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뇌파에 의해 움직인 커서의 궤적. 느린 속도일 때는 파란색으로, 빠른 속도일때는 붉은 색으로 표현됐다. (출처 : 미국과학아카데미 회보)

미국 뉴욕주립대와 뉴욕주 보건성 신경시스템연구소 공동 연구팀은 지난 12월 6일 미국과학아카데미 회보(Proceedings of the National Academy of Sciences)에 발표한 연구 보고서를 통해 전극이 달린 헬멧으로 사람의 뇌파를 읽어 컴퓨터를 조작하는 실험에 성공했다고 밝혔다.

연구팀의 조나단 월포와 데니스 맥퍼랜드 박사는 "두피의 뇌파를 이용해 커서를 2차원 방향으로 조작할 수 있다는 사실을 보여줬다"고 말했다.

지금까지 원숭이의 뇌에 전극봉을 꽂아 컴퓨터를 조작하게 했던 실험이 있었지만, 이번 연구에서는 외과적 수술 없이 헬멧에 달린 전극만으로 두피에서 흘러나온 뇌파를 읽도록 했다.

연구에는 정상인 2명과 부분 마비가 있는 장애인 2명이 참가했다. 연구팀은 이들의 머리 위에 뉴런의 활동을 기록하는‘뇌파(EEG) 헬멧’을 씌운 뒤 컴퓨터 화면에 나타난 커서를 움직이도록 했다.‘뇌파 헬멧’에는 64개의 전극이 달려 있어 두뇌에서 발생하는 뇌파를 읽어 특수 소프트웨어에 의해 뇌파를 컴퓨터 명령으로 변환하게 했다.

연구팀은 "다소의 훈련이 필요하긴 했지만 실험 참가자 4명이 모두 스크린 상의 커서를 움직일 수 있었고, 장애인들이 더 빨리 적응했다"고 밝혔다.

"실행 시간과 명확성, 정확도 면에 있어서, 뇌에 전극을 심는 방법으로 얻어진 결과에 견줄만하다"고 연구원들은 평가했다.

연구팀은 “연구가 더 진척되면 생각만으로 장애인이 전동휠체어나 의족을 조종하는 등의 일이 가능해질 것”이라고 전망했다.

글/전경민 동아사이언스 기자

글쎄, 난 생쥐가 아니라니깐. 더더구나 월트 디즈니가 만들어낸 장난꾸러기 미키마우스 따위를 나와 착각한다는 건 참을 수 없어.

내 이름은 마우스야. 생쥐도 아니고 미키마우스도 아닌 마우스일 뿐이야. 둔한 몸체의 키보드나 게임만 아는 조이스틱과는 완전히 다른 마우스라구.
그럼 왜 하필 생쥐를 뜻하는 마우스란 이름을 가졌냐고? 그건 나도 모르지. 새로 태어난 아기에게 이름을 붙여주는 건 부모니까.

나를 이 세상에 태어나게 한 사람은 더글러스 엥겔바트라는 사람이야. 미국 스탠포드연구소에서 일하던 그는 1968년 나무를 깎아 만든 원조 마우스를 한 컴퓨터 회사에서 선보였어.
그런데 이상한 건 나를 만든 엥겔바트도 왜 내가 마우스로 불리게 되었는지 모른다는 거야. 생김새가 생쥐와 비슷하다는 단서뿐, 누가 언제 처음으로 마우스라는 이름을 붙였는지는 이제껏 밝혀지지 않았어.

사실 난 그보다 5년 먼저 태어날 수도 있었어. 엥겔바트가 1963년에 나와 비슷한 개념을 창안해 공개했지만, 아무도 관심을 가지지 않은 거야. 심지어 어떤 이들은 마친 짓이라고 비웃기까지 했어. 지금은 키보드와 내가 없는 컴퓨터를 상상도 할 수 없지만, 그 당시로서는 아주 획기적인 장치였거든.

허기야 지구 최초의 컴퓨터인 에니악만 해도 우리처럼 세련된 인터페이스는 상상도 못했지. 아참, 인터페이스가 뭐냐 하면 두 시스템 간의 연결 통로를 말하는 거야. 쉬운 예를 들자면, 맛있는 음식이 잔뜩 차려진 뷔페식당에 들어갔다고 상상해봐.

그 음식들을 먹으려면 접시와 포크를 먼저 준비해야겠지. 또 음료수를 마시려면 컵을 준비해야 하고, 아이스크림을 먹으려면 스푼이 있어야겠지. 뷔페 음식과 사람을 이어주는 포크와 접시, 컵, 스푼 같은 것들을 바로 인터페이스라고 보면 돼.

그럼 컴퓨터와 사람을 이어주는 것은 무엇이겠어?

미 국방부의 지원을 받아 펜실베이니아대학에서 1946년에 완성한 에니악은 길이 24미터, 무게 30톤이나 되는 공룡만한 컴퓨터였어. 이 거대한 기계와 의사소통을 하기 위해서는 1만7천468개나 되는 진공관을 일일이 배열해야 했지. 에니악의 입출력장치는 스위치와 플러그뿐이었으므로 당시 개발자들은 플러그보드와 스위치세트를 일일이 조작해서 프로그램을 만들었어.

▲ 근전도 측정 모습  ⓒ

그 후 진공관 배열에서 한 단계 진화한 인터페이스가 구멍이 송송 뚫린 천공카드였어. 딱딱한 종이카드에 규칙적으로 작은 직사각형 구멍을 뚫어 데이터를 표시하는 방식이었지.

그러니 이때까지만 해도 컴퓨터와의 의사소통은 일부 전문가들만이 가능한 일이었어. 일반인들은 컴퓨터라는 뷔페식당에 들어가도 포크와 스푼을 찾지 못해 쫄쫄 굶을 수밖에 없는 상황이었지.

일반인 출입금지 컴퓨터 식당의 문을 활짝 열어준 것은 바로 키보드였어. 키보드는 0과 1로만 수행되던 디지털 명령을 언어 기호로 분산시켜 일반인들도 컴퓨터에 직접 명령을 입력하게 만들어주었지.

키보드가 등장한 후 컴퓨터의 하드웨어와 OS(컴퓨터운영체제)가 눈부시게 발전하면서 인터페이스도 획기적으로 발전하게 되었어. 그래서 내가 태어났고, 게임 기능이 강화된 조이스틱도 나타난 거야. 지금은 컴퓨터와의 연결선을 아예 없애버린 무선 키보드와 무선 마우스는 물론 화상카메라와 헤드셋 등 다양한 인터페이스가 사용되고 있지.

그런데 요즘 나를 놀라게 하는 소식들이 계속 들려오고 있어. 키보드나 나 말고 새로운 인터페이스 개발에 과학자들이 몰두하고 있다는 거야. 허기야 그동안의 급속한 컴퓨터 변천사로 볼 때 우리가 장기집권하고 있다는 건 사실이지.

그럼 과학자들이 생각하고 있는 차세대 인터페이스는 과연 무엇일까. 그건 놀랍게도 생각만으로 컴퓨터를 사용한다는 엄청난 계획이야.

글쎄, 사람과 컴퓨터 사이에 아무것도 없는데, 서로간의 의사소통이 과연 가능할까. 사실 무선 키보드나 무선 마우스도 선만 없을 뿐이지 컴퓨터와 전기신호를 서로 주고받을 수 있도록 되어 있거든. 하지만 사람의 몸에서도 전기신호가 발생한다는 사실을 이해하면 그 계획이 엉뚱한 발상이 아니라는 걸 알 수 있어.

차갑거나 아픈 감촉을 느꼈을 때 사람이 그걸 뇌에서 알아차릴 수 있는 건 전기신호 때문이야. 즉, 맛을 느끼거나 촉감을 느끼는 등 인체 내에서 서로 주고받는 신호는 모두 전기신호야.

예를 들면 사람의 팔 근육이 수축할 때 발생하는 전기신호는 근전도(EMG)로 기록돼. 사람 피부에 미세 전극을 꽂으면 EMG 신호를 감지할 수 있는데, 이를 약 1만배 정도 증폭해서 컴퓨터로 보내면 마우스를 사용하는 것처럼 화면 위의 커서 위치를 움직일 수 있지.

사람의 안구도 각막 사이에 전압 차이가 있어서 눈을 움직이면 전기신호가 발생해. 이 전기신호는 안전도(EOG)로 기록되는데, 눈알을 깜빡거려 컴퓨터 화면의 글자를 이동시킬 수 있다는 게 증명되었어.

그러니 인간의 모든 정신작용이 이루어지는 뇌에서 나타나는 전기신호인 뇌파를 이용하면 정말 생각만으로 컴퓨터를 사용할 수 있겠지.

2003년 10월, 미국 듀크대의 니코렐리스 박사팀은 붉은털원숭이의 뇌에 머리카락 한 올보다 얇은 전극을 이식했어. 그리고 이 전극을 컴퓨터로 연결했지. 원숭이는 조이스틱을 이용해 커서를 화면 속의 목표물로 이동시켜 맞추는 게임을 했는데, 컴퓨터에 연결된 로봇팔도 원숭이가 시키는 대로 움직이게 장치했어.

원숭이가 목표물을 맞추기 위해 움직일 때마다 각각 다른 일정한 패턴의 뇌파가 나온다는 걸 연구팀은 알아냈어. 그런 다음 조이스틱을 없앤 후 원숭이에게 게임을 시켰더니 모니터를 보면서 상상하는 것만으로 뇌파가 전극을 통해 컴퓨터로 전달돼 로봇팔을 움직일 수 있었지.

▲ 스웨덴에서 개발한 마인볼 게임 장치  ⓒ

2004년 8월엔 네덜란드의 신경학자 레이너 괴벨이 뇌에서 보내는 신호만으로 탁구를 할 수 있는 게임장치를 개발했어. 특정 대뇌피질의 전기신호를 잡아내 컴퓨터 화면 속의 탁구채를 움직이는 방식인데, 여기에는 환자 진료에나 사용되는 기능자기공명영상 장치를 비롯해 두뇌가 보내는 전기신호 데이터를 분석하는 소프트웨어가 동원되어야 했어. 그런데 재미있는 건 게임 실험에 참가한 사람마다 탁구 라켓을 움직이는 방식이 모두 달랐다는 거야.

이와 비슷한 게임으로 스웨덴에서 개발한 마인드볼이란 장치가 있어. 이 역시 뇌의 전기적 활동을 감지하는 머리띠 형태의 센서를 착용한 채 탁자 위의 공을 상대편 골문 쪽으로 밀어내는 게임이지. 대결 결과, 마음이 안정된 사람이 이긴다는 결론이 났어.

뇌파는 주파수 0.5~50헤르츠 범위 내의 느리고 연속적인 전자파인데, 눈을 감고 뇌가 쉬고 있을 때는 8~13헤르츠의 알파파가 나와. 그리고 정신을 집중하고 있을 때는 14~30헤르츠의 베타파가 나오고, 깊은 수면상태에서는 0.5~4헤르츠의 델타파가 출현해. 꾸벅꾸벅 졸거나 얕은 수면상태에서는 4~8헤르츠의 세타파가 발생하는데, 지각과 꿈의 경계 상태에 해당한다고 하지.

마인드볼 게임에서는 사람이 안정감을 느낄 때 발생하는 알파파와 세타파가 강한 사람이 탁자 위의 공을 상대편 골문 쪽으로 밀어낼 수 있었다는 거야. 이로써 뇌파 중에서도 특히 알파파가 뇌-컴퓨터 인터페이스로 사용하기에 가장 적합하다는 게 현재까지 밝혀진 셈이지.

하지만 아직까지 인간의 뇌파로 컴퓨터를 움직이려면 매우 복잡한 과정을 거쳐야 해. 뇌파를 측정하기 위해 두개골 위에 수많은 센서를 붙이거나 뇌 부위에 미세전극을 심어야 하기 때문이지.

▲ EEG로써 컴퓨터 화면의 볼을 왼쪽 또는 오른쪽으로 움직이는 실험을 하고 있다  ⓒ

더구나 그렇게 측정해낸 뇌파는 사실 똑같은 시도를 수백 번 실행해 보기 편하게 평균값을 낸 것일 뿐이야. 이런 평균값의 뇌파를 실제 컴퓨터에 적용하면 작동하지 않는다는 데 문제점이 있어. 또 평균값이 아닌 단 한 번의 시도에서 발생한 뇌파를 해석하는 것도 뇌와 뇌전도(EEG) 시스템에서 발생되는 잡음 때문에 힘들어.

독일 프라운호퍼연구소에서 이런 잡음을 걸러내는 방법을 개발했지만, 이 역시 가격이 너무 비싸고 수많은 전극을 머리에 붙여야 하기 때문에 아직 상용화되기에는 문제가 많아. 또 필요한 동작과 무관한 생각을 하거나 미지의 뇌파가 발생할 수도 있고, 뇌파가 시스템을 거치는 동안 왜곡될 위험성도 있지.

같은 동작을 하더라도 뇌파의 활성화 정도가 사람마다 달라서 수많은 경향에 따른 개인 데이터베이스가 필요한 것도 뇌-컴퓨터 인터페이스가 해결해야 될 문제점이야.

그런데도 과학자들이 굳이 나와 키보드 대신 뇌-컴퓨터 인터페이스의 개발에 매달리는 것은 그 편리성과 다양한 활용도 때문이야. 특히 전신마비 환자들은 생각만으로 휠체어를 조종할 수 있고, 하반신 불구자의 다리 근육에 전기장치를 부착해 뇌파로 제어하며 보행을 가능하게 할 수도 있겠지. 또 비행기와 자동차도 머릿속 생각만으로 계기를 움직여 조종할 수 있을 테니까 말이야.
그때쯤이면 아마 ‘마우스’라는 내 이름도 더 이상 컴퓨터와는 상관없는 원래의 생쥐 이름 쯤으로 불리고 있을 테지…….

/이성규

포털 권력화 논란 속 대안으로 주목

포스트잇 처럼 생긴 '위젯(widget)'이 인터넷 뉴스 유통에 있어 대안으로 주목받고 있다.

'위젯'이란 운영체제(OS)위에 올라가 컴퓨터 화면에 표시되는 작은 그래픽사용자인터페이스(GUI)도구. 브라우저를 열지 않아도 해당 사이트에 들어갈 수 있고, 여러개의 위젯을 모으면 나만의 인터넷 사이트를 만들 수도 있다.

싸 이월드의 업그레이드버전인 '홈2'와 위자드웍스의 '위자드닷컴(http://wzd.com)' 등 국내에서는 올해 들어서야 시작된 상황이지만, 해외에서는 아이구글(iGoggle), 넷바이비스(Netvibes)같은 전문 기업들이 벌써부터 수익을 내고 있다.

위젯, 그중에서도 뉴스위젯이 관심받는 이유는 인터넷 뉴스유통을 둘러싼 논란에 종지부를 찍을 근본적인 해결책이 될 수 있기 때문이다.

네이버나 다음 같은 포털의 여론독점 현상에 대해 우려하는 사람들이 생기면서 "인터넷포털도 언론이니 뉴스편집을 못하게 하거나 법(신문법, 검색사업자법 등)으로 규제해야 한다"는 주장이 나오고 있다.

그 러나 포털의 여론형성력이 크다해도 잘못하면 포털규제가 인터넷전체에 대한 규제로 이어져 인터넷이 가져다주는 혁신성을 줄일 위험이 있다. 언론사보다는 독자가 우대받고, 기자보다 전문적인 블로거가 출현할 수 있었던 인터넷뉴스유통의 장점마저 퇴색할 우려가 있는 것이다.

그렇다고 지금 상태가 훌륭한가? 작지만 힘찬 실험 '뉴스위젯'이 미디어의 생태계를 바꾸고 있다.

◆뉴스위젯이 진정한 주권을 주다...언론사에도 이익
방송에서는 시청자주권이란 말이 많이 쓰인다. 방송사들이 돈을 벌려고 월드컵방송만 틀거나 경인지역 민영방송인 iTV가 중단됐을 때 시민단체들은 '시청자 주권' 을 들어 비판했다.

인터넷으로 유통되는 뉴스는 어떨까. 검색으로 뉴스를 찾아볼 수는 있지만 포털이 편집한 뉴스섹션에서 주로 소비하는 현실이다. 포털이 주요기사로 뽑아주지 않는다면 관심사에서 밀리기 쉽다.

그러나 뉴스위젯을 이용하면 다르다. 원하는 언론사가 만든 위젯을 모아서 내 홈페이지에서 구성하면 그만이다. 신문같은 텍스트 뿐 아니라 실시간 방송위젯도 가능하다.

우리나라에는 거의 없지만, 미국의 유에스에이투데이나 워싱턴포스트는 대선관련 서비스를 하면서 위젯방식으로 제작해 배포하고 있다. 언론사 홈페이지로 오라고 하지 않아도 독자가 있는 자리에 찾아가 콘텐츠를 보여주는 만큼 트래픽 증가로 이어질 수 있으며 스폰서 광고로도 활용할 수 있기 때문이다.

표철 민 위자드웍스 사장은 "애플리케이션이 작성되는 스크립팅 언어인 PHP와 자바스크립트를 조금이라도 할 수 있는 개발자라면 어렵지 않게 자사의 콘텐츠로 위젯을 만들고, 이를 인터넷뿐 아니라 PC, 모바일,IPTV까지 유통시킬 수 있다"면서 "언론사를 필두로 많은 콘텐츠 소유자들이 콘텐츠를 위젯화해서 유통시킨다면 일부 포털의 정보독점구조를 바꿀 수 있다"고 설명했다.

위자드 웍스는 기술에 익숙하지 않은 언론사를 위해 웹위젯 응용프로그램인터페이스(API)인 WZDAPI (http://wzdapi.com)를 오픈하고 서로 교류할 수 있게 했다. 또한 언론사가 원한다면 무료로 콘텐츠를 위젯화시켜주고 있다.

◆RSS보다 비주얼하고 편리...싸이월드도 위젯API 공개예정
위젯이 가져다 주는 개인화 기능은 자주 RSS와 비교되기도 한다. RSS(RDF Site Summary)란 뉴스나 블로그처럼 업데이트가 자주일어나는 웹사이트 정보를 자동으로 쉽게 받아볼 수 있는 서비스다.

한RSS(www.hanrss.com)같은 곳에서 관련 소프트웨어(RSS리더)를 설치하고, 해당 인터넷주소를 복사하면 매번 방문하지 않아도 업데이트된 정보를 받아볼 수 있다.
그러나 위젯은 RSS보다 예쁘고 운반이 편하다.

싸이월드사업본부 박지영 홈2 프로젝트부장은 "위젯은 포털이 제공했던 디자인이나 뉴스 등의 콘텐츠를 분해해 네티즌이 서비스를 주도하는 흐름이며, 위젯을 전면적으로 도입한 홈2역시 미니홈피 이용자가 사진이나 텍스트, 리뷰를 맘대로 구성하고 싶어한다는 평가속에서 만들어졌다"고 말했다.

그는 특히 "위젯은 개인화와 같이 가는 것이어서 대세가 될 것"이라면서 "싸이월드도 위젯API를 외부에 공개할 계획이고, 많은 기업들이 협업하면 새로운 인터넷 정보유통의 흐름을 만들 수 있다"고 설명했다.

싸이월드 홈2는 매니아들에게는 인기지만, 좀 어렵다는 평가를 받고 있다. 그래서 2천400만 홈피 소유자중 3만정도만 위젯을 자유롭게 쓰는 홈2를 즐기는 상황이다.
그러나 올해와 내년, 위젯의 대중화 기능을 더하면 많이 달라질 것으로 예상된다.
박지영 부장에게 아이뉴스24가 위젯을 만든다면 싸이월드나 네이버, 다음 등에서 유통될 수 있는 지 물었다.

박 부장은 "현재로선 태터툴즈 외에는 어렵겠지만, 주요 포털들이 위젯API를 공개하기 시작하고 이에맞춰 언론사가 위젯을 만들면 표준의 이슈없이 네티즌들이 자유롭게 위젯을 통해 뉴스를 소비할 수 있게 된다"고 답했다.

inews24 김현아기자