서울대병원이 마비 환자 뇌에 AI(인공지능) 칩을 심어 로봇과 뇌 신호를 연결, 신경을 복원하는 'BCI'(뇌-컴퓨터 인터페이스)칩 이식 임상에 나선다.
16일 서울대병원은 뇌와 신체 사이에 끊어진 신경 연결을 인공적으로 복원, 중추신경계 손상 환자의 움직임과 감각을 되찾게 하는 '양방향 뇌-로봇'(Brain-to-Robot) 기술 연구개발 컨소시엄에 참여한다고 밝혔다. 서울대병원은 핵심 분야인 BCI 칩 이식 임상을 총괄한다.
이번 연구는 범부처 첨단 의료기기 연구개발사업의 핵심 과제로, 서울대병원은 최근 관련 협약을 완료하고 본격적인 연구에 돌입할 계획이다. 올해부터 2032년까지 총 7년간 국비 202억5000만원을 포함해 총 약 300억원의 예산이 투입된다.
컨소시엄에 참여하는 엔젤로보틱스, DGIST(대구경북과학기술원), 엔사이드, KAIST(한국과학기술원)는 각각 외골격 로봇과 피질삽입형 전극, 체성감각 센서 제작 등을 담당한다. BCI 칩 이식 임상은 서울대병원 신경외과가 총괄하며 외골격 로봇 임상은 세브란스·강남세브란스·삼성서울·부산대병원이 공동 수행한다.
연구의 핵심은 환자 대뇌 피질에 행동 의도를 읽는 '디코딩 전극'과 물리적 감각을 주입하는 '인코딩 전극'을 별도로 이식하는 작업이다. 뇌 신호로 로봇을 구동하는 동시에 로봇이 움직일 때 발생하는 힘과 압력 등의 감각 정보를 수십 마이크로초(100만분의 1초) 안에 환자의 뇌로 다시 돌려보내는 구조를 완성하는 게 이번 과제의 목표다. 뇌 신호로 로봇을 제어하고 로봇의 감각을 다시 뇌로 전달하는 양방향 기술이다.
궁극적 지향점은 척수손상, 외상성 뇌손상, 파킨슨병 등 뇌 질환자가 손끝 감각과 발바닥의 촉감을 다시 느끼며 일상생활을 수행할 수 있도록 돕는 것에 있다. 아직 전 세계적으로 이 수준의 완전한 양방향 체계를 구현한 사례는 없다.
백선하 서울대병원 신경외과 교수는 "이번 연구는 단순한 의료기기 개발 사업을 넘어 기존의 기술적 한계를 극복하는 중대한 프로젝트"라며 "중추신경계 손상으로 운동 기능을 잃은 환자들이 다시 (몸을)움직이고 느끼고, 독립적 삶을 살아갈 수 있는 미래를 만들기 위해 임상에 최선을 다하겠다"고 말했다.