▲ 로봇 의수의 손가락을 개별적으로 제어하는 모습(사진=미네소타대)

마인드 콘트롤(Mind-control)로 로봇 의수의 손가락을 개별적으로 제어할 수 있는 기술이 개발됐다고 IEEE 스펙트럼이 지난 6일(현지 시각) 보도했다.

즈 양(Zhi Yang) 미네소타대 교수는 텍사스대 사우스웨스턴 메디컬센터와 협력해 말초신경 인터페이스 기술을 활용해 로봇 의수를 손가락을 개별적으로 제어할 수 있는 기술을 개발하고 논문을 전문 저널(IEEE Transactions on Biomedical Engineering)에 발표했다. 이번 연구 성과를 절단 수술을 받는 3명의 실험자를 대상으로 적용한 결과 3명 모두 머릿 속으로 생각하는 것만으로 로봇 의수의 손가락을 개별적으로 제어하는 데 성공했다.

연구진은 이번에 말초신경 신호를 해석할 수 있는 새로운 인공지능 디코더를 개발했다. 로봇 의수 착용자는 97~98%의 정확도로 손목과 손가락의 움직임을 직관적으로 제어할 수 있었다.

연구팀에 따르면 사람의 신경시스템과 기계를 인터페이스하는 3가지 방법이 있다. 뇌, 근육, 말초신경 등 3가지 경로로 신경시스템에 접근할 수 있다.

일론 머스크의 '뉴럴링크'는 뇌 임플란트 방식으로 알려져있는데 가장 광범위한 인간-기계 상호연결을 제공하지만 뇌 조직을 손상시킬 위험이 있다. 근전도(EMG·electromyography)를 활용해 절단된 사지의 끝 부분에 있는 근육과 인터페이스하는 기술은 가장 낮은 수준의 제어 능력을 제공하며 착용자에게 별로 직관적이지 않다.

미네소타대와 텍사스대 연구팀은 말초신경 인터페이스 방식을 채택했다. 이 방법은 말초신경에 있는 소수의 임플란트를 포함한다. 로봇의수 착용자의 뇌는 연결지점의 신경에 명령 신호를 보내며, 여기서 인터페이스가 신호를 감지한다. 그런 다음 AI 알고리즘이 신호를 해독하고, 그에 상응하는 명령을 로봇 의수에 보내 뇌의 지시를 실행한다. 연구팀은 개별 사용자 특유의 신경 신호를 분석하는 새로운 AI 디코더를 개발했다.

즈 양 교수는 ”인공지능과 말초신경 인터페이스의 결합은 기존 접근법보다 큰 잇점을 제공한다. 개별적인 손가락의 움직임을 제어할 수 있도록 허용하는 유일한 기술“이라고 말했다. 기존의 접근법으로는 초당 1비트 미만의 디코딩 속도를 제공하지만 새로운 접근법은 초당 6비트의 빠른 디코딩 속도를 제공한다는 설명이다. 또한 기존의 접근법에 비해 훨씬 자연스러운 방식으로 로봇 의수를 제어할 수 있다고 했다.