삼성전자는 보안성이 강화된 와이파이 라우터를 사람 뇌나 손가락에 이식해 스트레스를 받거나 술에 취했을 때, 졸릴 때를 외부 기기로 파악할 수 있게 하는 특허를 미 특허청에 출원했다.
씨넷은 26일(현지시간) 미특허청 특허출원 등록 내용을 인용, 삼성전자가 ‘몸에 이식할 수 있는 의료기기와 이를 제어하는 방법(IMPLANTABLE MEDICAL DEVICE AND METHOD OF CONTROLLING THE SAME)’이라는 내용의 특허를 지난 해 2011년 9월 6일자로 출원했다고 보도했다.
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사람의 머릿속에 칩을 심어 기기와 연동하는 작업은 보안에 대한 위협이 따른다. 이에 대해 삼성은 허가받지 않은 누군가가 칩을 통해 기기에 접근하려고 할 때 이를 방지하기 위한 보안엔진기술도 특허에 포함시켰다.
이를 이용해 영화 매트릭스에 등장하는 가상현실 속으로 들어가는 방식의 활용도 가능한 것으로 알려지고 있다.
씨넷은 “우리가 생각했던 것보다 더 빠른 시일 내에 이러한 시스템이 구현될 것으로 예상된다”며 “곧 뇌 속을 해킹하는 위협을 감수하면서도 이 시스템을 사용할 가치가 있는지를 판단해야 할 시기가 올 것”이라고 전망했다.
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손경호 기자 (sontech@zdnet.co.kr)
매트릭스가 현실로...뇌에 다운로드 '초능력'
가까운 미래에 마치 영화 매트릭스에 나온 인물들처럼 새로운 능력을 두뇌에 다운로드해 기능을 습득할 수 있게 될 것이라는 과학자들의 연구결과가 나왔다.
이에따라 무술을 하는 방법, 비행기 조종술, 다른 나라 말을 하는 법 등을 정신차리고 배우지 않아도 저절도 깨치는 일이 멀지 않은 미래에 가능해질 전망이다.
미 보스턴대와 일본 교토소재 ATR 컴퓨터신경과학연구소 합동연구팀은 조만간 새로운 능력을 습득하기 위해 컴퓨터앞 의자에 앉아 업로드하는 것을 기다리기만 하면 되는 시대가 다가오고 있음을 전했다. 이같은 내용의 논문은 12월 9일자 사이언스지(http://www.sciencemag.org/content/334/6061/1413.full)에 실려있다.
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| ▲ 매트릭스 리로디드.키애누 리브스와 캐리-앤 모스. 이들은 매트릭스에서 그들에게 새로운 기능을 가르쳐주는 컴퓨터 프로그램에 접속해 다운로드하는 것만으로도 초인적인 힘을 갖게 된다. |
연구진은 사람들의 두뇌활동패턴을 바꾸는 신호를 보내는 기능성자기공명영상장치(fMRI)를 이용해 어떻게 기계가 시각피질에서 지식을 흡수하는지를 알아냈다.
이 과정은 뉴로피드백 해독, 또는 데크네프(Decoded Neuro feedback· DecNef)로 불리는데 두뇌활동의 패턴을 변화시키는 신호를 보냄으로써 시각피질을 자극하는 원리를 이용한 것이다.
예를 들어 과학자들은 저글링 전문가를 불러 fMRI기기에 오게 한 후 저글링하는 것을 상상토록 한 후 그의 두뇌활동 패턴을 포착해 이 정보를 다른 누군가에게 보낼 수 있다.
연구진들은 실험결과를 확인하기 위해 fMRI를 이용, 자원자들을 대상으로 시각능력 테스트를 한 후 이 결과를 테스트받지 않은 다른 그룹과 비교해 보았다.
그결과 연구진은 이 새로운 기술을 경험한 사람들에게서 시각능력에 있어서 엄청난 향상이 있었음을 확인했다.
즉 이 기술을 현실화시킨다면 영화 매트릭스 속 주인공 ‘네오’처럼 몇 분 안에 무술의 달인이 되거나 오랜 기간 훈련하지 않아도 유능한 축구선수가 될 수 있는 가능성이 높아짐을 확인한 것이다.
연구진들은 fMRI를 이용해 실험한 사람들이 그렇지 않은 사람들에 비해 훨씬 더 좋은 점수를 받았다는 사실을 통해 자신들의 실험이 성공적으로 이뤄졌다는 사실을 확인했다.
연구진은 또 "사이코패스는 세상을 잘못 이해하고 있는 사람들일 뿐이며 이들도 치료될 수 있다"고 주장했다.
fMRI를 적용해 능력을 받아들이는 데는 어떤 의약도 필요하지 않으며, 이 실험을 하는 대상은 깨 있을 필요도 없다. 다만 기계로 원하는 사람들의 두뇌활동을 원하는 패턴으로 바꿔주게 되는 것 뿐인데 이를 통해 누구나 원하면 미식축구 스타처럼, 또는 체스명인이 될 수 있다.
연구를 이끈 보스턴대의 와타나베 타케오교수는 “어른의 초기 시각영역은 매트릭스에서처럼 다운로드하기에 충분할 정도로 잘 형성되어 있다”고 말했다.
영화 매트릭스에서는 주인공들이 컴퓨터플러그를 몸에 꽂아 그들의 두뇌에 새로운 기능을 직접 다운로드해 새로운 기능을 배우는 내용이 나온다.
아래 동영상은 영화 매트릭스를 이용한 게임 트레일러의 일부분이다. <출처=The Matrix: Path of Neo (Xbox)/씨넷>
사람과 사람의 뇌 연결…몸 조종 첫 성공!
13면2단 기사입력 2013-08-28 15:33 최종수정 2013-08-28 17:42 
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내 뇌파를 다른 사람에게 보내 손가락을 움직이게 하는 실험이 성공했다.
사이언스데일리는 미국 워싱턴주립대 연구진이 인터넷으로 사람의 뇌파를 다른 사람에게 보내고 손을 움직이게 하는 시험에 성공했다고 전했다. 쥐와 쥐, 쥐와 사람 간 뇌파 교류 연구가 성공한 적은 있지만 인터넷으로 사람과 사람의 뇌를 연결한 것은 이번이 처음이다.
라제시 라오 교수와 안드레아 스토코 교수는 서로 다른 실험실에 앉아있다. 두 교수는 뇌파기록장치(EEG)와 연결된 전극 부착 모자를 썼다. 이 모자는 인터넷으로 연결됐다. 라오 교수는 머릿속에 간단한 비디오 게임을 하는 상황을 설정하고 목표물을 맞히기 위해 손가락을 움직여 버튼을 누르는 상상을 한다. 이와 동시에 스토코 교수는 자신의 의지와 상관없이 오른쪽 검지를 움직여 키보드 버튼을 누른다. 스토코 교수는 자신도 모르게 움찔하는 `신경성 경련` 같은 느낌으로 표현했다.
라오 교수는 “내가 생각한 행동이 다른 사람의 뇌로 가 행동으로 옮겨지는 것을 보면 기분이 묘하다”며 “이번 실험은 한 방향의 일방적인 정보 흐름이지만 다음단계는 쌍방향 교류가 될 것”이라고 말했다.
연구진은 이 기술은 뇌의 단순한 신호를 파악하는 것으로 사람의 생각을 읽는 것은 아니라고 설명했다. 이런 기술이 발전하면 조종사가 비행기를 조종할 수 없는 위급 상황에서 승무원이나 승객이 대신 비행기를 착륙시키도록 지원할 수 있다고 덧붙였다. 서로 다른 언어를 사용하는 사람 간에도 의사소통의 길을 열 것으로 내다봤다.
김인순기자 insoon@etnews.com
영화 '토탈리콜' 같은 세상이 우리앞에 펼쳐진다…기억 주입 '대체현실' 5년내 상용화
10면
기사입력 2014-01-22 03:41 최종수정 2014-01-22 03:53  |
자동차 회사 시승 기억…소비자들에게 제공 가능
전자기기·광고·의료 등 생산·고용 유발효과 기대
[ 조미현 기자 ] 평범한 직장 근로자 더글러스 퀘이드는 어느 날 고객이 원하는 기억을 뇌에 심어 실제 경험한 것처럼 느끼게 해주는 ‘리콜 주식회사’를 찾아간다. 회사는 그에게 특수요원이 돼 화성으로 가는 기억을 심어준다. 그 뒤 퀘이드는 자신이 진짜 특수요원이라고 믿고 악당들과 맞서게 된다. 영화 마지막 장면에서 퀘이드는 연인 멜리나에게 이렇게 말한다. “갑자기 든 생각인데 혹시 이게 꿈이면 어떡하지?” 1990년 아널드 슈워제네거가 주인공으로 나온 공상과학(SF) 영화 ‘토탈 리콜’의 줄거리다.
○가상현실에 뇌과학 접목
이 영화처럼 가짜 기억을 심어 진짜로 인식하게 하는 ‘대체현실’ 기술이 이르면 5년 내 상용화가 가능할 것이라는 분석이 나왔다.
산업연구원은 21일 이 같은 내용의 ‘영화 토탈 리콜 실제로 가능? 대체현실 대두’라는 제목의 보고서를 발표했다. 대체현실 기술은 사람의 인지 과정을 왜곡해 외부에서 만든 의도된 기억이나 경험을 실제 체험한 것으로 인식하게 만드는 기술이다.
스크린 골프나 역할수행게임(RPG) 등 특정한 상황을 가상으로 만들어 실제 환경과 비슷하게 느끼게 하는 ‘가상현실’과는 달리 진짜와 가짜를 구분할 수 없는 것이 특징이다. 대체현실을 구현하려면 가상현실 기술에 인지·뇌과학을 접목해야 한다.
산업연구원은 현재 기술 발전 속도에 비춰볼 때 2020년께 단순체험형 대체현실 기술이 보급되고 2030년 이후에는 산업화가 본격화할 것으로 전망했다. 특히 외상 후 스트레스 장애나 우울증 치료 등 정신·심리 의료 분야에 활용폭이 늘어날 것으로 내다봤다.
실제 가상현실 기술은 이미 각종 공포증을 치료하는 데 이용되고 있다. 최광훈 산업연구원 미래산업연구실 부연구위원은 “대체현실은 안전한 환경에서 위험 상황을 실제로 극복한 것처럼 느끼게 해주기 때문에 가상현실 기술을 이용한 치료보다 효과가 클 것”이라고 말했다.
산업훈련, 군사훈련, 항공기 조종 등에도 활용할 수 있다. 관련 기술의 숙련도 제고와 인력의 적응 능력 향상에 도움을 줄 수 있기 때문이다. 엔터테인먼트, 광고 등에서도 대체현실 기술을 활용한 새로운 형태의 콘텐츠가 나타날 전망이다. 예를 들어 자동차회사나 패션기업들이 신차에 대한 시승 기억이나 새 옷을 착용해본 듯한 경험을 소비자들에게 제공할 수 있다는 얘기다.
○새 일자리 창출 가능
대체현실 산업은 전기·전자 기기 등 제조업과 화학·금속 등 소재산업, 의료 교육 등 서비스업에 걸쳐 고르게 생산파급 효과를 미칠 것으로 분석됐다. 산업연구원이 가상현실 시장을 토대로 예측한 대체현실 산업 연관분석 결과 대체현실 산업에서 생산이 10억원 늘면 다른 산업에서 발생하는 생산파급액은 15억9000만원인 것으로 나타났다.
취업자 수는 대체현실 산업에서 8.5명, 다른 산업에서 7.8명 늘어 총 16.3명의 고용창출 효과 있는 것으로 예상됐다. 이는 일반 제조업 고용 효과보다 3~4명 정도 많은 것이라는 설명이다.
물론 대체현실 기술 상용화에 앞서 범죄에 이용하거나 비도덕적으로 활용하는 것을 막기 위해 관련 법 제도가 마련돼야 한다는 지적도 나온다. 최 부연구위원은 “머지않은 미래에 빠르게 성장할 대체현실 시장을 선점하려면 전략적 연구개발(R&D)로 제반 기술 경쟁력을 갖추고 기술 융합 인프라를 구축해야 한다”고 조언했다.
조미현 기자 mwise@hankyung.com
뇌 신경세포 배양 바이오칩 개발
국제학술지 ‘랩온어칩’ 온라인판에 게재
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한국연구재단은 KAIST 바이오 및 뇌공학과 남윤기 교수, 장민지, 주성훈 연구원과 고려대 의대 선웅 교수, 김운령 연구교수 연구팀이 뇌의 복잡한 신경망을 제어할 수 있는 바이오칩을 개발했다고 지난 20일 밝혔다.
이번 연구 결과는 국제학술지 ‘랩온어칩(Lab on a Chip)’ 지난해 12월 24일 자 온라인판에 게재됐다.
하나의 신경세포는 케이블 역할을 하는 축색돌기를 통해 10,000여 개 세포와 연결되는데, 이때 축색돌기에서 뻗어 나오는 가지가 제대로 발달되지 않으면 자폐나 퇴행성 질환 등 신경질환을 일으킬 수 있다.
이러한 중요성에도 불구하고 신경세포를 시험관에서 배양할 경우 축색돌기 가지가 무질서하게 자라, 서로 얽혀 정량적 분석이 어려웠다.
이에 연구팀은 폴리라이신(poly-D-lysine: 아미노산 라이신이 다수 연결된 고분자)이 격자 형태의 점들로 촘촘히 찍혀져 있는 손톱 크기의 바이오칩을 제작하고 신경세포를 배양한 결과 축색돌기 가지가 주로 폴리라이신이 찍힌 점에서 생성되는 것을 알아냈다.
반면 패턴 없이 폴리라이신이 전면에 코팅된 바이오칩에서는 신경세포의 축색돌기 가지가 무작위로 뻗어 나갔다.
이 연구결과로 바이오칩의 패턴을 따라 신경세포가 뻗어 나가는 위치와 방향을 제어할 수 있는 가능성을 확인하게 됐다.
인공 신경회로망 이외에도 암세포나 줄기세포의 증식 같은 세포 현상을 제어하는 바이오칩 개발에 응용될 것으로 기대된다.
고려대 의대 선웅 교수는 “축색돌기 가지의 생성위치와 성장방향을 정형화해 세포 성장에 대한 자동화된 정량분석이 가능해지면 고효율 약물 스크리닝 등에 응용될 수 있을 것”이라고 밝혔다.
글. 신동일 기자 kissmesdi@daum.net
"휴머노이드·바이오사이언스분야 칩 수요 증가"
산업부, 반도체·디스플레이 기술로드맵 세미나
(서울=뉴스1) 이동희 기자 = 산업통상자원부는 27일 서울 양재동 엘타워에서 '2014년 반도체·디스플레이 기술로드맵 세미나'를 개최했다고 밝혔다.
이날 세미나에는 삼성전자, SK하이닉스, 동부하이텍, 삼성디스플레이, LG디스플레이 등 관련 기업, 연구기관 대표 등 600여명이 참석했다.
산업부는 세미나를 통해 반도체·디스플레이 대기업의 기술과 투자방향을 국내 중소 장비·부품·소재업체와 함께 공유하는 자리가 마련됐다고 설명했다. 기술, 투자방향 등 대기업의 정보제공은 지난해 산업부가 반도체·디스플레이 중소기업 설문조사시 중소기업이 가장 많이 원했던 것으로 그에 따라 이번 세미나가 마련됐다.
강창진 삼성전자 전무는 '메모리 산업동향 및 향후 기술개발'이라는 주제발표를 통해 "반도체가 지속적으로 초고속, 고용량, 저전력, 고신뢰성 제품 개발이 요구되고 있다"며 "향후 휴머노이드 및 바이오사이언스 분야의 칩 수요가 증가할 것"이라고 말했다.
강인병 LG디스플레이 연구소장은 최근 LCD의 성장세가 주춤하다면서 신수요 창출을 위해 대형 OLED TV, 모바일과 웨어러블 디바이스에 적용가능한 플라스틱 OLED, 투명디스플레이 등 차세대 제품군에 대한 기술개발 현황과 개발방향을 소개했다.
최태현 산업부 소재부품정책관은 "대기업과 중소기업이 단순한 공동 연구개발 차원을 넘어 미래 기술개발 전략까지 공유해 함께 경쟁력을 키워나가는 것이 필수"라며 "반도체·디스플레이 업계가 힘을 합쳐 중소기업에 대한 비즈니스 기회 제공에 주력하는 새로운 상생협력 모델을 더욱 발전시켜 나가야 한다"고 말했다.
신경세포 조절 바이오칩 개발
남윤기 KAIST 교수.선웅 고대 교수팀 공동연구
- 이한선 기자
- (griffin@ajunews.com)
- | 등록 : 2014-01-20 14:47
- | 수정 : 2014-01-20 14:47
남윤기 교수(왼쪽)과 선웅 교수
아주경제 이한선 기자 = 국내연구진이 신경세포를 조절하는 바이오칩을 개발했다.
한국연구재단은 남윤기 한국과학기술원(KAIST) 바이오및뇌공학과 교수, 장민지, 주성훈 연구원과 선웅 고려대 의대 교수, 김운령 연구교수 등이 뇌를 이루는 복잡한 신경회로망의 발달과정을 조절할 수 있는 바이오칩을 개발했다고 20일 밝혔다.
바이오칩의 패턴을 달리해 신경세포 연결을 조절할 수 있게 되면 신경세포칩이나 인공 신경회로망 모델 개발 등으로 이어질 수 있을 것으로 기대된다.
이번 연구는 미래부와 한국연구재단이 추진하는 뇌과학원천기술개발사업의 지원으로 수행돼 연구결과는 국제학술지 랩온어칩지 지난달 24일자 온라인판에 게재됐다.
하나의 신경세포는 케이블 역할을 하는 축색돌기를 통해 1만개 세포와 연결되는데 신경세포에서 만들어진 활동전위가 다른 세포로 전달되는 통로로 축색돌기에서 뻗어 나오는 가지가 제대로 발달되지 않으면 자폐나 퇴행성 질환 등 신경질환을 일으킬 수 있다.
신경세포를 시험관에서 배양할 경우 축색돌기가지가 무질서하게 자라 서로 얽혀 정량적 분석이 어려웠다.
연구팀은 단백질을 구성하는 아미노산 라이신이 다수 연결된 고분자로 생체친화적인 폴리라이신이 격자형태의 점들로 촘촘히 찍혀져 있는 손톱크기의 바이오칩을 제작하고 신경세포를 배양한 결과 축색돌기가지가 주로 폴리라이신이 찍힌 점에서 생성되는 것을 알아냈다.
패턴 없이 폴리라이신이 전면에 코팅된 바이오칩에서는 신경세포의 축색돌기가지가 무작위로 뻗어 나갔다.
연구결과 바이오칩의 패턴을 따라 신경세포가 뻗어 나가는 위치와 방향을 제어할 수 있는 가능성을 확인했다.
인공 신경회로망 이외에도 암세포나 줄기세포의 증식 같은 세포현상을 제어하는 바이오칩 개발에 응용될 것으로 기대된다.
폴리라이신이 찍힌 점 위에 신경세포 가지생성에 관여하는 단백질 액틴, 튜블린 등이 모여 있는 것은 이러한 가능성을 뒷받침한다.
선웅 교수는“축색돌기가지의 생성위치와 성장방향을 정형화해 세포성장에 대한 자동화된 정량분석이 가능해지면 고효율 약물 스크리닝 등에 응용될 수 있을 것”이라고 밝혔다.
- 이한선 기자
- griffin@ajunews.com
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