January 20,2020

생각만으로 글쓰기 가능해져

뇌파 분석해 생각을 읽을 수 있어

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생각만으로 글을 쓸 수 있는 시대가 곧 도래할 전망이다. 지난 4월 19일 페이스북은 캘리포니아주 산호세에서 개발자 컨퍼런스인 F8을 개최했다. 이날 페이스북은 생각만으로 문자를 입력할 수 있는 기술을 개발하겠다고 발표하면서, 전 세계 뇌 공학계를 깜짝 놀라게 했다.

개발은 ‘빌딩 8’팀이 맡았다. 빌딩 8은 지난해에 페이스북의 비밀 하드웨어 개발을 위해서 구성된 팀이다. 레지나 듀간 (Regina Dugan)이 빌딩 8의 최고책임자이다. 레지나 듀간은 전 미국 국방 고등 연구소 (DARPA) 책임자, 구글의 선진 기술 개발 팀장 이력을 갖고 있다. 이날 컨퍼런스에서, 레지나 듀간은 이를 개발할 신규인력을 모집하고 있다고 말했다.

페이스북은 뇌파를 분석해서 문자를 입력하게 하는 원리로 기술을 2년간 개발할 예정이다. 목표는 1분 만에 생각만으로 100단어를 입력할 수 있게 하는 것이다. 이는 스마트폰에 손으로 문자를 입력하는 것보다, 5배나 더 빠른 수준이다.

지난해 11월 CNN은 루게릭병을 앓고 있는 ‘하네케 드 브라우너’가 뇌 수술로 의사소통 능력을 갖추게 됐다고 보도했다. 하네케는 사비가 마비되었기 때문에 의사소통이 전형 불가능한 상태에 놓여 있었다.

이에 네덜란드 위트레흐트대학의 닉 램지 교수는 뇌 속에 생각을 읽을 수 있는 전극을 삽입한 후에, 하네케가 컴퓨터 앞의 문자를 하나씩 선택해서 의사 표현을 할 수 있도록 했다. 글자를 하나씩 선택해야 하므로 단어를 완성하는 데에도 오랜 시간이 걸린다. 연습 기간만 197일이 걸렸는데, 한 단어 표현 시간은 보통 30초 걸린다. 그러나 의사소통을 못 하는 환자가 생각만으로 글자를 입력할 수 있게 했다는 점은 대단히 놀라운 일이다.

생각만으로 글을 쓸 수 있는 기술이 구현된다면, 뇌로 모든 것을 조종할 수 있음을 의미한다. 기존 방식은 키보드와 마우스를 이용하거나, 일부는 음성명령을 이용하는 때도 있었다. 그런데 이러한 방식은 ‘뇌파’로 보완되거나 대체될 것이다.

EEG 기술로 뇌파를 탐지하는 모습 ⓒ Army Technology Live

EEG 기술로 뇌파를 탐지하는 모습 ⓒ Army Technology Live

생각만으로 비밀번호를 풀 수도 있어    

생각으로 글을 쓸 수 있는 기술 수준은 어디에 있는 것일까? 뇌파를 탐지하는 기술과 분석하는 기술의 수준을 보면 알 수 있다.

뇌파 탐지 기술은, 말 그대로 뇌파를 탐지하는 것을 말한다. 뇌파를 탐지하는 기술은 침습적 방식과 비침습적 방식으로, 두 가지로 나뉜다. 먼저 침습적 방식은 뇌 외곽에 측정 장치를 심어서 뇌파를 탐지하는 기술이다. 뇌 외곽에 직접 부착해야 하므로, 두개골을 여는 수술을 해야 한다. 부작용이 일어날 확률이 높다. 네덜란드 위트레흐트대학의 닉 램지 교수 연구 사례가 이에 해당한다. 뇌파 탐지를 위해서, 두개골을 열어서 운동 피질 부분에 전극을 연결하는 수술을 진행했다.

비침습적 방식은 두개골을 열지 않고 머리에 바로 부착해서 뇌파를 탐지할 수 있게 해준다. 침습적 방식보다는 뇌파 탐지의 정확도가 낮다. 그러나 수술을 해야 하지 않기 때문에, 부작용 위험은 낮다. EEG (Electroencephalograph)는 비침습적 방식 중에서 가장 많이 사용하는 뇌 탐지 법이다.

뇌파를 탐지하면. 뇌파 분석 기술로 생각을 해석한다. 버클리 대학교는 오래전부터 뇌파를 분석하는 기술을 연구해왔다. 2013년 4월에 생각만으로 비밀번호를 입력할 수 있는 연구 성과물을 발표하였다.

그리고 작년 4월 미국 버클리 대학교의 잭 갤런트는 어휘에 따른 뇌파 패턴을 분석하는 연구를 ‘네이처 (Nature)’에 발표했다. 연구진은 실험 대상자에게 라디오를 듣게 했다. 그리고 이에 따른 뇌파 패턴을 분석하고 통계화한 것이다. 이러한 연구가 계속 진척된다면, 뇌 속에서 어떤 생각을 하는지 정확히 알아낼 수 있다.

지난 3월 미국 매사추세츠공과대학 (MIT) 는 보스턴 대학교의 신경과학자들과 함께 인간의 생각을 읽는 로봇 박스터를 개발했다. 그리고 이를 5월 국제전기·전자기술자협회 (IEEE)에 발표했다.

참가자는 EEG 모자를 쓰고, 두 팔이 달린 박스터가 앞에 앉아 있다. 둘 사이에는 ‘페인트’와 ‘와이어’라는 이름이 붙은 플라스틱 통이 놓여 있다. 그리고 박스터는 통 이름에 맞게 이를 분리해야 한다. 여기까지 별반 로봇의 인공지능 수준 테스트에 지나지 않는다.

그런데 박스터가 실수로 다른 통에 담으려고 할 때, 참가자의 뇌파를 읽고 반응한다는 점에서 다른 연구와 차이가 있다. 참가자도 무의식적으로 생각하는 뇌파가 로봇에게 1/100초의 속도로 전달돼, 로봇이 재빠르게 반응하는 것이다. 이 실험은 뇌파의 분석 어느 수준까지 발전했는지를 보여 뿐만 아니라, 뇌파 속도 탐지 수준도 보여준다.

미래에는 생각의 자유마저 침해당할 수 있어

생각은 누구도 읽을 수 없는 공간으로, 개인의 자유 영역이었다. 그러나 이러한 영역이 과학기술 발전으로 침해당할 위기에 처해있다. 생각만으로 글을 쓸 수 있게 해주는 기술은 편리하고 유용할 수 있다. 그러나 뇌파를 분석하는 기술로 인해서 개인의 생각이 다른 사람에 의해서 침범당할 수 있다.

특히 이는 ‘빅 브라더’와 같은 문제를 불러올 수 있다. 중앙에서 개인의 생각을 훔쳐볼 수 있기 때문이다. 지난 3월 미국 중앙 정보국(CIA)가 가정의 스마트 TV를 해킹한 후에 도청한 사실이 알려지면서, 미국 시민은 큰 충격에 빠진 적이 있다. 이처럼, 중앙 정부는 뇌파 탐지 센서를 해킹한 후 생각을 몰래 훔쳐볼 수 있다.

뇌파 분석은 클라우드 기반으로 동작할 가능성이 크다. 뇌파 분석은 빅 데이터와 같은 수준 높은 분석 기술을 필요로 할 수 있기 때문이다. 그렇게 된다면, 개인 생각이 클라우드에 저장되어, 사생활 침해문제를 불러온다. 최근 인공지능 스피커의 경우, 클라우드로 저장되면서 사생활 논란이 대두되고 있다. 개인 대화가 클라우드에 저장되기 때문이다.

작년 12월 미국 아칸소주 경찰은, 살인 사건 수사를 위해 아마존에 음성 스피커가 기록한 정보를 제공할 것을 요구했다. 처음에는 거부했다. 그러나 용의자가 동의하자, 정보를 건네줬다. 이처럼 개인 생각도 클라우드로 저장될 수 있다. 누군가 내 생각을 열람할 수 있다는 뜻이다.

페이스북은 올해 F8에서 뇌로 글을 쓸 수 있는 기술로 사람들을 열광시켰다. 그러나 이러한 기술은 오히려 해가 될 수 있으므로, 마냥 좋아할 일은 아니다.

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