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장애인들의 미래를 열 생각제어 기술 | |
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작성자 | 장애인직업안정연구원 |
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장애인들의 미래를 열 생각제어 기술 전동성 (경향신문 전 편집 부국장) 지체장애인들은 일반 성인처럼 생활하는 것이 꿈이다. 그리고 청각이나 시각장애인들은 사물을 보거나 소리를 들을 수 있는 것이 소원이다. 그러한 소망은 아마 머지않은 장래에 실현될지도 모른다. 현재 컴퓨터 과학, 특히 뇌를 포함한 인지과학에 그 열쇠가 달려있을지도 모른다. 그러나 아직은 그 꿈의 열매가 익으려면 많은 돈과 시간과 노력이 필요한 것 같다. 그러한 꿈과 관련한 몇 개의 이야기를 모아보았다.. #1 생각제어 컴퓨터 2014년 브라질 월드컵에서 로보틱 수트을 입은 사지마비 장애인이 극적인 개막식 시축을 하는 역사적 광경이 연출될지도 모른다. 영국 듀크 대학의 미구엘 미콜레일리스 박사가 이끄는 국제 연구팀이 Nature 10월호에 기고한 논문에서 "원숭이의 뇌 안에 전극을 이식한 다음, 뇌에 의해 제어되는 가상팔(virtual arms)을 이용하여 가상물제를 식별할 수 있게 하는 데 성공했다"고 발표하여 주목을 끌었다. 이 장비는 시각적 피드백에 전적으로 의존하지 않는 의수족(prosthetic limbs)이나 로보틱 수트(robotic suits)를 개발하는 데 크게 기여할 것으로 보인다. 감각정보를 뇌에 전달하는 것은 니콜레일리스 박사의 원대한 목표를 이루는 데 있어서 중요한 위치를 차지하고 있으며, 그가 관여하고 있는 다시 걷기 프로젝트(Walk Again Project)의 1차 목표이기도 하다. 「다시 걷기 프로젝트」는 외골격 수트(exoskeleton suit)를 만들어 중증 장애인의 운동능력을 회복시키는 것을 목표로 하는 국제적 프로젝트이다. "이번 연구에는 우리가 만들고자 하는 로보틱 수트의 임상적용을 위한 핵심기술이 포함되어 있다. 우리는 앞으로 3년 이내에 임상시험에 착수하게 될 것이다"라고 니콜레일리스 박사는 말했다. 그의 꿈은 「다시 걷기 프로젝트」의 도움을 받아 2014년 그의 고향인 브라질에서 열리는 월드컵 개막식에서, 로보틱 수트를 입은 사지마비(quadriplegia) 장애인으로 하여금 시축을 하게 하는 것이다. 이와같이 컴퓨터와 뇌를 연결해 인체를 움직이게 하는 연구는 1960년대에 컴퓨터 과학자 J.C.R. Licklider는 인간과 컴퓨터의 공생(Man-Computer Symbiosis)이라는 논문에서 상호작용하는 컴퓨팅에 대한 그의 꿈에 대한 내용을 실음으로써 비롯된 것이다. 이 논문에는 그래픽 사용자 인터페이스를 창조하는 길을 제시해준 계기가 되었다. 특히 지난 10월 하순에 열린 MIT 이머징 기술 컨퍼런스에서 뉴욕주정부산하 공중보건실험실인 Wadsworth Center의 연구과학자 Gerwin Schalk는 “사람들이 더 이상 키보드나 마우스를 사용하지 않을 시기가 곧 올 것이라고” 주장하고 “인간과 컴퓨터의 상호작용을 위한 문제는 느린 인터페이스”라고 지적했다. 또 그는 사람들은 그들이 생각하고 있는 것을 컴퓨터가 이해할 수 있는 디지털 명령으로 번역해 실행되길 재촉받고 있다고 설명했다. 연구자들은 컴퓨터와 직접적으로 통신할 수 있는 다양한 문법적 표현을 만들기 위해서 뇌의 알파파를 가지고 연구하고 있다. 이 때 뇌파의 진동은 8~12Hz 범위의 주파수를 갖게 된다. Schalk는 뇌의 표면에 부착된 전극의 사용을 통해서 테스트 주제가 컴퓨터게임을 어떻게 제어할 수 있는지를 비디오로 보여주었다. 테스트 주제는 이미 간질과 같은 질병을 치료하는데 이미 사용되고 있다. 비디오에서 보여준 한가지 데모에서, 환자가 비디오 게임 둠(Doom)의 괴물을 총으로 쏘는 생각을 하였다. 환자는 총을 앞뒤로 움직이기 위해서 조이스틱을 사용했으며, 그의 생각은 정확하게 총을 쏘도록 하였다. 다른 데모에서는, Schalk는 얼마나 컴퓨터가 소리로(“아” 또는 “오”) 사람들의 차이점을 말해줄 수 있는지를 보여주었다. 음악의 소리 레벨을 감지해내는 세번째 데모에서 사람들은 시시각각 들을 수 있었고, 추적할 수 있었다. “뇌에 귀를 기울여서 음악을 다시 들을 수 있게 하는 것은 이제 막 끝나가고 있다.” 라고 Schalk는 말했다. 그리고 또다른 데모는 혀를 집어넣는 것에서부터 루빅스 큐빅퍼즐을 해결하는 것까지 신체운동에 반응하는 두뇌의 일부분을 실시간으로 어떻게 추적할 수 있는지를 보여주었다. 이러한 기술은 사용자들이 터치함으로서 컴퓨터에게 명령을 내리도록 할 수 있게 해준다. 실시간으로 진행하는데 두가지 주요 장애물은 생각제어컴퓨터가 주로 엔지니어링 문제라고 Schalk가 말했다. 과학자들은 알파파를 감지하기 위해서 더 좋은 센서를 만들고 싶어하며, 뇌의 신호를 알아내는 더 좋은 방법을 알아내고 싶어한다고 덧붙였다. “결국, 이것을 해결하는데는 시간과 돈이 필요할 것이다. 뇌와의 직접적인 컴퓨터 상호작용은 범용기술이 될 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 또한 정보기술도 될 수 있다." #2. 전동 휠체어 심한 장애를 가진 사람들은 이제 곧 그들이 가고자하는 방향을 바라보기만 해도 전기 휠체어를 제어하게 될 수 있게 될 것이다. Bradford대학의 Prashant Pillai 박사가 지도하고 있는 팀은 적외선 카메라 헤드셋을 사용하여 시각데이터를 캡처할 수 있으며, 휠체어의 스티어링 모터를 구동할 수 있는 프로토타입을 시연하였다. 현재의 프로토타입을 위해서, Pillai박사는 헤드셋으로부터 무선신호를 받기 위해서 조이스틱으로 제어되는 모델 중 하나를 새로 만들었다. 헤드셋은 홍채를 통해서 적외선 LED에 의해서 빛나는 시각데이터를 캡쳐하여, CCD 카메라 디바이스를 가지고 신호를 반사시키게 된다. 그리고나면 이 신호는 스티어링 모터가 인식할 수 있도록 변환하게 된다. ‘헤드기어가 실질적으로 동작하는 것을 보여주게 된다. 더 이상 장애인들이 큰 안경과 같은 것을 쓰지 않게 될 것이다. 왜냐하면 그것이 좋은 방법이 아닐 것이기 때문이다.’ 장기적으로는 완벽하게 지원해주는 집이 될 수 있도록 연구하고 있다. 그 집에서 사용자들은 조명 또는 음악장비를 켜면서 TV를 보게 될 것이다. #3 하지마비 장애인 옷 하지마비환자를 걷게 하는 외골격은 군사연구를 통해서 나왔으며 이번주(11월 첫주) 런던에서 데뷔하였다. Ekso Bionics사는 2010년 이후로 전자옷을 개발하고 있으며, 현재 재활센터와 유럽의 가정에서 운영할 수 있기를 바라고 있다. 그래서 런던국제기술쇼에서 이 기술을 발표하게 되었다. 현재 Ekso 모델은 사용자 뒤에서 걸어가고 있는 운영자에 이해서 원격으로 조정되어지는 것이다. 그러나 이 회사는 내년에 인공지능에 의해서 파워가 공급되는 완전한 독립적 모델을 발표할 계획을 가지고 있다. 이 회사의 CEO인 Eythor Bender는 서고 걷게 할 수 있는 옷을 개발하는 것은 초기라고 말했다. ![]() ‘그 이외의 모든 것들이 이제는 가능하다. 더 작고, 가볍고, 뇌졸중 환자들을 위한 애플리케이션들이 이제 가능하기 때문에, 사람들의 집에서 그것을 가지고 일상생활에 사용할 수 있게 될 것이다.’ 라고 그가 말했다. Ekso라는 이름의 이 옷은 4시간 동안 전자다리를 사용하면서 배터리 파워가 사용하게 된다. 사용자들이 무릎을 구부리고 다리를 들어올리는 것과 똑같이 걸을 수 있도록 이 회사는 최대한 자연스러운 걸음걸이를 유지하도록 하였다. 독립적 모델이 출시되어졌을 때, 이것은 신체 주변에 위치한 연속적인 센서를 사용하게 될 것이다. 그리고 사용자들이 어떻게 움직이기를 원하는지 감지할 수 있는 목발을 갖추게 될 것이다. 그러면 실시간으로 다리를 움직이도록 해주는 신호를 컴퓨터로 전송하게 된다 장애인의 복지는 필요한 사람들의 열정과 그를 바라보는 많은 따뜻한 마음이 있어야 할 것이다. 하지만 절망하지는 말자. 조금씩 한발자국씩 나아가다 보면 목표가 보일 것이라고 믿는다. 그들의 꿈이 깨지거나 시들지 않는 한 장애인의 복지를 향한 연구는 계속 이어질 것이라고 생각한다. 장애가 없는 사회를 위해, 또 장애로 고통받는 사람들이 없는 세상을 위해... 자료출처 : Kisti 글로벌정보 리포팅 |
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