美·中 경쟁 불붙은 '뇌 임플란트' 기술

‘뇌·컴퓨터 인터페이스(BCI)’를 둘러싸고 미·중 경쟁이 치열해지고 있다. ‘뇌 임플란트’ 기술로도 불리는 BCI는 뇌 신호를 곧바로 신체 움직임으로 바꿔주는 장치다. 두 나라가 잇달아 연구 성과를 발표해 상용화 속도도 빨라질 것으로 전망된다.

16일(현지시간) 미국 뉴욕 파인스타인 의학연구소 연구진은 BCI를 통해 사지마비 환자의 손 움직임과 감각을 회복하는 데 성공했다고 국제학술지 네이처 메디신에 발표했다. 인공지능(AI) 및 피부 부착형 전극 장치까지 활용했다. 뇌로 들어오는 촉각 정보와 뇌의 지시에 따른 운동 능력을 양방향으로 되살린 첫 사례다.

연구진은 환자 뇌에 미세전극을 이식해 뇌파를 수집한 뒤 머신러닝 알고리즘으로 이를 해석했다. 이후 손 근육과 척수에 전기 자극을 전달해 몸을 움직이게 했다. 35주간 치료를 통해 환자는 오른팔 근력이 86%, 왼팔이 62% 향상됐으며 스스로 식사하거나 입을 닦는 등 일상 동작을 수행할 수 있게 됐다.

중국은 최근 관련 기술 상용화에 들어갔다. 지난 13일 중국 상하이시 과학기술위원회는 10년 전 교통사고로 척수를 다쳐 손 움직임이 불편한 환자에게 BCI 칩 ‘네오’를 이식했다고 밝혔다. 동전 크기만 한 네오는 뇌 바깥 표면에 설치돼 신경 신호를 읽은 뒤 이를 손 움직임으로 변환하는 칩이다. 중국 당국은 올해 3월 네오 판매를 승인했다. 중국에서는 관련 제품을 적용한 보험상품이 나오는 등 BCI 의료 시장이 본격적으로 형성되고 있다.

일론 머스크의 뇌신경기술 스타트업 뉴럴링크에서도 ‘텔레파시’ 등 비슷한 BCI 제품을 개발 중이다. 미국에서는 미국 식품의약국(FDA)의 정식 승인을 받지 않아 상용화에 도달하지 못했다.

중장기적으로 BCI는 의료를 넘어 컴퓨터 공학과 로봇 공학 분야로도 확대될 것으로 보인다. 생각만으로 코딩을 짜고 각종 로봇을 조작할 수 있기 때문이다. 미국과 중국도 이 같은 중요성을 감안해 관련 산업을 적극 육성하고 있다. 올해 기준 30억달러(약 4조4500억원)로 평가받는 관련 시장 규모는 10년 뒤 130억~170억달러에 이를 것으로 전망된다.

김미리 기자 mirimiri@hankyung.com