[VR 용어상식8] VR의 '정점', 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)

"뇌-컴퓨터 인터페이스란??"

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질문: 뇌-컴퓨터 인터페이스가 정확히 뭐죠?

▣ 용어 설명

'뇌-컴퓨터 인터페이스(Brain-Computer Interface: BCI)'는 뇌와 기계를 직접 연결해 컴퓨터나 기계를 조작하는 인터페이스 시스템을 일컫는 말입니다. 다른 준어로는 BMI(Brain-Machine Interface), MMI(Mind-Machine Interface), DNI(Direct Neural Interface)등이 있습니다. 각각 다른 단어를 사용하지만, 결국 뜻은 똑같습니다. 컴퓨터가 직접 뇌에 관여하는 인터페이스죠.

많은 이들이 생각하는 관용적 개념의 VR은 현실의 HMD를 이용한 VR보다 이쪽에 더 가깝습니다. 캡슐에 들어가 일종의 가수면 상태에 빠진 후 새로운 세계가 눈앞에 펼쳐지는 연출을 보신 적이 있으실 겁니다. BCI를 묘사하는 일종의 클리셰라고 할 수 있죠.

때문에 BCI가 제대로 구현된다면, 사실상 지금의 기술과 HMD는 모조리 쓸모없는 기술이 될 정도로 기술적인 혁명이 일어나게 됩니다. 뇌의 시각에 직접 관여하게 되므로 시각 디바이스가 전혀 필요없게 되고, 신체의 움직임이 없으므로 팔다리에 부착하는 센서도 필요가 없어지죠.

다만, BCI는 IT 분야 치고는 연구 속도가 상당히 느린 편인데, 인간의 뇌에 직접적으로 관여해야 하기 때문에 어쩔수 없는 부분입니다. 윤리적인 문제도 생길 수 있을 뿐더러 생명의 근원에 손을 대는 연구이니 말이죠. 현재까지 연구된 BCI기술을 정리하면 세 종류 정도로 나눌 수 있습니다. 바로 삽입형, 부분삽입형, 비삽입형 입니다.

삽입형 BCI의 경우 두개골을 절개한 후 장치를 대뇌에 직접 삽입하는 과정을 거칩니다. 가상 작품 속 삽입형 BCI의 대표적인 예라면 영화 '매트릭스'를 들 수 있겠네요. 영화를 보셨으면 아시겠지만, 매트릭스의 등장 인물들은 뒤통수가 다들 플러그(...)를 하나씩 달고 다닙니다. 이 플러그를 통해 가상 세계로 접속하지요.

▲ 삽입형 BCI는 패션에 심각한 지장을 줍니다.

비삽입형 BCI는 외과적인 수술 없이 뇌파를 읽어내는 단자를 두피에 붙여 뇌파를 읽어내는 방식입니다. 이 때 두피에 붙이는 단자를 'EEG(Electroencephalography)' 단자라고 하는데, 이미 의료 등을 목적으로 사용되던 기술이지요. 현재는 이를 이용해 VR에 응용하기 위한 장치들이 한창 개발 중에 있습니다.

마지막으로 부분 삽입형 BCI는 역시 두개골을 절개하지만, 직접적으로 대뇌의 회백질까지는 건들지 않습니다. 부분 삽입형 BCI의 작동 원리는 이후 설명할 비삽입형 BCI와 같지만, 접속 효율을 높이기 위해 두개골 내부에 얇은 플라스틱 판을 심어 직접 대뇌피질의 전극에 접촉, 뇌파를 측정하는 과정을 거치게 되지요.

▲ 사실 효율을 끌어올리려면 머리를 미는 편이 낫습니다.

이렇게까지 이야기하고 보니 마치 눈앞에 와 있는 기술같지만, 사실 BCI 기술은 지극히 초기 수준에 머물러 있습니다. 실제로 반응 속도도 그리 빠르지 않고, 구체적인 의사 전달도 힘든 수준이며, 사용하기 위해서는 별도의 훈련도 필요한 수준이죠. VR이 현재의 한계를 넘어 최종적인 상태에 도달하려면 언제가 되었든 넘어야 할 산입니다만, 아직은 조금 훗날의 이야기입니다.

실제 개발, 판매중인 EEG 장비들

- 뉴로스카이
- 뉴로웨어

▣ 3줄 요약

뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)는 뇌에 컴퓨터를 직접 연결하는 시스템을 의미한다.

삽입형, 부분삽입형, 비삽입형의 세 가지 방법으로 나뉜다.

VR의 종점이라 할 수 있지만, 아직 필요한 연구 과정이 많이 남아 있다.