생성형 AI로 진화하는 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술의 미래

생성형 인공지능(AI)의 새로운 응용 분야로 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)가 주목받고 있다. BCI는 사용자 뇌의 생각만으로 컴퓨터 장치를 조작하는 기술로, 일론 머스크의 '뉴럴링크'와 같은 다양한 연구가 진행되고 있다. 최근 오픈AI, 구글, 바이두 같은 글로벌 기업들이 대규모 언어 모델(LLM)을 BCI 기술에 접목함으로써 이 기술의 발전 속도가 빨라지고 있다.

중국 화둥이공대의 연구진은 바이두와 협력하여 LLM ‘어니봇’과 BCI 기술을 통합하는 연구를 하고 있다. 이들은 사용자가 뇌의 전극이나 센서를 통해 전기적 신호를 분석하여 다양한 의도를 쉽게 수행할 수 있도록 하는 BCI 시스템을 개발하는 것이 목표이다. 현재 이 기술은 마우스 커서 조작과 같은 간단한 제어만 가능하지만, 향후 더 다양한 장치를 제어할 수 있는 시스템 구축이 예상된다. 어니봇은 사용자 의도에 맞는 제어 시스템 생성을 통해 이 한계를 극복할 것으로 보인다.

미국에서는 싱크론이 BCI 제품에 오픈AI의 GPT 모델을 탑재하여 마비 환자들을 위한 AI 채팅 기능을 제공하고 있다. 이 시스템에서는 AI가 대화에 적합한 답변 문구를 제안하며, 사용자는 뇌 운동피질에 연결된 센서를 통해 이러한 문구를 선택할 수 있다. 이를 통해 마비 환자들도 상호작용의 기회를 확대할 수 있다.

또한 구글 연구진은 LLM ‘람다’를 미세 조정하여 시선 타이핑 속도를 최대 60% 향상시키는 기술을 발표했다. 시선 타이핑은 사용자의 시선을 포착하여 키보드 입력을 수행하는 BCI의 일종으로, 일반적으로 느린 입력 속도의 문제를 가지고 있다. 그러나 이 새로운 기술은 사용자가 단어의 처음 글자만 입력하더라도 LLM이 대화 맥락을 이해하고 문장을 완성하는 방식으로 채팅 속도를 개선할 수 있다.

BCI 기술의 발전은 사용자 의도를 분석하고 실행하는 뇌 신호 처리에 달려 있다. 이와 관련하여 전문가들은 LLM과 같은 생성형 AI 모델이 방대한 데이터를 처리하고 학습하지 않은 데이터에서도 추론이 가능하다는 점에서 유리하다고 설명한다. 한국과학기술원(KAIST)의 조성호 교수는 기존 AI는 제한적인 아웃풋을 제공했던 반면, 생성형 AI는 사용자 의도를 더 다양하게 반영할 수 있는 가능성이 있다고 강조했다.

이외에도 최근 뉴럴링크는 시력 회복용 기기를 개발 중이며, AI의 성능을 더욱 고도화하는 작업을 진행하고 있는 것으로 확인됐다. 이러한 기술들은 조만간 상용화될 가능성이 높아 다양한 분야에서의 활용이 기대된다.

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