방송에서 맛집을 방문한 리포터가 먹음직스럽게 보이는 음식을 시식할 때, 시청자도 함께 그 맛을 느낄 수 있다면 얼마나 재미있을까? 내가 출장으로 해외에 머무르고 있을 때, 딸이 영상으로 보내주는 생일 케이크를 조금이라도 맛볼 수 있다면 얼마나 행복할까?

공상과학 영화에서나 접할 수 있는 허무맹랑한 생각이라 치부할 수 있지만, 이를 실제로 구현하기 위해 과학자들이 관련 연구를 시도한 지도 벌써 수십 년에 이르고 있다. 그리고 최근 들어 싱가포르의 과학자들에 의해 조금씩 그 결실을 맺어가고 있다.

과학기술 전문 매체인 사이언스데일리(Sciencedaily)는 싱가포르 국립대학(NUS, National University of Singapore)의 연구진이 음식의 맛을 사람이 느낄 수 있도록 하는 가상의 미각 전달 장치를 개발 중이라고 최근 보도하면서, 머지않은 미래에는 식품업체들이 자신들의 제품을 영상으로 선보이는 동시에 시청자들이 그 맛을 실제로 느낄 수 있도록 해주는 서비스까지 제공될 것이라고 전망했다.

맛은 감각 메커니즘 중 가장 복잡

맛을 구별할 수 있는 미각(味覺)은 맛과 냄새, 그리고 질감 및 온도, 화학작용 등이 다양하게 구성되어 있는 오감(五感) 중 하나로서, 4가지의 기본 맛인 짠맛, 단맛, 신맛, 쓴맛을 느끼는 감각을 말한다.

특히 미각은 단순히 맛만으로 이루어지는 것이 아니라 후각과도 관련이 있다. 또한 씹는 촉감과 목구멍으로 넘어갈 때의 느낌 등 촉각적 요소도 함께 어우러져야 완성되기 때문에, 그 어떤 감각들보다 메커니즘이 복잡한 것으로 알려져 있다.


사람이 맛을 느끼는 원리는 혀에 분포하는 맛의 수용기인 미뢰(taste bud)에 의해서 이루어진다. 미뢰가 물과 타액에 녹아 들어온 음식에 반응하여, 그 자극을 미각 신경을 통해 대뇌피질로 전달하면서 뇌가 인식을 하는 것이다.

따라서 맛의 메커니즘을 살펴보면, 화학 물질을 칵테일처럼 적절하게 혼합하는 것이라 표현해도 무방할 정도로  모든 과정이 화학적으로 이루어진다. 이 때문에, 이를 사람과 컴퓨터 간의 인터페이스(interface)인 디지털 형태로 구현하는 것은 완전히 새로운 시각에서 접근해야 한다는 것이 과학계의 대체적인 의견이었다.

이 같은 의견에 따라 싱가포르국립대 혼합 현실 연구소의 니메샤 라나싱어(Nimesha Ranasinghe) 박사와 연구진은 그동안 비 화학적인 과정을 통해 맛을 경험하는 방법을 연구해 왔다. 연구진은 장기적으로는 맛과 풍미의 경험을 공유 할 수 있는 가능성을 제공하여, 맛의 감각에 의해 자극되는 뇌 영역과 컴퓨터가 직접 상호작용하는 것을 목표로 하고 있다.

전기 및 열 등의 자극으로 맛을 구현

라나싱어 박사의 아이디어인 디지털 미각 시뮬레이터(Digital taste simulator)는 비 침습적인 방법으로서, 혀에 전기 및 열과 같은 자극을 가하여 가상의 음식 및 음료의 맛을 재창조할 수 있는 장치다.

이 장치는 혀 끝에 닿는 은전극을 통하여 신호를 전송하도록 해줌으로써 4가지 기본 맛에 대한 감각을 만들어내도록 제작됐다. 연구진의 설명에 따르면 전류의 다양한 레벨을 결합하고 전극의 온도를 다양화함으로써, 맛에 대한 시뮬레이션을 제공한다.

라나싱어 박사는 “전극을 혀 밑에 연결하여 모든 맛을 구성하는 짠맛, 단맛, 쓴맛, 신맛을 재생해 내도록 만들었다”면서 “미각을 생성하기 위해서는 전류의 세기나 열 혹은 주파수에 변화를 주면 되기 때문에, 전기 신호를 사람의 미뢰에 보내어 음식의 맛을 대체하도록 두뇌를 속이는 것이 시뮬레이터의 핵심 아이디어”라고 밝혔다


그러면서 라나싱어 박사는 “만일 당신이 나그네가 되어 지구 반대편 어느 이름 모를 식당에 가 앉아 있다고 가정할 때, 비록 말도 안 통하고 글도 모르지만, 그러나 당신이 주문할 음식 맛이 어떨지 이 장치를 통해 미리 알 수 있다면 자신감이 생기지 않을까?”라고 말했다.

연구진은 실험을 통해서, 시고, 달고, 쓴 맛은 전기 자극으로 부터 얻을 수 있고, 맵고 달콤한 맛은 열 자극을 통해서 느낄 수 있는 것을 파악했고, 이런 과정을 통해 “더 세밀한 맛을 체험하기 위해서는 더 많은 연구가 요구된다는 것을 깨달았다”고 전했다.

라나싱어 박사의 설명에 따르면 이 연구는 3가지의 다른 측면을 가지고 있는 것으로 밝혀졌다. 첫 번째는 전류 및 온도의 변화에 따른 디지털 미각 인터페이스(Digital Taste Interface)를 통해서 성취할 수 있는 전기적 자극 및 맛 감각의 제어에 대한 연구다,

그리고 두 번째 측면은 전기 및 열 자극을 통해 맛 감각을 작동시키는 방법이고, 세 번째는 인터랙티브 컴퓨팅 시스템에서 가상의 맛에 대한 상호작용을 실현시키기 위해 실질적인 방법을 구현하는 것을 목표로 삼고 있다.

냄새와 질감도 시뮬레이션 할 예정

디지털 미각 시뮬레이터 프로젝트는 현재도 진행 중이다. 라나싱어 박사와 연구진은 맛에 대한 인터넷 프로토콜을 개발하고 있다. 이것은 전극을 통해서 다른 맛을 재창조하는 것에 대한 정보 전달을 용이하게 해주는 데이터 포맷으로 활용될 수 있다.

이 외에도 싱가포르국립대의 연구진은 4가지의 기본 맛이 맛을 나타내는 방정식의 일부분일 뿐 진정한 맛을 구현하기 위해서는 후각 및 촉각 등도 주요한 역할을 하고 있기 때문에, 조만간 냄새와 질감도 시뮬레이션할 예정인 것으로 알려졌다.

한편 라나싱어 박사는 이 가상의 미각 시스템이 게임 환경에서 새로운 보상 시스템이 될 수 있다고 말해서 흥미를 끌고 있다. “예를 들면 게이머가 성공적으로 승리하거나 레벨을 완수했다면, 단 맛 또는 상쾌한 맛 등으로 보상을 하고, 만약 실패하게 되면 쓴 맛을 제공하여 차별화를 두는 것”이라고 설명했다.

또한 라나싱어 박사는 디지털 미각 시뮬레이터가 헬스케어 애플리케이션에도 이용될 수 있을 것이라고 예상했다. “예를 들어, 당뇨병 환자들의 경우는 혈당량 수치에 영향을 받지 않고도 이 장치를 통해 단맛을 느낄 수 있을 것이고, 암 환자들은 식사를 제대로 하지 못해 무감각해졌던 맛의 감각을 향상시킬 수 있을 것”이라고 기대했다.