 수 있음을 보여줍니다.

엔터테인먼트, 게임, 그리고 일상 소비자

의학 분야 외에도, 엔터테인먼트와 소비자 기술이 BCI(뇌-컴퓨터 인터페이스)의 놀이터로 떠오르고 있습니다 – 특히 비침습적 BCI가 그렇습니다. 기업과 연구소들은 정신적 명령을 사용해 비디오 게임을 하거나 소프트웨어를 제어할 수 있는 헤드셋 BCI를 개발하여 상호작용에 새로운 차원을 더하고 있습니다. 예를 들어, 일부 실험적 게임에서는 사용자가 집중하거나 움직임을 시각화함으로써 화면 속 오브젝트나 아바타를 움직일 수 있습니다. 2006년에는 Mattel Mindflex라는 장난감이 사용자가 “생각”만으로(실제로는 EEG 신호를 조절하기 위해 집중함으로써) 공을 장애물 코스에서 움직이게 했습니다. 오늘날의 시스템은 훨씬 더 발전했습니다. Neurable이라는 스타트업은 플레이어가 뇌파를 측정하는 헤드셋을 통해 마음으로 아이템을 선택하고 던질 수 있는 VR 게임을 시연했습니다. 마찬가지로, 2022년에는 오픈소스 뉴로테크 기업인 OpenBCI가 Valve와 협력하여 뇌 신호와 기타 생리 데이터를 읽는 VR 헤드셋 부가장치를 만들었으며, BCI 제어를 가상현실 경험에 통합하는 것을 목표로 하고 있습니다.

BCI가 비디오 게임을 더 몰입감 있게 만들 수 있다는 아이디어입니다 – 예를 들어, 게임에서 단순히 생각만으로 마법을 시전하거나, 공포 게임이 뇌의 공포 반응에 따라 난이도를 조절하는 것을 상상해보세요. 또한 인터페이스를 더 접근성 있게 만들 수도 있습니다; 간단한 BCI만으로도 TV나 스마트홈 기기를 손을 쓰지 않고 제어할 수 있습니다. 실제로 연구자들은 이미 소비자용 EEG 헤드셋을 스마트 어시스턴트에 연결했습니다: 2024년에는 Synchron BCI 이식 환자가 아마존 알렉사 스마트홈 시스템을 생각만으로 제어할 수 있었습니다 medtechdive.com. 비록 그 사례는 의료 임상시험 참가자였지만, 이는 미래에 주류 스마트홈 통합으로의 교차 가능성을 보여줍니다.

또 다른 성장 분야는 웰니스와 교육을 위한 뉴로피드백입니다. 웨어러블 BCI(주로 EEG 헤드밴드)는 사용자의 뇌 활동에서 실시간 피드백을 제공하여 명상, 집중력 향상, 학습을 돕는 용도로 판매되고 있습니다. 예를 들어, Muse 헤드밴드 같은 기기는 사용자의 이완 정도(EEG로 추정)를 바탕으로 다른 소리를 재생하여 명상을 안내합니다. 일부 교육용 장난감은 뇌 신호를 활용해 주의력이나 기억력 훈련을 강화한다고 주장합니다. 이들은 외부 기기를 제어하는 “인터페이스”는 아니지만, 소비자를 겨냥한 직접적인 뇌 감지 기기이며 – 일상에서 뇌 기술을 정상화하는 한 걸음입니다.

엔터테인먼트 BCI는 아직 초기 단계입니다. 오늘날 생각만으로 비디오 게임을 조작하는 것은 컨트롤러를 사용하는 것보다 신뢰성이나 속도 면에서 뒤처집니다. 하지만 주요 기술 기업들이 이러한 연구에 투자하고 있다는 사실만으로도 관심이 높다는 것을 알 수 있습니다. “오늘날 가장 영향력 있는 BCI 기술은 외과적 이식이 필요하지만… [하지만] 우리는 비외과적 BCI를 더 넓게 활용할 수 있도록 개발해야 할 도덕적 의무가 있습니다.”라고 미국 군이 지원하는 비침습적 BCI 프로그램의 프로젝트 매니저가 말했습니다. jhuapl.edu worksinprogress.co. 신호 해독 기술이 발전함에 따라, 뇌로 조작하는 게임 콘솔이나 AR/VR 시스템이 등장해 더 자연스러운 제어가 가능해질 수 있고, 심지어 뇌 신호를 읽어 감정 상태에 맞게 콘텐츠가 변화하는 것도 볼 수 있을 것입니다. BCI는 편의성도 더할 수 있습니다. 언젠가는 손가락 하나 까딱하지 않고도 마음속으로 전화를 걸거나 메시지를 작성할 수 있을지도 모릅니다. Neurable과 NextMind(Snap Inc.에 인수됨) 같은 기업들은 이미 증강현실 안경용 EEG 기반 컨트롤러의 프로토타입을 선보였으며, 이는 마음으로 조작하는 소비자 전자제품이 곧 등장할 것임을 시사합니다.

군사 및 방위 분야 활용

군대가 BCI(뇌-컴퓨터 인터페이스)에 큰 관심을 보이는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 생각만으로 차량이나 무기를 제어하거나, 전장에서 뇌와 뇌 사이에 조용히 소통하는 능력은 뚜렷한 SF적 매력과 실제 전술적 이점을 지닙니다. 미국 군대는 DARPA(방위고등연구계획국)를 통해 수십 년간 BCI 연구의 주요 자금 지원자였습니다. 이로 인해 눈길을 끄는 시연들이 이어졌습니다. 2015년, 뇌 임플란트를 이식한 한 자원봉사자가 오직 신경 신호만으로 군용 F-35 전투기 시뮬레이터를 조종해 사실상 “텔레파시” 조종을 선보였습니다. 몇 년 뒤, DARPA는 이를 확장했다고 밝혔습니다. BCI를 장착한 한 사람이 생각만으로 동시에 여러 대의 시뮬레이션 드론과 전투기를 지휘·통제할 수 있었습니다 defenseone.com. “뇌에서 나오는 신호로… 한 대가 아니라 세 대의 항공기를 동시에… 조종할 수 있습니다.”라고 DARPA 생명공학국장 저스틴 산체스는 말했습니다 defenseone.com. 2018년, DARPA는 이 시스템이 사용자에게 피드백도 제공한다고 발표했습니다. 기계에서 뇌로 정보를 보내는 것입니다. 본질적으로 조종사는 드론의 센서 데이터를 신경 신호로 직접 받아, 관계자들이 “인간과 여러 전투기 사이의 텔레파시 대화”라고 묘사한 현상이 일어났습니다 defenseone.com. 이 양방향 BCI는 사용자의 뇌가 드론 센서가 감지한 정보를 시각적·청각적 신호 없이 인지할 수 있게 해, 문자 그대로의 마인드-머신 연결을 구현했습니다. 비록 시뮬레이터 환경이었지만, 한 명의 조작자가 생각의 속도로 무인기 네트워크 전체를 지휘할 수 있는 첨단 전투 시스템의 가능성을 보여주었습니다.

군사 BCI 연구개발은 생각으로 조종하는 차량에만 국한되지 않습니다. 이들은 또한 BCI를 활용한 통신 및 의사결정 능력 향상도 연구합니다. 예를 들어, DARPA의 Silent Talk 프로젝트는 병사의 뇌 신호에서 “의도된 말”(머릿속에서 하는 내부 발화)을 감지해 이를 무선 통신으로 전송하는 것을 목표로 했습니다. 즉, 병사들이 말없이 협력할 수 있게 하는 것입니다. 또 다른 연구는 EEG를 통해 병사의 인지 상태를 모니터링하여 과부하, 피로, 손상 여부를 파악하고, AI 보조 시스템이 조정하거나 지휘관에게 경고할 수 있도록 합니다. 미 공군은 조종사나 항공관제사가 실수할 가능성이 높을 때(집중력 저하나 과도한 업무 부하 감지) BCI 시스템을 시험했습니다 gao.gov. 이는 사고를 예방하는 것이 목표입니다. 또한 BCI를 훈련에 활용하는 방안, 예를 들어 뇌를 자극하거나 신경 피드백을 이용해 학습을 가속화하는 데에도 관심이 있습니다.

그리고 물론, 군대는 방어적 측면도 고려합니다. 적이 BCI를 개발할 경우 자국의 사이버 보안을 어떻게 지킬 것인가 하는 문제입니다. 병사들이 신경 인터페이스에 의존하게 되면, 그것이 해킹되거나 교란될 수 있을까요? 선전이 실제로 누군가의 뇌에 주입될 수도 있을까요? 이런 시나리오는 터무니없어 보이지만, BCI가 발전함에 따라 방위 기획자들은 이런 문제도 고민하기 시작했습니다.

군사 BCI 연구의 상당 부분, 특히 신경 임플란트와 관련된 모든 것은 여전히 실험적이며 실험실에 한정되어 있다는 점을 주목할 필요가 있습니다. 윤리적·실용적 장애물로 인해 “텔레파시 슈퍼솔저”를 곧바로 보게 되지는 않을 것입니다. 하지만 점진적인 활용은 나타날 수 있습니다. 예를 들어, 비침습적 BCI를 통해 특수부대가 은밀한 임무 중에 조용히 소통하거나, 드론 조종사가 신경 연결을 통해 여러 대의 UAV를 수동 조작보다 더 빠르게 제어할 수 있습니다. GAO(미국 회계감사원)는 BCI가 “국방 역량을 향상시킬 수 있다”고 언급했으며, 전장에서 전투원이 손을 사용하지 않고 장비를 조작할 수 있게 해준다고 했습니다gao.gov. 이 분야는 단순히 멋지다는 이유뿐 아니라, 종종 이후 민간 기술로 확산되는 혁신(인터넷이나 GPS처럼)을 이끌기 때문에 주목할 만합니다.

BCI의 주요 기업 및 혁신가

뇌-컴퓨터 인터페이스의 엄청난 잠재력을 고려할 때, 수많은 기업과 연구 그룹이 이 기술을 추구하기 위해 등장한 것은 놀라운 일이 아닙니다. 일부는 의료용 침습 임플란트에, 다른 일부는 소비자용 웨어러블 시스템에, 또 다른 일부는 뇌 데이터를 해독하는 데 필요한 소프트웨어/AI에 집중하고 있습니다. 다음은 BCI 혁명을 이끄는 주요 기업(및 스타트업)입니다:

Neuralink: 아마도 가장 유명한 BCI 기업인 Neuralink는 2016년 Elon Musk 등 여러 명에 의해 설립되었습니다. Neuralink는 두개골에 삽입되는 칩(N1)과 뇌에 침투해 뉴런 신호를 기록하는 유연한 전극 “실”이 결합된 초고대역폭 이식형 BCI를 개발 중입니다. 이 장치는 완전히 무선이며 완전히 이식형(외부 포트 없음)으로, 감염 위험과 환자 불편을 피하기 위한 설계입니다 worksinprogress.co. Neuralink의 초기 목표는 마비 환자가 생각만으로 컴퓨터나 휴대폰을 제어할 수 있도록 하는 것이지만, Musk는 장기적으로 인간-AI “공생”(BCI를 이용해 인간의 인지 능력을 향상시키고 고도화된 AI와 보조를 맞추는 것)에 대한 포부도 밝혔습니다 worksinprogress.co. 이 회사는 원숭이가 생각만으로 Pong 게임을 하거나, 신경 이식이 된 돼지가 실시간 뇌 신호를 전송하는 시연으로 큰 화제를 모았습니다. 2023년 5월, 여러 차례 지연 끝에 Neuralink는 첫 번째 인간 임상시험을 시작할 FDA 승인을 획득했고, 2024년 중반에는 첫 번째 인간 환자에게 기기를 이식 sphericalinsights.com했습니다. 2025년 중반 기준, Neuralink는 중증 마비 환자 5명에게 BCI를 이식해, 이들이 생각만으로 커서나 심지어 로봇 팔까지 제어할 수 있도록 했다고 전해집니다 reuters.com. 이 회사는 이제 영국에서도 더 대규모 임상시험을 시작하고 있습니다 reuters.com. Neuralink는 약 13억 달러를 투자받았으며, 기업 가치는 약 90억 달러로 평가받고 있습니다 reuters.com. Musk의 거대한 비전을 실현할 수 있을지는 미지수지만, Neuralink는 특히 머리카락처럼 가는 전극을 뇌에 정밀하게 이식하는 자동 수술 로봇 공학 분야에서 이 분야를 확실히 진전시켰습니다.
Synchron: 2016년에 설립되어 뉴욕에 본사를 둔 Synchron은 Neuralink의 주요 경쟁업체 중 하나이지만, 접근 방식은 매우 다릅니다. Synchron의 “Stentrode” BCI는 스텐트에 장착된 전극 어레이로, 외과의가 이를 뇌의 혈관에 삽입합니다 운동 피질 근처에 reuters.com. 이 혈관 내 접근법은 개두 수술이 필요 없다는 의미입니다. 이식 장치는 경정맥을 통해 카테터로 전달되어 혈관 벽에 고정되며, 그곳에서 뇌 신호를 포착합니다. 이는 덜 침습적이며(뇌 수술보다는 심장 스텐트 시술에 더 가깝습니다), 뇌 조직 내부에 장치를 삽입하는 것보다는 다소 덜 정밀한 신호를 수집합니다. Synchron은 실제로 미국에서 인간 대상 임상시험을 최초로 시작한 업체입니다. 2021년 FDA로부터 초기 타당성 시험 승인을 받았고, 이후 최소 6명의 미국 환자와 호주에서 4명의 초기 환자에게 장치를 이식했습니다 reuters.com. 해당 임상시험에서 ALS 마비 환자들이 Synchron BCI를 사용해 훈련 기간 후 생각만으로 문자 메시지, 이메일, 웹 서핑을 성공적으로 수행했습니다. 2022년에는 한 환자가 이 임플란트만으로 “Hello World”라는 트윗을 남겨, 세계 최초의 직접-생각 트윗으로 화제가 되었습니다. 2024년 말까지 Synchron은 긍정적인 안전성 결과를 보고했습니다 – 1년간 장치 관련 심각한 부작용이 없었으며, 임상시험의 1차 목표를 달성했습니다 medtechdive.com. 또한 BCI가 일관되게 작동함을 보여주었습니다. 참가자들은 생각으로 구동되는 “운동 출력”을 통해 디지털 기기를 제어할 수 있었습니다. 한 시연에서는 Synchron 임플란트를 이식받은 ALS 환자가 자신의 뇌 신호를 Amazon Alexa와 연동해 스마트홈(조명 등)을 제어할 수 있었습니다 medtechdive.com. 또 다른 임상시험 참가자는 임플란트로 아이패드를 제어하고, 심지어 생각만으로 Apple Vision Pro AR 헤드셋을 작동시켰습니다 medtechdive.com. Synchron의 CEO인 Dr. Thomas Oxley는 현재 수십 명이 참여하는 더 대규모의 결정적 임상시험을 준비 중이며, 이를 통해 FDA의 정식 승인을 받을 계획이라고 밝혔습니다 medtechdive.com. 특히 Synchron은 Bill Gates와 Jeff Bezos 등 유명 인사들의 투자를 받고 있습니다 reuters.com. 현재 기술의 대역폭은 Neuralink보다 낮지만, Synchron의 선점 효과는 i인간 테스트에서의 {{Tn}} 및 상대적인 안전성 이점은 BCI 분야에서 그것을 강력한 경쟁자로 만듭니다.
Blackrock Neurotech: 조용하지만 깊은 경험을 가진 회사인 Blackrock Neurotech(2008년 유타에서 설립)는 임상 등급의 이식형 전극 어레이의 선도적 공급업체입니다. 여기에는 많은 주요 학술 BCI 연구에서 사용된 Utah array도 포함됩니다. 실제로 Blackrock의 이식형 장치는 다른 어떤 회사보다 더 많은 인간 BCI 임상시험에 참여했으며, 전 세계적으로 30명 이상의 사람들이 Blackrock 장치를 뇌에 이식받은 적이 있습니다(대부분 연구의 일환으로) sphericalinsights.com. Blackrock의 이식형 장치는 고해상도 신경 신호를 기록할 수 있을 뿐만 아니라 자극도 제공할 수 있습니다. 이들의 기술은 앞서 언급한 분당 90자 BCI 타이핑 기록과 같은 성과를 가능하게 했습니다 sphericalinsights.com. 현재 Blackrock은 “MoveAgain”이라는 브랜드로 마비 환자를 위한 BCI 상용화를 목표로 하고 있습니다. 2023~2024년 중 최초의 상용 BCI 플랫폼(이식형 시스템) 출시 계획을 발표했으며 blackrockneurotech.com, 척수 손상이나 ALS 환자가 컴퓨터를 제어하고 독립성을 회복할 수 있도록 하는 데 중점을 두고 있습니다. Blackrock은 또한 “Neuralace”라는 차세대 전극을 개발 중인데, 이는 더 넓은 뇌 영역을 덮을 수 있는 유연한 메시입니다. 14년 이상 BCI 연구를 지원해온 오랜 실적과 의료 신뢰성에 대한 집중은 이 회사만의 독특한 관점을 제공합니다. 최근 Blackrock은 상당한 자금을 유치했으며(기술 자선가 Synapse로부터 1,000만 달러, 국방 혁신 펀드로부터 2,000만 달러 투자 포함) blackrockneurotech.com 제품 개발을 가속화하고 있습니다. 만약 어떤 회사가 화려한 스타트업들보다 먼저 FDA 승인을 받은 이식형 BCI를 출시할 수 있다면, Blackrock이(아마도 BrainGate 학술 컨소시엄과의 협력으로) 그 주인공이 될 수 있습니다. 실제로 GAO는 2022년에 “전 세계적으로 이식형 BCI를 가진 사람은 40명 미만”이라고 언급했으며 gao.gov – 대부분이 Blackrock의 장치를 사용했다는 점은 이 분야가 얼마나 선구적이고(그리고 초기 단계인지) 잘 보여줍니다.
Paradromics: 2015년 텍사스 오스틴에서 설립된 Paradromics는 고속 데이터 전송 뇌 임플란트를 개발하여 의사소통 및 기타 기능 회복을 추구하는 스타트업입니다. 이 회사의 주력 장치는 Connexus Direct Data Interface로 불리며, 1,600채널(전극)로 구성된 어레이입니다. 이는 현재의 많은 임플란트보다 훨씬 많은 수치로, 개별 뉴런 수준에서 신호를 읽도록 설계되었습니다 sphericalinsights.com. Paradromics의 전략은 음성 등 복잡한 작업을 위해 방대한 뇌 데이터를 포착하는 것입니다. 2023년 5월, 이 회사는 미시간 대학교에서 Connexus 임플란트의 최초 인간 대상 테스트를 완료하며 이정표를 세웠고, ALS 환자 자원봉사자의 신경 활동을 기록했습니다 techfundingnews.com. 이 시술은 특별 연구 프로토콜 하에 진행되었으며, 장치가 인간 뇌에 이식되어 기능할 수 있음을 확인했습니다. Paradromics는 전극 어레이를 최소한의 외상으로 빠르게 삽입하는 새로운 “에피펜(EpiPen) 유사” 삽입기를 사용합니다 techfundingnews.com. 회사는 FDA 승인을 전제로 장기 임상 연구를 계획하고 있으며 techfundingnews.com, 고도 ALS 환자 등 말하거나 타이핑할 수 없는 환자들의 생각을 직접 텍스트나 음성으로 번역해 돕는 것을 목표로 하고 있습니다. Paradromics는 1억 달러 이상의 자금을 조달했으며, 사우디아라비아의 NEOM 프로젝트와도 미래 자금 조달을 위해 협력했습니다 techfundingnews.com. CEO Matt Angle은 자사의 고대역폭 접근법이 “최고 수준”이 될 것이라고 대담하게 주장하며, 타사의 장치를 경기장 밖에서 듣는 것에 비유하고, Paradromics는 뇌라는 경기장 안에 “마이크를 설치한다”고 말합니다 techfundingnews.com. 시간이 말해주겠지만, Paradromics는 최초의 FDA 승인 BCI를 향한 경쟁에서 확실히 주목해야 할 기업입니다.
Precision Neuroscience: 또 다른 스타트업(Neuralink의 창립 멤버였던 Benjamin Rapoport가 공동 창업), Precision Neuroscience는 “최소 침습적” 이식 접근법을 취하고 있습니다. 이들의 Layer 7 cortical interface는 매우 얇고 유연한 전극 어레이(투명 필름과 유사)로, 두개골을 완전히 열지 않고도 두개골 아래로 밀어 넣어 뇌 표면에 올려둘 수 있습니다 sphericalinsights.com. 이는 부분적으로 피질하 ECoG 전극과 유사하지만, 아주 작은 절개를 통해 삽입되어 수술 위험을 줄입니다. Precision은 이 시트를 대뇌 피질의 특정 부위에 올려 신호를 읽거나(또는 자극을 주거나) 고해상도로 뇌졸중 마비나 외상성 뇌손상과 같은 신경학적 질환을 치료하는 것을 목표로 합니다. 뇌 조직을 관통하지 않기 때문에 이 장치는 더 안전할 수 있고 필요시 제거도 가능할 수 있습니다(그래서 “가역적”이라고 함). 2024년 기준 Precision은 1억 달러 이상의 자금을 조달했습니다 sphericalinsights.com. 이들은 동물 실험에서 Layer 7을 테스트해왔으며, BCI 기반 보조기구를 통해 뇌졸중 환자가 손 기능을 일부 회복하도록 돕는 등 간단한 응용을 위한 인간 임상시험을 계획 중인 것으로 알려졌습니다. Precision의 접근법은 침습적과 비침습적 사이 어딘가에 위치하며, 정확도와 안전성의 타협점을 제공할 수 있습니다.
Kernel: 모든 기업이 임플란트에 집중하는 것은 아니다 – Kernel은(는) 2016년 기업가 브라이언 존슨이 설립했으며, 일상적인 사용을 위한 비침습적 BCI에 전념하고 있다. Kernel의 비전은 신경기술을 웨어러블만큼 흔하게 만들어 “민주화”하는 것이다. 이들은 Kernel Flow라는 헤드셋을 개발했는데, 이는 시분할 기능적 근적외선 분광법(TD-fNIRS) – 본질적으로 빛 신호 – 을 사용하여 혈류 및 산소화와 관련된 뇌 활동을 측정한다 en.wikipedia.org. 이는 휴대 가능하고 착용할 수 있는 뇌 스캐너로, 어떤 뇌 영역이 더 활성화되어 있는지 추론할 수 있다. fNIRS는 뉴런의 빠른 전기적 스파이크를 포착하지는 못하지만, 뇌 혈역학(일종의 소형 fMRI와 유사)을 추적한다. Kernel Flow는 200Hz로 샘플링할 수 있고, 두피를 덮는 많은 옵토드(광원/감지기)를 가지고 있다 en.wikipedia.org. 목표는 정신 건강 모니터링, 인지 장애 조기 탐지, 뇌 노화 연구, 심지어 성능 향상과 같은 응용 분야에 사용하는 것이다. Kernel은 본질적으로 “서비스로서의 신경과학(Neuroscience as a Service)”을 제공하고 있다 – 다른 연구자나 기업이 Kernel Flow 헤드셋을 사용해 대규모로 뇌 데이터를 수집할 수 있는 플랫폼을 출시했다. 예를 들어, “BrainAge”(뇌 건강 지표) 측정이나 사람들이 자극이나 약물에 어떻게 반응하는지 추적하는 연구를 실험실 밖에서 진행했다. 존슨은 처음에 기억 보철 장치 개발이라는 야심찬 목표로 Kernel을 시작했으나, 더 가까운 시일 내에 영향을 줄 수 있는 비침습적 기술로 방향을 전환했다. Kernel은 1억 달러 이상의 자금을 조달했고, 연구 파트너들에게 Flow 기기를 제공했다sphericalinsights.com. Flow는 당신이 마음으로 기계를 제어할 수 있게 해주지는 않지만, 넓은 의미에서 여전히 BCI이다 – 뇌를 읽고 그 데이터를 컴퓨터로 전달해 분석한다. 기술이 발전함에 따라, Kernel은 일상적인 사람들이 집중력 향상, 스트레스 관리, 또는 임플란트 없이 직접적인 뇌-컴퓨터 통신을 위해 뇌 모니터를 사용하는 미래를 그리고 있다 sphericalinsights.com. 이 비침습적 BCI 분야에는 경쟁사도 있다(예를 들어, Facebook Reality Labs는 광학 BCI를 연구했고, NextSense와 Dreem 같은 스타트업은 EEG 이어버드와 헤드밴드를 만들고 있다). 하지만 Kernel의 연구용 뇌 스캐너의 대담한 제품화는 주목할 만하다.

(BCI 분야에는 너무 많아서 모두 다루기 어려울 정도로 많은 다른 기업들도 있습니다. 몇 가지만 예를 들면: MindMaze(뇌졸중 재활을 위해 EEG+VR을 사용하는 스위스 유니콘 기업) sphericalinsights.com, CorTec(완전히 이식 가능한 뇌 신호 기록/자극 시스템을 개발하는 독일 기업) sphericalinsights.com, Neurable(집중력 모니터링을 위한 EEG 헤드폰 제작) sphericalinsights.com, 그리고 운전자 뇌 모니터링이나 뉴로마케팅 등 특정 틈새 시장에 집중하는 다양한 다른 기업들이 있습니다. 심지어 Meta, IBM, Boston Scientific과 같은 대기업들도 BCI 관련 기술에 손을 대거나 뉴로테크 스타트업을 인수한 바 있습니다. 이처럼 성장하는 생태계는 신경과학계와 기술계 모두가 BCI를 중요한 개척지로 보고 있음을 보여줍니다.)

최근의 돌파구와 뉴스 (2024–2025)

지난 2년은 BCI에 있어 중대한 시기였으며, 실험실 연구에서 실제 시연 및 인간 임상시험으로의 빠른 진전이 있었습니다. 2024–2025년 현재 BCI 분야의 주요 돌파구와 최신 뉴스는 다음과 같습니다:

2023년 8월 – BCI가 마비된 여성에게 목소리를 되찾아주다: UCSF 연구진이 세계 최초의 BCI-음성 변환 시스템을 발표했습니다. 이 시스템은 말을 할 수 없게 된 여성이 디지털 아바타를 통해 의사소통할 수 있도록 했습니다. 뇌의 언어 영역에 종이처럼 얇은 임플란트를 사용하여, 그녀가 말하려는 시도를 분당 78단어의 속도로 해독해, 화면 속 아바타가 표정과 함께 문장을 말하도록 출력했습니다 theguardian.com. “이러한 발전은 환자들에게 실제적인 해결책을 제공하는 데 훨씬 더 가까워졌음을 보여줍니다.”라고 이 돌파구를 이끈 Edward Chang 교수는 말했습니다 theguardian.com. 외부 전문가는 이를 “BCI가 실용화 단계에 도달한 전환점”이라고 평가했습니다 theguardian.com.
2023년 5월 – 뇌-척수 인터페이스로 자연스러운 보행 복원: 스위스에서 척수 손상으로 마비된 한 남성이 뇌와 척수를 연결하는 무선 BCI 덕분에 다시 걷고, 서고, 계단을 오를 수 있게 되었습니다 cbsnews.com. 그의 운동 피질에 삽입된 임플란트가 신호를 하부 척수의 자극기로 실시간 전송하여, 그의 생각에 따라 다리 근육을 다시 활성화합니다. Nature에 발표된 이 접근법은 1년이 지난 후에도 효과가 유지되었으며, 특히 환자는 기기를 끈 상태에서도 일부 자발적인 다리 움직임을 회복했습니다 cbsnews.com. 이 연구는 BCI와 자극을 결합해 마비를 치료할 수 있는 가능성을 보여주며, 뇌와 신체를 다시 연결하는 사이버네틱 “신경 우회로”를 입증합니다.
2024년 10월 – Synchron의 BCI, 미국 임상시험에서 안전성과 유용성 입증: Synchron은 중증 마비 환자 6명을 대상으로 한 COMMAND 임상시험(미국 최초의 이식형 BCI 임상시험)에서 12개월 결과를 발표했습니다. 기기에 기인한 사망이나 심각한 부작용이 없었으며, 1차 안전성 목표를 달성했습니다 medtechdive.com. 또한, 스텐트 기반 임플란트는 환자들의 운동 의도를 일관되게 디지털 행동으로 변환하여, 생각만으로 문자 전송이나 스마트홈 제어와 같은 작업을 수행할 수 있게 했습니다 medtechdive.com. 한 ALS 환자가 임플란트만으로 아마존 알렉사와 아이패드 커서를 뇌로만 제어하는 모습이 영상에 담겼습니다 medtechdive.com. 이러한 성공에 힘입어, CEO Tom Oxley는 Synchron이 “수십 명의 참가자”가 참여하는 더 큰 임상시험을 준비 중이라고 로이터에 밝혔으며, 이는 상용 제품에 한 걸음 더 다가가는 것입니다 medtechdive.com.
2025년 7월 – Neuralink, 초기 이식 후 국제 인간 임상시험 시작: 2024년 미국에서 첫 인간 BCI 이식을 마친 후, 일론 머스크의 Neuralink는 영국에서 규제 승인을 받고 런던의 병원들과 마비 환자를 대상으로 뇌 칩을 시험하는 임상 파트너십을 발표했다 reuters.com. 이 시점까지 Neuralink는 5명의 환자가 무선 이식 장치를 사용하여 손을 쓰지 않고 디지털 기기를 제어하고 있다고 보고했다 reuters.com. 또한 2025년에 2억 8천만 달러 이상의 추가 자금을 조달하여 기업 가치를 약 90억 달러로 유지했다 reuters.com. 국제 임상시험 진출은 Neuralink가 임상 프로그램을 가속화하고 있음을 보여준다. 그러나 경쟁사(예: Synchron, Paradromics 등)도 FDA 승인을 위해 경쟁하고 있으며, Neuralink는 더 큰 규모의 인간 대상에서 기기의 안전성과 이점을 입증해야 한다는 감시를 받고 있다.
2025년 6월 – Paradromics, 고대역폭 BCI의 첫 인간 이식 완료: 오스틴에 본사를 둔 스타트업 Paradromics는 1,600개의 전극을 가진 “Connexus” BCI를 인간 환자에게 성공적으로 이식하고 신경 신호를 기록했다고 발표했다. 이는 중요한 타당성 이정표다 techfundingnews.com. 이 시술은 미국 병원에서 연구 협력의 일환으로 진행되었다. Paradromics는 자사 기기가 뇌에서 전례 없는 데이터 양을 처리할 수 있다고 주장하며, 전신 마비 환자의 의사소통 복원을 목표로 한다. 이 성과는 Paradromics가 공식 임상시험을 시작할 수 있는 기반을 마련했으며, 회사는 2025년 말까지 FDA 승인을 받아 임상시험을 시작하길 희망하고 있다 techfundingnews.com.
BCI 성능의 급속한 학문적 진보: 연구 분야에서는 2024년과 2025년에 학계 팀들이 BCI 역량에서 새로운 지평을 열었습니다. 2024년 말, 스탠포드/UC데이비스 그룹이 NEJM에 수만 단어에 이르는 사용자의 의도된 말을 단 몇 분의 보정(calibration) 후 97.5% 정확도로 해독한 BCI에 대해 발표했습니다 worksinprogress.co – 몇 년 전만 해도 상상하기 힘들었던 속도와 정확도입니다. 한편, 비침습적 BCI도 발전을 이루었습니다. 2024년 카네기 멜론 주도의 연구에서는 새로운 훈련 프로토콜을 적용한 외부 EEG 기반 BCI로 원숭이들이 매우 정밀한 커서 제어를 할 수 있게 하여, 웨어러블 기기의 성능 향상을 시사했습니다 sciencedaily.com, jhuapl.edu. 그리고 2025년에는 텍사스 대학교가 AI가 보조하는 fMRI 시스템을 통해 연속적인 생각(예: 사람이 이야기를 듣는 중의 생각)을 놀라운 정확도로 해석할 수 있음을 보고하여, “마음 읽기”에 대한 윤리적 질문과 함께 (의사소통을 위한) 새로운 가능성을 제시했습니다 creativegood.com. 요약하자면, BCI의 진보 속도 – 침습적, 비침습적 방법 모두 – 는 2020년대에 접어들며 분명히 가속화되고 있습니다.

매달 BCI가 실생활에 더 가까워지고 있습니다. FDA 자체도 BCI 기기에 대한 가이드라인을 준비 중이며, 2023년에는 최초의 웨어러블 재활 BCI 기기(뇌졸중 환자의 팔 움직임 회복을 돕는 EEG 기반 시스템)를 시장에 승인했습니다 gao.gov. 우리는 고립된 실험실 실험에서 실질적인 제품으로의 전환을 목격하고 있습니다. 앞으로 몇 년 내에 의료용 최초의 상업적 BCI가 (인도적 예외나 제한적 출시를 통해) 출시될 가능성이 높습니다. 한 신경공학자의 농담처럼, 미래는 이미 와 있다 – 단지 고르게 분포되어 있지 않을 뿐이다. BCI는 이미 임상시험에서 작동 중이며, 이제 과제는 이를 필요로 하는 모든 이에게 안전하고 윤리적으로 확장하는 것입니다.

미래의 잠재력과 과제

지금까지의 BCI 발전은 고무적이지만, 아직은 초기 단계에 불과합니다. BCI가 계속 발전한다면 미래에는 어떤 일이 펼쳐질 수 있을까요? 그리고 그곳에 도달하기 위해 어떤 장애물을 극복해야 할까요?

단기적 가능성: 앞으로 5~10년 내에 가장 가능성 있는 발전은 의료 BCI와 보조 기술 분야에서 일어날 것입니다. 우리는 마비, 뇌졸중, 또는 ALS를 위한 FDA 승인 BCI 기기가 오늘날 인공와우처럼 처방될 수 있게 되는 것을 기대할 수 있습니다. 이 기기들은 환자들이 태블릿 컴퓨터를 조작하거나, 정상적인 말하기 속도에 근접한 속도로 의사소통을 하거나, 정교하게 의수를 조작할 수 있게 해줄 수 있습니다. 또한 시각 피질에 신호를 보내는 방식으로 시각을 복원하는 BCI 연구도 진행 중입니다(여러 연구팀이 단순한 빛점 또는 형태를 만들어내는 임플란트 어레이를 이식한 바 있습니다). 기억 보조장치도 현실이 될 수 있습니다: USC와 웨이크 포레스트의 한 팀은 이미 간질 환자에게 해마 임플란트를 시험하여 기억 형성의 신경 코드를 모방함으로써 기억 회상을 15% 향상시켰습니다. 2020년대 후반에는 이러한 인지 보조장치가 외상성 뇌손상이나 초기 알츠하이머 환자들이 새로운 정보를 유지하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 또 다른 분야는 BCI 기반 재활입니다: BCI와 물리치료 로봇을 결합하여 뇌졸중 환자의 뇌를 재훈련하는 데 사용하는 것입니다. BCI는 뇌가 움직이려고 시도할 때를 감지할 수 있으므로, 그 움직임을 돕는 장치를 작동시켜 신경 경로를 강화할 수 있습니다. 이는 뇌졸중이나 부상에서의 회복을 크게 향상시킬 수 있습니다.

더 넓은 소비자 기술 측면에서, 비침습적 BCI는 일상 기기에 은근히 스며들 가능성이 높습니다. 예를 들어, AR 안경이나 이어버드에 EEG 센서가 탑재되어 집중력이나 스트레스를 모니터링할 수 있습니다. 미래의 애플워치는 심박수뿐 아니라 피부나 귀를 통해 뇌 지표도 추적할 수 있을 것입니다. 얼리어답터(게이머, 기술 애호가)들은 편의성이나 신기함을 위해 게임을 하거나 스마트홈을 제어하는 데 BCI 헤드밴드를 사용할 수 있습니다. 또한 뇌-뇌 간 통신이 통제된 환경에서 인간 사이에 시연되는 것도 볼 수 있을 것입니다(과학자들은 이미 실험에서 한 사람이 EEG-TMS 연결을 통해 다른 사람의 손가락을 움직이게 하는 등 기본적인 뇌-뇌 신호 전달을 성공시킨 바 있습니다). 대중을 위한 BCI 기반 텔레파시는 아직 멀었지만, 연구는 계속해서 한계를 넓혀갈 것입니다.

장기적 비전: 더 먼 미래를 내다보면, 일부는 BCI가 우리가 기술과 상호작용하는 방식을 완전히 혁신할 것이라고 예측합니다. 비전가들은 “생각의 속도로 타이핑”하거나 심지어 우리의 신피질을 클라우드 컴퓨팅에 직접 연결하는 것을 이야기합니다. 일론 머스크는 Neuralink의 궁극적 목표가 “인간과 기계 지능의 공생” worksinprogress.co, 즉 우리의 뇌를 AI와 매끄럽게 결합하여 지식을 다운로드하거나 멀티태스킹을 정신적으로 수행할 수 있게 하는 것이라고 자주 말합니다. BCI가 충분히 발전한다면, “매트릭스”와 같은 능력(프로그램을 업로드해 즉시 쿵푸를 배우는 것)이나 생각만으로 위키피디아에 접속하는 것도 상상할 수 있습니다. 증강현실은 “증강 인지”로 진화하여 우리의 생각이 실시간으로 연산에 의해 보조될 수 있습니다. 일부 미래학자들은 집단적 정신 네트워크까지도 상상하지만, 이는 수많은 철학적 문제를 야기합니다.

하지만, 중대한 한계와 도전과제가 가까운 미래의 목표는 물론, 공상과학적 비전을 실현하기 위해서도 반드시 해결되어야 합니다:

안전성과 침습성: 뇌 수술은 매우 중대한 일입니다. 기기가 작동하더라도, 위험 대비 이득이 이식의 정당성을 가져야 합니다. 지금까지 전 세계적으로 만성 BCI 이식을 받은 사람은 40명 미만입니다 gao.gov. 대중적으로 사용되기 위해서는, 외과적 BCI가 훨씬 덜 침습적이어야 합니다(예: Synchron과 같은 혈관 내 접근법이나 조직을 손상시키지 않는 Precision의 초박형 전극 등). 또한 오랜 기간, 이상적으로는 수십 년 동안 흉터를 유발하거나 신호를 잃지 않고 지속되어야 합니다. 뇌는 이물질을 침입자로 간주하여 시간이 지남에 따라 전극을 흉터 조직으로 감싸 성능이 저하됩니다 theguardian.com. 재료 과학과 영리한 설계(코팅, 뇌와 함께 움직이는 유연한 전극 등)가 수명을 늘리기 위해 개발되고 있습니다. 완전한 무선, 충전식 이식형 기기도 편의성과 감염 방지를 위해 필수적입니다. Neuralink의 연구가 이 부분에서 유망합니다(이들의 이식형 기기는 무선이며 유도 충전됩니다). Blackrock도 Utah array의 무선 버전을 테스트 중입니다. 수술이 거의 무위험에 가깝고 외래로 이식이 가능해지기 전까지는, 대부분의 사람들은 심각한 장애가 있는 경우에만 BCI를 선택할 것입니다.
비침습 기술의 한계: 반대로, 누구나 착용할 수 있는 비침습 BCI는 자체적인 난관에 직면해 있습니다. 두개골과 두피는 뇌 신호를 흐릿하게 하고 약화시키며, 일종의 소음 차단 담요 역할을 합니다. 이로 인해 EEG나 fNIRS의 대역폭이 제한됩니다. 즉, 일반적인 신호(예: ‘집중 vs 비집중’ 또는 매우 거친 운동 의도)는 얻을 수 있지만, 복잡한 생각이나 고속 신호를 직접 접근 없이 읽는 것은 매우 어렵습니다. 더 나은 알고리즘이나 새로운 센싱 방식(일부 연구는 초음파나 심지어 뉴런에서 나오는 자기장까지도 탐구 중)을 통해 이를 개선할 수 있을지도 모릅니다. DARPA는 새로운 비침습 기술(쌍을 이루는 전자기 센서를 사용해 더 깊은 뇌 활동을 포착하는 방식 등)에 투자해 왔습니다 spectrum.ieee.org. 하지만 근본적으로, 비침습 BCI는 안전성과 편의성을 위해 어느 정도 성능을 포기할 수밖에 없을 것입니다. 따라서 과제는 어떤 응용 분야가 낮은 정밀도를 감수할 수 있는지 파악하는 것입니다. 뇌로 제어하는 음악 플레이어가 약간 느리거나 오류가 있어도 괜찮을 수 있지만, 의사소통용 의료 BCI가 자주 실수한다면 용납될 수 없습니다. 그래서 가까운 미래에는 침습형과 비침습형 BCI가 아마도 병행 발전할 것이며, 서로 다른 사용자 그룹(의료 환자 vs 일반 소비자)과 서로 다른 필요를 충족하게 될 것입니다.
신호 해독 및 AI: 훌륭한 하드웨어가 있더라도 뇌 데이터를 이해하는 것은 어렵다. 각 개인의 뇌는 고유하기 때문에 BCI는 개인별 신경 패턴에 맞게 보정해야 한다 gao.gov. 게다가 신경 신호는 매우 복잡하다: 마치 오케스트라 전체를 해석하려고 하는데 몇몇 악기에만 마이크가 있고, 연주가 매번 바뀌는 상황을 상상해보라. 현재 BCI는 패턴을 찾기 위해 머신러닝을 사용하지만, 많은 훈련 데이터가 필요하고 잡음에 민감하다. AI(특히 딥러닝)의 추가 발전이 해독 능력 향상에 매우 중요할 것이다. 다행히도 AI는 빠르게 발전하고 있으며, 대형 언어 모델과 같은 기술이 이미 적용되고 있다(정확도를 높이기 위해 ChatGPT와 유사한 모델을 사용한 음성 BCI 사례에서 볼 수 있듯이 worksinprogress.co). 한 가지 우려는 해독이 특정 작업(예: 타이핑이나 고정된 어휘)에 한정될 때 가장 잘 작동한다는 점이다. 임의의 생각을 읽는 것은 훨씬 더 복잡한 목표이며, 아마도 어떠한 합리적인 수의 센서로도 불가능할 것이다. 뇌는 우리가 쉽게 포착할 수 있는 깔끔한 장소에 아이디어를 저장하지 않는다; 생각은 분산된 패턴이고, 많은 생각들이 전체적으로 유사한 신호를 가진다. 따라서 예를 들어, 당신의 내면의 독백을 완벽하게 받아쓰는 BCI는 당장 실현될 수 있는 기술이 아니다. 하지만 범위를 좁히면(예: 알려진 명령어 집합이나 당신이 보고 있는 이미지 등), AI는 뇌 활동을 출력으로 번역하는 데 놀라울 정도로 잘 작동할 수 있다.
확장성과 경제성: 오늘날의 BCI는 수만 달러(혹은 그 이상)나 드는 맞춤형 시스템이다. 상업 제품으로 나아가면서 비용은 낮아질 것이다(기업들은 대량 생산을 목표로 할 것이다). 하지만 다중 전극 이식체를 통합하고, 이를 안전하게 이식하며, 사용자 지원(훈련, 유지보수)을 제공하는 데는 비용이 많이 든다. 누가 비용을 부담할 것인가도 문제다 – 마비 환자를 위한 의료용 BCI는 삶의 질 향상이 입증된다면 보험이 적용될 수 있지만, 강력한 증거와 가격 협상 이후에나 가능할 것이다. 소비자용 BCI의 경우, 역사가 보여주듯이 기기가 저렴하고, 유용하며, 스타일리시해야 대중적으로 채택된다(구글 글라스가 부분적으로 ‘너드스럽고’ 프라이버시 문제를 일으켜 실패한 것을 기억하라). 따라서 과제는 부분적으로 사용자 경험에 있다: BCI를 편리하고 눈에 띄지 않게 만드는 것이다. 이는 라식 수술만큼 간단하게 받을 수 있는 BCI, 혹은 헤드폰만큼 편안한 웨어러블 기기를 의미할 수 있다. 이미 많은 스타트업들이 이런 관점에서 고민하고 있다. 1세대 제품은 투박하거나 비쌀 수 있지만, 시간이 지나면 BCI 기술도 컴퓨터처럼 발전 곡선을 그릴 수 있다 – 메인프레임에서 PC, 스마트폰, 그리고 언젠가는 머릿속 칩까지.
기대치 관리: 우리는 또한 일부 초기 예측이 지나치게 낙관적이었음을 인정해야 합니다. 10년 전만 해도 2020년대에는 대중 시장용 BCI가 나올 것이라고 생각한 사람들이 있었지만, 아직 실현되지 않았습니다. 지금도 Neuralink와 같은 기업들의 과장된 홍보에도 불구하고, 전문가들은 대중적 보급까지 시간이 걸릴 것이라고 경고합니다. 업계 분석가들은 초기 BCI 제품이 출시 후 처음 몇십 년 동안 제한적인 보급에 그칠 것으로 예측하며, 2030년대에는 연간 수억 달러의 매출만을 올릴 것으로 전망합니다 sphericalinsights.com. (참고로, 이는 스마트폰이나 VR 시장과 비교하면 매우 작은 규모입니다.) BCI가 일상생활에서 흔해지려면 2040년이나 그 이후가 될 수 있습니다. 이는 잠재력이 부족해서가 아니라, 기술적·사회적 장벽이 만만치 않기 때문입니다. 의료 분야에서도 FDA가 BCI를 승인하더라도, 의사와 환자들이 이를 표준 치료로 완전히 받아들이기까지는 수년이 걸릴 수 있습니다. 선택적 능력 향상용 BCI의 경우, 대중의 신뢰를 얻어야 합니다(단순히 정신적 구글 검색을 위해 뇌에 칩을 삽입하는 것을 기술 기업에 맡기겠습니까? 많은 사람들이, 그것이 매우 안전하고 가치 있음을 입증받기 전까지는 주저할 것입니다).

그럼에도 불구하고, 발전의 궤적을 보면 BCI가 점차 삶의 특정 측면을 변화시킬 것임을 시사합니다. 마비되었거나 말을 할 수 없는 사람들에게는, 이제 BCI가 도움이 될 수 있는지가 아니라 언제 실험실 밖에서 이용 가능해질지가 문제입니다. 일반 사용자들에게는, 미묘한 뇌파 감지 기능이 우리의 기기에 스며들 수 있습니다(예를 들어, 미래의 자동차가 헤드레스트 EEG를 통해 졸음을 감지하고 조치를 취할 수도 있습니다). 더 멀리 내다보면, 일부 미래학자들은 인간이 인공지능을 따라잡기 위해 BCI가 필요할 것이라고 믿습니다. 즉, BCI를 인지적 증강이나 AI 시스템과 생각의 속도로 직접 상호작용하는 인터페이스로 사용하는 것입니다. 일론 머스크는 “뉴럴 레이스” 기술 없이는 인간이 AI에 뒤처질 위험이 있다고 주장했으며, 고도화된 BCI는 우리를 사이보그로 만들어 기억력, 주의력, 능력을 크게 향상시킬 수 있다고 말합니다. 그 견해에 동의하든 아니든, 성숙한 BCI 기술의 잠재적 이점이 막대하다는 점은 분명합니다. 물론 윤리적 쟁점도 그만큼 크며, 이에 대해서는 다음에서 다루겠습니다.

윤리, 프라이버시, 그리고 사회적 영향

BCI가 실험실에서 현실 세계로 옮겨가면서, 윤리적·사회적 질문을 제기합니다. 결국 우리는 가장 사적이고 본질적인 기관인 뇌에 접근하는 장치에 대해 이야기하고 있습니다. 우리의 생각이 컴퓨터에 의해 읽히거나 쓰일 수 있다면 어떻게 될까요? 우리의 마음에서 나오는 데이터는 누가 통제할까요? BCI가 인간의 본질을 바꿀 수도 있을까요? 이러한 문제들은 더 이상 가설이 아니며, 윤리학자와 정책 입안자들이 이제 이를 진지하게 고민하기 시작했습니다.

프라이버시와 “정신적 주권”: 가장 큰 우려 중 하나는 마음의 프라이버시입니다. 우리의 뇌 활동은 기본적인 의도부터 감정 상태, 심지어 잠재의식적 편향까지 우리에 대해 많은 것을 드러낼 수 있습니다. BCI가 보편화된다면, 기업, 정부, 혹은 해커가 우리의 신경 데이터를 접근하거나 악용할 위험이 있습니다. “사적인 생각이 더 이상 사적이지 않을 수도 있다”고 선도적인 신경윤리학자 니타 파라하니는 경고합니다 theguardian.com. 그녀는 기술에 의한 인간 정신 침해가 매우 가까워졌기 때문에 시급히 법적 보호, 즉 “인지적 자유”에 대한 새로운 권리가 필요하다고 주장합니다 theguardian.com. 파라하니의 관점에서 당신의 뇌는 당신이 동의하지 않는 한 침해받아서는 안 된다고 하며, 이는 우리가 자기부죄 거부권이나 부당한 수색에 대한 권리를 인정하는 것과 마찬가지입니다. 하지만 조치가 없다면, 그녀는 고용주, 광고주, 혹은 법 집행기관이 당신의 생각이나 의도를 알아내기 위해 뇌 활동을 조사하는 “악몽 같은 세상”이 올 것을 우려합니다 theguardian.com. 이는 순전히 공상과학이 아닙니다 – 이미 일부 기업들은 직원의 집중력이나 피로를 모니터링한다는 명목으로 직장용 EEG 헤드셋을 개발하고 있습니다. 몇 년 전 중국에서는 한 회사가 공장 노동자들에게 EEG 헬멧을 씌워 주의력을 추적하고, 데이터를 관리자에게 전송해 화제가 되었으며(공개적 반발 이후 해당 프로그램은 중단된 것으로 알려짐) creativegood.com. 상상해볼 수 있는 디스토피아적 시나리오는, 직장에서 상사가 당신이 딴생각을 하지 않는지 확인하기 위해 BCI 착용을 요구하는 것입니다 – 실제로 파라하니가 지적하듯, 일부 기술 기업들은 이런 상황을 멋진 광고에서 암시하기도 했습니다 creativegood.com. 규제가 없다면, 뇌 데이터는 또 다른 상품이 되어, 당신의 신경 패턴이 마케팅을 위해 판매되거나 행동 조작에 사용될 수 있습니다.

보안: 관련하여, BCI 사이버보안이 매우 중요해질 것이다. 해킹된 컴퓨터도 나쁘지만, 해킹된 뇌 인터페이스는 공포스럽다. 만약 적대자가 거짓 신호를 주입할 수 있다면, 의도치 않은 움직임, 감정, 또는 생각을 유발할 수 있다. 또는 민감한 신경 데이터를 훔칠 수도 있다(예를 들어, 누군가 당신이 마음속으로 비밀번호를 떠올릴 때 뇌 신호를 감지해 PIN 코드를 녹음한다고 상상해보라). GAO는 BCI가 뇌 데이터를 노출시키거나 심지어 기기 기능에 간섭할 수 있는 사이버 공격에 취약할 수 있다고 지적했다 . 모든 연결된 BCI 기기에는 강력한 암호화, 인증, 그리고 실패 시 안전장치가 필요하다. 이는 특히 무선 이식형 기기에서 중요한 문제인데, 반드시 허가된 당사자(예: 환자의 기기나 의사)만이 이들과 상호작용할 수 있도록 설계되어야 하며, 설령 해킹되더라도 안전한 상태로 기본 설정되어야 한다.

동의와 자율성: 또 다른 윤리적 질문: BCI가 뇌에 정보를 쓸 수 있다면(자극을 통해), 사용자의 의지를 조작할 위험이 있을까? 현재의 BCI는 대부분 신호를 읽지만, 미래의 BCI는 사용자에게 피드백이나 제안을 제공할 수도 있다. 예를 들어, BCI가 당신이 불안하다는 것을 감지하면 진정 회로를 자극할 수 있다. 이는 유익할 수도 있지만, 남용될 경우 일종의 정신적 통제로 여겨질 수도 있다. 우리는 BCI가 사용자를 권한 부여하고 그들의 자율성을 침해하지 않도록 해야 한다. 투명한 작동과 선택권(옵트아웃) 보장이 핵심이 될 것이다. 일부는 악의적인 행위자가 BCI를 이용해 생각을 주입하는 “세뇌” 시나리오를 우려하지만, 이는 아직 확실히 공상과학의 영역에 있다; 복잡한 생각을 정밀하게 제어하는 것은 우리의 과학으로는 아직 한참 멀었다. 그럼에도 불구하고, 생각이 완전히 자신의 것이 아니라는 인식만으로도 BCI 사용자에게 심리적 고통을 줄 수 있다. 신경윤리학자들은 기기가 개입하더라도 사용자의 자기감과 행동의 주체성을 유지하는 것이 중요하다고 강조한다.

형평성과 접근성: 모든 첨단 기술과 마찬가지로, BCI가 사회적 불평등을 심화시킬 수 있다는 우려가 있다. 만약 고급 BCI가 결국 인지적 향상(예: 기억력 증진이나 즉각적인 지식 접근)을 제공한다면, 부유한 사람들만 이를 감당할 수 있어 “신경 엘리트”가 생기고 다른 이들은 뒤처질 수 있다. 더 가까운 미래에도, 마비 환자를 위한 의사소통 BCI처럼 삶을 바꿀 수 있는 기술이 비쌀 수 있는데, 일부 의료 시스템이나 국가만이 비용을 부담할 수 있을지도 모른다. 이는 정의의 문제를 제기한다: BCI는 필요에 따라 분배될 것인가, 아니면 지불 능력에 따라 분배될 것인가? 우리는 인공와우 같은 다른 신경기술에서도 접근성의 격차(비싸고 보편적으로 제공되지 않음)를 이미 목격했다. 사회는 언어 또는 운동 기능 회복과 같은 것이 널리 지원해야 할 기본 권리인지 결정해야 할 것이다. 전 세계적으로, 만약 BCI가 학업이나 경제적으로 경쟁 우위를 제공한다면, 국가나 집단 간 격차가 더 벌어질 수 있다. 정책 입안자들은 의료 분야에서 BCI에 대한 보조금이나 공적 자금 지원을 고려해, 부유한 환자만 다시 걷거나 소통할 수 있는 상황을 피해야 할지도 모른다.

인간 강화와 정체성: BCI는 인간과 기계의 경계를 흐리게 합니다 – 이는 철학적, 규제적 질문을 제기합니다. 만약 누군가 기억력을 향상시키거나 생각만으로 구글을 사용할 수 있게 해주는 뇌 임플란트를 가지고 있다면, 그들은 시험이나 직장에서 “불공정하게” 강화된 것일까요? 경쟁 환경(스포츠에서 도핑이 금지된 것처럼)에서 특정 신경 강화 기술을 금지하자는 요구가 나올 수도 있습니다. 우리는 운동선수의 보조기구 강화처럼, 어떤 종류의 인지적 강화가 허용될 수 있는지에 대한 새로운 규칙이 필요할지도 모릅니다. 더 나아가, 이것이 개인의 정체성에 어떤 영향을 미칠까요? 사용자들은 BCI를 사용할 때 처음에는 이상하게 느껴진다고 보고했습니다 – 생각만으로 기기를 조종하는 것은 자기 자신에 대한 개념에 도전합니다. 어떤 이들은 그것이 곧 자신에게 확장된 느낌이 된다고 말합니다(한 BCI 임상시험 참가자는 “이건 공생 관계 같아요 – 내가 BCI로부터 배우고, BCI도 나로부터 배워요”라고 말했습니다 worksinprogress.co). 하지만 미래의 BCI가 AI를 포함하게 된다면, 당신의 “자아”가 이제 일부 기계 지능을 포함한다고 주장할 수도 있습니다. 이는 힘을 실어줄 수 있지만, 동시에 사고하는 개인이란 무엇인지 재정의하도록 우리를 자극합니다. 이러한 문제는 윤리학자와 철학자들이 이제 막 “신경윤리”와 “정신 자율성” 같은 주제로 탐구하기 시작한 깊은 영역입니다.

사회적 영향과 대중 인식: BCI의 광범위한 도입은 대중의 수용에 크게 달려 있습니다. 뇌 임플란트에 대한 본능적인 혐오감이나 두려움이 종종 존재합니다 – 사람들은 “정신 조종”이나 사생활 상실을 걱정합니다. 선정적인 미디어(그리고 블랙 미러와 같은 디스토피아 소설)는 때때로 이러한 두려움을 증폭시킵니다. BCI의 실제 능력과 한계에 대해 대중을 교육하는 것이 중요할 것입니다. 기업의 투명성도 매우 중요합니다: 예를 들어, 특정 BCI가 당신의 조용한 내적 독백을 읽을 수 없고, 오직 특정 훈련된 명령만을 감지할 수 있다는 점을 명확히 설명하는 것은 일부 두려움을 해소할 수 있습니다. 기대치를 관리하는 것도 윤리적 의무입니다 – 기업은 (기기를 판매하기 위해) 과장 광고를 하여 허위 희망을 주거나 사람들이 위험한 선택을 하게 해서는 안 됩니다. 신경기술 산업은 오용이나 대형 실패 사례가 이 분야를 크게 후퇴시킬 수 있으므로, 초기에 윤리 기준을 확립하는 것이 현명할 것입니다. 반대로, (BCI 덕분에 누군가가 가족과 다시 대화할 수 있게 된 것과 같은) 긍정적인 이야기는 대중의 지지를 얻을 수 있습니다. 우리는 또한 변화하는 태도를 보게 될 수도 있습니다: 한때 너무 침습적으로 여겨졌던 라식 시력교정술이나 인공와우 이식도 시간이 지나면 일상적인 것이 될 수 있습니다. 하지만 BCI의 경우, 뇌와 관련되어 있기 때문에 대중의 감시가 당연히 더 높을 것입니다.

법적 프레임워크: 일부 관할 구역에서는 “신경권(Neurorights)”을 고려하기 시작했습니다. 예를 들어 칠레는 정신적 프라이버시를 보호하고 신경 데이터에 기반한 차별을 방지하기 위한 헌법 개정을 제안했습니다. 유엔도 신경기술 거버넌스에 대해 논의한 바 있습니다. 윤리학자들 사이에서는 기존의 프라이버시 및 인권법만으로는 충분하지 않을 수 있다는 공감대가 커지고 있습니다. GDPR이 기술 분야의 개인정보를 다루는 것처럼, 뇌 데이터를 명시적으로 다루는 법이 필요할 수 있습니다. 예를 들어, 뇌 데이터가 법정에서 사용될 수 있는가? (증언인가, 증거인가?) 신경 임플란트에서 나오는 데이터의 소유권은 본인에게 있는가, 아니면 회사에 있는가? 그 데이터가 판매되거나 이전될 수 있는가? 해킹된 BCI를 통해 범죄가 저질러졌을 때(예: 누군가가 BCI로 제어되는 팔다리를 강제로 움직이게 했을 때), 누가 책임을 지는가? 이러한 모든 문제들이 논의되어야 합니다. GAO가 지적했듯, BCI는 단순히 기술적·의학적 문제뿐 아니라 윤리, 형평성, 보안, 책임과 같은 문제도 제기하며, 당국은 개발과 함께 이러한 문제들을 해결해야 할 것입니다gao.gov gao.gov.

요약하자면, BCI는 양날의 검입니다: 엄청난 가능성과 동시에 중대한 윤리적 도전을 안고 있습니다. BCI는 극적으로 삶을 개선하고 인간의 잠재력을 재정의할 수도 있지만, 오용될 경우 프라이버시와 자율성의 마지막 보루를 위협할 수도 있습니다. 다행히도 이러한 논의가 기술이 아직 초기 단계일 때 이루어지고 있다는 점은 고무적입니다. 파라하니 교수는 “우리에겐 이 기술을 올바르게 사용할지, 오용하거나 억압적으로 사용하지 않을지 결정할 수 있는 순간이 있다”고 강조합니다 theguardian.com. 적절한 균형을 이루기 위해서는 과학자, 윤리학자, 입법자, 그리고 대중이 협력해야 합니다. 이는 새로운 법률(예: “신경권 법안”), 업계의 자율 규제, 그리고 인간 중심의 방식으로 BCI가 발전하도록 하는 대중의 감시를 의미할 수 있습니다.

결론

뇌-컴퓨터 인터페이스는 과학, 기술, 인간성의 흥미로운 교차점에 서 있습니다. 탐구적 신경과학 실험으로 시작된 BCI는 이제 문자 그대로 목소리를 잃은 이들에게 목소리를, 움직일 수 없는 이들에게 움직임을 제공하는 실질적인 시스템으로 발전했습니다. 한 세대 만에 우리는 실험실 쥐가 EEG 신호로 커서를 움직이던 시절에서, 환자가 생각만으로 트윗을 하고 신경계의 디지털 브릿지로 걷는 시대까지 왔습니다. BCI의 발전사는 처음에는 느리고 더뎠지만, 이제는 빠르게 가속화되고 있으며, 머지않아 인간-기계 상호작용이 일상화되는 시대가 올 것임을 시사합니다. 앞으로 10년 이내에 BCI는 마비나 언어 상실 환자들에게 제공되는 선택지가 되어, 그들의 삶의 질과 독립성을 획기적으로 향상시킬 수 있습니다. 그리고 기술이 성숙해지면 더 넓은 대중에게까지 확장되어, 우리 모두가 디지털 세계와 상호작용하는 방식을 변화시킬 수도 있습니다.

그러나 모든 흥분에도 불구하고, 신중함과 지혜가 필요하다. 뇌는 우리에게 가장 소중한 기관이므로, 기계와의 통합은 신중하게, 인격과 프라이버시에 대한 존중을 바탕으로 이루어져야 한다. 사회는 혁신과 윤리, 개인의 역량 강화와 보호 사이의 균형을 신중히 조율해야 할 것이다. 우리가 성공한다면, 그 이익은 막대하다. 장애가 덜 제한적이 되고, 인간이 서로 소통하듯 자연스럽게 기술과 상호작용하며, 지식이 인간의 마음과 컴퓨터 사이를 더 자유롭게 흐르는 미래가 펼쳐질 것이다. 그것은 “마음”과 “기계”의 경계가 흐려지는 미래이며, 인류의 발전을 위한 방향이 되기를 바란다.

여정은 이제 막 시작되었다. 2025년 현재, 소수의 용감한 개척자들만이 BCI를 직접 경험했다. 그러나 그들의 성공은 앞으로 수백만 명이 따를 수 있는 길을 밝히고 있다. 의학에서 잃어버린 기능을 회복하는 것부터, 잠재적으로 새로운 소통과 창의성의 방식을 여는 것까지, 뇌-컴퓨터 인터페이스는 엄청난 가능성을 지니고 있다. 이 약속을 지키기 위해서는 공학뿐 아니라 공감, 포용, 그리고 선견지명이 필요하다. 앞으로 몇 년이 그 방향을 결정짓는 데 매우 중요할 것이다. 한 가지는 분명하다. BCI는 더 이상 공상과학이 아니며, 지금 이곳에 있고 빠르게 발전하고 있다. 이 놀라운 기술이 인간의 잠재력을 확장하면서도 인간의 가치를 지키는 방향으로 나아가도록 이끄는 것은 우리에게 달려 있다. 그렇게 한다면, 우리는 21세기 가장 중요한 변화 중 하나—마음과 기계가 진정으로 만나는 순간, 그리고 둘 다 더 나아지는 순간—을 목격하게 될지도 모른다.

출처:

본 보고서에서는 사실적 주장과 최근 동향을 문서화하기 위해 Nature, The New England Journal of Medicine, Reuters, The Guardian, IEEE Spectrum, ScienceDaily, 그리고 기업 및 연구기관의 공식 성명서(gao.gov, reuters.com , theguardian.com, cbsnews.com 등)를 포함한 주요 출처와 언론 보도를 인용하였다. 이들은 위에서 설명한 혁신과 전문가 관점에 대한 추가적인 세부 정보를 제공한다.