◈ 대뇌시신경에 칩 삽입..SF 속 '인공 눈' 내년(14년)에 나온다

대뇌시신경에 칩 삽입..SF 속 '인공 눈' 내년에 나온다

호주 멜버른 모나시大, 세계 최초 ‘바이오 눈’ 개발 성공

서울신문|입력2013.06.10 19:06

[서울신문]1987년 9월 28일. 23세기를 배경으로 한 공상과학(SF) TV드라마 '스타트렉'의 두 번째 시리즈에 독특한 캐릭터가 등장한다. 엔터프라이즈호의 흑인 기관장 조르디 라 포르지는 선천적인 시각장애인이다. 그는 눈에 은색의 반달 모양 띠를 착용한 채 맹활약한다. '바이저'(VISOR)라는 이 장치는 뇌와 직접 연결돼 조르디가 일반인보다 더 빛을 민감하게 감지할 수 있도록 해준다. 타임머신이나 우주공간을 뛰어넘는 워프처럼 SF 속의 기술로만 여겨지던 '바이저'가 실제 현실에 등장했다. 2억 8500만명에 이르는 전 세계 시각장애인들에게는 마치 성경 창세기의 첫 구절처럼 '빛이 있으라'라는 말이 떠오르는 순간이다.

 

호주 멜버른 모나시 대학교는 지난 8일(현지시간) "무선 카메라 시스템과 칩 기술, 신경과학을 접목해 세계 최초의 '바이오 눈'을 만드는 데 성공했다"고 밝혔다. 60명으로 구성된 '모나시 시력 시스템' 프로젝트에 의해 개발된 이 바이오 눈은 안경에 부착된 카메라와 동작인식 시스템 및 디지털 영상조절장치, 무선 송수신기, 뇌에 이식되는 칩으로 구성된다.

시각장애인이 이 안경을 쓰면 전면부의 카메라가 끊임없이 이미지를 찍는다. 사용자가 고개를 돌리면 동작인식 시스템은 정확히 바라보는 방향에 카메라 초점이 맞춰지도록 돕는다. 디지털 영상조절장치는 카메라에 찍힌 이미지를 신호등의 사람 표현과 비슷한 단색의 점 형태로 변환해 무선으로 보내는 역할을 한다. 이 신호를 받는 것은 사용자의 대뇌피질 시신경 부위에 '임플란트' 형태로 삽입된 칩이다. 칩은 받은 신호대로 대뇌피질에 전기자극을 보내 사람들이 직접 보는 것처럼 느끼게 만들어낸다.

프로젝트 책임자인 아서 로워리 교수는 "시각장애인에게 완벽한 영상을 보여주는 것은 힘들지만, 눈 앞에 있는 물체의 형태와 사람을 구분하게 해주는 것만으로도 분명 새로운 세계를 경험하게 될 것"이라고 밝혔다. 모나시 시력 시스템은 다양한 소프트웨어 업그레이드를 통해 발전을 거듭하고 있다.

첫 모델은 단순히 점 형태로 물체를 표시하는 데 그쳤지만, 얼굴 인식 소프트웨어를 영상조절장치에 심으면 비슷하게 생긴 사람들도 쉽게 구분할 수 있다. 또 원근 처리 소프트웨어를 삽입하면 사용자들은 계단이나 구덩이를 인식해 위험을 피해 걷거나 산으로 트레킹을 떠날 수도 있다. 로워리 교수는 "사용자가 원하는 기능을 주문하면 프로그램을 심어 적합한 방향으로 특화된 제품을 만들어낼 수 있다"면서 "장기적으로는 모든 기능을 하나의 시스템에 담아 실제 눈과 거의 유사한 기능을 수행하게 될 것"이라고 강조했다.

바이오 눈 개발이 처음 시작된 것은 2008년이다. 당시 호주 총리 케빈 러드는 캔버라에서 열린 '호주 2020 서밋' 폐막 연설을 통해 "2020년까지 시각장애인을 위한 바이오 눈을 개발하겠다"는 비전을 발표한 바 있다. 모나시 대학은 이 프로젝트를 통해 4200만 달러(약 470억 8200만원)의 정부보조금을 지원받았다.

특히 모나시 시력 시스템은 직접적으로 뇌 속의 시신경에 작용하기 때문에 시력이 일부 남아 있어 희미하게 영상을 볼 수 있는 사람은 물론 아예 수정체와 눈 부위 전체가 없는 사람들도 사용할 수 있다. 시력이 남아 있는 사람의 경우에는 눈을 사용할수록 시력이 떨어지기 때문에 이 시스템 사용으로 남아 있는 시력을 더 오래 보존할 수 있다는 장점도 있다. 안경 자체도 단순히 시각장애인용 기계의 시제품 수준을 뛰어넘는다.

라 포르지 기관장의 바이저처럼 SF 영화 속에서 곧바로 뛰어나온 듯한 모습이다. 이는 이 프로젝트에 2000년 시드니올림픽 성화봉을 만든 것으로 알려진 '코클리어사'의 수석 디자이너 마크 암스트롱이 참여하고 있기 때문이다. 코클리어사는 모나시 시력 시스템과 같은 콘셉트의 청각 시스템을 개발하고 있다. 마이크를 이용해 모은 소리를 사용자의 대뇌피질 속 청신경으로 직접 전달하는 방식이다. 이 프로젝트에는 지금까지 800만 달러가 투입됐고, 실제 기존 보청기를 크게 뛰어넘는 수준의 성과를 거두고 있다.

모나시 대학은 현재 맹인들을 대상으로 바이오 눈의 테스트 작업을 진행하고 있다. 내년 상반기에 시제품이 출시된다. 시험이 성공적으로 진행되면 10년 이내에 시각장애인의 85%가량이 모나시 시력 시스템의 혜택을 받을 것으로 연구진은 내다보고 있다. 연구진의 궁극적인 목표는 안경 형태가 아닌 완전한 이식이다.

암스트롱은 "장애인들은 자신들이 일반인처럼 일하면서 겉으로도 두드러져 보이지 않기를 원한다"면서 "보조 기술의 궁극적인 목표는 드러나지 않는 것"이라고 강조했다.

박건형 기자 kitsch@seoul.co.kr