차세대 게임 콘트롤러는 인간의 뇌

차세대 게임 콘트롤러는 인간의 뇌

KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2007-03-09

인간의 사고와 감정으로 가상 세계 조작이 가능한 새로운 게임 플랫폼이 등장할 것으로 보인다. Emotiv Systems는 미국 시간 3월 7일, 샌프란시스코에서 개최중인 「Game Developers Conference」(GDC)에서 헬멧과 소프트웨어를 이용하여 뇌와 컴퓨터를 잇는 인터페이스 시스템 「Project Epoc」을 전시했다. Project Epoc은 게임 플레이어의 사고를 기본으로 오브젝트를 움직일 수 있는 시스템이다. 이 시스템은 얼굴 표정을 반영하여 흥분이나 침착성 등 플레이어의 정신적인 작용에 반응할 수 있다. Emotiv의 최고 제품 책임자인 Randy Breen은 Project Epoc의 구조를 다음과 같이 설명했다. 우선, 헬멧에 장착된 센서가 플레이어 뇌 내의 전자 신호를 읽어낸다. 그리고 소프트웨어가 이를 분석하여 검출한 정보를 무선으로 게임기나 PC에 보낸다. 자필 문자 인식이나 음성 인식 시스템과 같이 머신 그 자체가 학습 곡선을 갖추고 있기 때문에, 사용할수록 플레이어가 생각하고 있는 것을 보다 올바르게 이해하게 된다. 그러나, 플레이어 측에서도 조작하기 위해서는 어느 정도의 스킬이 요구되는 것 같다. 또한, Project Epoc은 아이와 같이 자신의 능력을 믿는 경향이 강한 사람의 경우, 가장 잘 기능한다. 즉, 자신의 생각으로 가상 세계를 조작할 수 있다고 믿고 있는 게임 플레이어가 최적이 되는 것이다. 바꾸어 말하면, 자신의 상상력을 이용하는 것이 뛰어난 사람이라고 할 수 있다. “특정 방법으로 행동을 생각하여 그 사고 패턴을 반복하는 사람에게 적합하다”고 Breen은 말한다. “시스템을 테스트했지만 바로 좋은 결과를 낸 것은 아이들이었다”고 Breen은 말하면서, “그 이유의 하나로 아이는 어른과 같은 「벽」을 가지고 있지 않기 때문이다. 많은 아이들이 의지의 힘(염력)으로 컵을 움직이는 것을 상상하면서 그것이 가능하다고 믿고 있기 때문”이라고 말했다. 하지만 어른의 경우, 사고는 보다 정의적이고 상식에서 탈피된 것이 있다고 믿을 때에 장벽이 있다. Breen에 의하면, Project Epoc을 이용하면 누구나 오브젝트에 적어도 1개의 액션을 시킬 수 있지만, 최대 3개의 액션을 동시에 일으키기 위해서는 어느 정도의 연습이 필요한 어른도 있다. 전시되고 있는 헬멧은 데모용의 시제품으로, 이 기술을 사용하여 무엇을 할 수 있는지를 게임 개발자에게 알려주는 것이 목적이다. 아직 제휴를 발표할 단계는 아니지만, 제품은 2008년에 시장에 등장할 예정이라고 Breen은 말한다. Project Epoc의 데뷔에 맞추어 Emotiv는 게임 개발자 전용의 개발 킷도 발표하였다. 또, 의료, 시큐리티, 시장 조사, 쌍방향 TV 등 게임 이외의 업계에서 이용할 수 있는 기술도 개발중이라고 Emotiv는 밝혔다. 2003년에 창업한 Emotiv는 오스트레일리아 정부의 투자도 받고 있으며, 오스트레일리아의 시드니와 미국의 샌프란시스코에 사무실을 가지고 있다. 한편, 미국 펜실베이니아 대학교 뇌부상 및 회복 센터(Center for Brain Injury and Repair) 소장(Director)이자 신경외과 교수인 더글러스 스미스(Douglas H. Smith) 의학박사는 현재 뇌와 기계 사이의 인터페이스를 위한 새로운 방법을 개발하는 교차로에 와 있으며, 신호를 기록하기 위해 신경계에 딱딱하거나 날카로운 전극을 연결하면 신경계는 분명히 거부 반응을 보일 것이지만, 새로운 신경 세포를 신경망에 동질화시키는 것과 같은 방법을 사용하면 인터페이스가 가능하도록 신경계를 속일 수 있다고 신경외과(Neurosurgery) 학술지 2007년 1월호에서 밝혔다. 또한, 2006년 12월 17일 콜롬비아 이스틀럴 시에서 열린 인간 뇌-컴퓨터 국제 학술 회의에서 뇌파를 이용한 로봇이 소개된 바 있다. 로봇 조정자는 인간의 대뇌와 접촉된 32개의 독립된 전극이 있는 모자를 착용하여 인간의 생각에 따른 뇌파 변화를 이용하여 로봇에게 명령을 내려 물건 줍기, 좌우 이동 등의 행위를 제어하였으며, 조정자와 로봇을 각각 격리시킨 다음 내린 명령에도 로봇은 정확하게 동작을 수행하였다. 이와 같이 뇌파 등을 이용하여 기계와 통신하는 기술을 생체신호 기반 인터페이스 기술이라고 하며, 발생 가능한 생체 신호를 이용하여 노약자나 장애인이 컴퓨터를 이용하는 데 있어서의 인터페이스(Human-Computer Interface)로 사용하거나 휠체어 등의 재활기기 구동 제어를 위한 명령어를 생성하기 위한 기술을 의미한다. 생체신호 기반 인터페이스는 센서를 몸에 부착하여 사용하며 사용자의 의도에 의해 자연스럽게 생성된 생체신호를 이용하기 때문에 가상현실, 착용형 컴퓨터나 지체 장애인용 인터페이스, 게임 응용으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 이외에도 생체신호 처리 기술은 사용자의 인터페이스로의 활용 이외에 생체신호를 이용한 모니터링 기술로도 개발되어 각종 재활 분야, 건강검진 분야 등의 의료분야에도 응용될 수 있는 등 향후 세계적인 고령화 사회의 추세에 미루어 그 활용성 및 상용성에 대한 무한한 잠재력을 지니고 있으므로, 해당기술 개발에 대한 중요성이 점점 대두되고 있다. 이와 같이 생체신호 처리 기술은 중장기적 성장동력으로 정부의 적극적인 지원이 절실하다. 미국 상ㆍ하원 101차 합동회의에서 1990년대를 “뇌의 10년(Decade of Brain)”으로 정하고 관계 법안을 통과시킨 후 국가적 차원에서 연구부문에 연간 10조 원을 지원함으로써, 이미 뇌의 기능에 대한 상당 부분의 연구가 이루어졌으며 현재도 여러 관련분야에서 활발한 연구활동이 진행중이다. 일본에서는 과학기술청(STA) 주도 하에 향후 20년간(1997~2016년) 2조 엔을 투입하는 뇌 과학 프로젝트(Brain Science Project)가 시작되었으며 연간 50~80억 엔의 연구비가 투입되어 뇌 관련 연구가 추진 중이다. 또한 일본의 최대 연구소인 이화학연구소(RIKEN) 산하에 연구원 2천 명 규모의 뇌 과학종합연구소(Brain Science Institute)가 1997년에 설립되어, 2016년까지 사고와 기억 등 뇌의 다양한 기능과 노화방지, 인공 지능 등에 관한 연구를 시작하였다. 우리나라 과기부는 1998년 5월 “뇌연구촉진법”을 계기로 10년간 추진되는 인공 두뇌분야의 연구프로젝트, 이른바 “Braintech21”을 확정 시행하고 있다.