메타, 네이처 저널에 표면 근전도 기술 공개하며 본격적인 상용화 단계 진입
페이스북 모회사 메타플랫폼이 손 제스처만으로 컴퓨터를 제어할 수 있는 혁신적인 인공지능 기반 손목밴드 기술을 공개했다. 23일(현지시간) 국제학술지 네이처에 게재된 논문을 통해 발표된 이 기술은 멀리 떨어진 곳에서도 손의 미세한 움직임만으로 컴퓨터를 제어할 수 있는 차세대 인터페이스로 주목받고 있다.
이미지: 메타의 근전도 손목밴드로 컴퓨터를 제어하는 모습을 표현, perplexity 생성
메타의 손목밴드는 신경과 근육에서 발생하는 전는 표면 근전도(sEMG) 기술을 활용한다. 손목밴드를 착용하고 손을 부드럽게 돌리면 노트북 화면에서 커서를 움직일 수 있고, 엄지와 검지를 맞대면 데스크톱 컴퓨터에서 앱이 실행된다. 연필을 쥐고 있는 것처럼 공중에 이름을 쓰면 글자가 스마트폰 화면에 나타나는 것도 가능하다. 가장 주목할 점은 이 기술이 실제 움직임보다 훨씬 빠르게 신호를 감지할 수 있다는 것이다. 메타의 리서치 부사장이자 이 프로젝트 책임자인 토머스 리어든은 "실제로 움직일 필요는 없다"며 "단지 움직이려는 '의도'만 있으면 된다"고 설명했다. 뇌나 척수에서 내려오는 명령을 받아 근육을 움직이게 하는 알파 운동 뉴런에서 생성되는 전기 신호가 피부 바깥에서도 감지될 정도로 강하다는 점을 활용한 것이다.
운동 장애 환자를 위한 비침습적 해결책으로 각광이 기술의 가장 큰 의미는 운동 장애가 있는 사람들에게 컴퓨터와 상호작용할 수 있는 덜 침습적인 도구를 제공한다는 점이다. 메타는 카네기멜런대학교와 협력하여 척수 손상 환자들을 대상으로 손목밴드를 시험하고 있다. 카네기멜런대 기계공학과 및 신경과학 연구소의 더글러스 웨버 교수는 "손이 완전히 마비된 사람들도 어느 정도 근육 활동을 보인다"며 "결과적으로 이 장치는 환자의 의도된 동작을 해석할 수 있다"고 밝혔다. 실제로 척수 손상 환자들을 대상으로 한 실험에서는 완전한 손 마비 상태에서도 미세한 근육 신호가 감지되는 것으로 확인됐다. 이는 팔이나 손을 완전히 사용할 수 없더라도 컴퓨터를 사용할 수 있는 가능성을 열어준다.
뉴럴링크와의 차별화된 접근: 비침습성과 즉시 사용 가능성메타의 손목밴드는 심각한 마비 환자의 뇌에 칩을 이식하는 것을 목표로 하는 일론 머스크의 뉴럴링크보다 더 간단한 대안으로 평가받고 있다. 뉴럴링크의 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술은 현재 7명의 참가자에게 임플란트를 이식해 생각만으로 컴퓨터 커서를 제어하거나 게임을 할 수 있는 수준까지 발전했다. 그러나 뉴럴링크는 N1 임플란트 칩을 뇌에 삽입하는 수술적 개입이 필요하고, 동전 크기의 칩에 1,024개의 전극이 연결된 64가닥 실로 뇌 신호를 감지하는 복잡한 구조를 갖고 있다. 또한 첫 번째 환자인 놀런드 아르보의 경우 이식된 칩에서 뇌와 연결 부위의 실 일부가 수축되는 현상이 발견되기도 했다. 반면 메타의 손목밴드는 수술적 개입 없이 바로 사용할 수 있으며, sEMG 신호를 사용하므로 뇌파(EEG) 헤드셋보다 더 높은 주파수에서 작동한다는 장점이 있다. 다른 비침습적 접근법인 EEG 헤드셋은 생성되는 신호가 약하다는 한계가 있지만, 메타의 손목밴드는 더 강한 신호를 감지할 수 있다.
1만 명 데이터 기반 AI 학습으로 즉시 사용 가능메타는 이 기술의 상용화 가능성을 높이기 위해 시제품을 실험한 1만 명의 데이터를 수집해 챗GPT와 같은 AI 기술인 '신경망'(neural network)을 활용해 공통된 패턴을 찾아냈다. 이를 통해 새로운 사용자가 착용해도 별도의 보정 없이 바로 작동이 가능하다고 설명했다. 메타는 그동안 기술을 외부에 비공식적으로 시연해 왔지만, 이제는 일반에 공개할 만큼 성숙했다고 보고 연구 결과를 공유했다. 리어든 부사장은 "향후 수년 내에 이 기술을 제품에 통합할 계획"이라고 밝혔다. 실제로 메타는 작년 9월 이 손목밴드를 통해 사진 촬영과 동영상 녹화, 음성 재생, 시각 정보 설명 등이 가능한 스마트 안경을 제어하는 모습을 시연한 바 있다.
뉴럴링크, 2031년까지 연간 2만 명 칩 이식 목표 한편 뉴럴링크는 최근 9,000억 원 규모의 투자를 유치하며 임상시험 확대에 나서고 있다. 뉴럴링크는 투자자들에게 제시한 보고서에서 2031년까지 연간 2만 명에게 뇌-컴퓨터 인터페이스 칩을 이식해 연간 10억 달러 이상의 매출을 기록할 것이라고 전망했다. 이를 위해 5개의 대형 클리닉을 운영하고, 최소 세 가지 종류의 BCI 칩을 출시한다는 계획이다. '텔레파시' 칩은 뇌와 컴퓨터 등 기기와의 통신을 가능하게 하고, '블라인드사이트'는 시각 장애인의 시력 회복을 목표로 하며, '딥'은 떨림과 파킨슨병 치료를 위한 버전이다. 현재 뉴럴링크 임상시험에서 신체 마비 환자들은 두뇌 이식 장치를 사용해 컴퓨터를 제어하고 인터넷을 탐색하며 게임이나 동영상 편집을 할 수 있다. 뉴럴링크는 또 원숭이를 대상으로 시력 회복 장치를 테스트하고 있다.
기술적 접근법의 차이와 각각의 장단점메타와 뉴럴링크의 접근법은 근본적으로 다르다. 메타의 sEMG 기술은 근육에서 발생하는 전기 신호를 피부 표면에서 감지하는 방식으로, 착용 즉시 사용할 수 있고 감염이나 거부반응 위험이 거의 없다는 장점이 있다. 또한 스마트워치 수준의 폼팩터로 소형화가 용이해 AR 글라스 '오리온'의 기본 입력기로 설계되고 있다. 반면 뉴럴링크의 BCI 기술은 뇌에서 직접 신호를 읽어내므로 더 정밀하고 고대역폭의 제어가 가능하다. 초당 1,200bps 대역폭으로 손목밴드의 약 200bps 대비 6배 이상 우위를 보인다. 특히 생체 외 움직임이 전혀 필요하지 않아 완전 잠재적 사지마비나 구음불능 환자에게는 유일한 옵션이 될 수 있다. 하지만 뉴럴링크는 수술과 뇌출혈, 염증 위험 등 침습적 시술에 따른 부작용과 장기 유지보수 과제를 안고 있다. 또한 전극 "실선 후퇴"나 봉합 케이블 파손 등 생체 내 내구성 이슈도 해결해야 할 과제다.
상호 보완적 발전 가능성두 기술은 서로 다른 사용자층을 타겟으로 하며 상호 보완적으로 발전할 가능성이 높다. 메타의 손목밴드는 경증부터 중등도 운동장애 환자와 일반 소비자를 대상으로 한 XR(확장현실) 시장을 공략할 것으로 보인다. 반면 뉴럴링크는 사지마비나 ALS 등 최중증 환자를 우선 대상으로 하되, 향후 일반인으로 확산을 노리고 있다. 메타는 2019년 신경망을 연구하는 'Ctrl 랩스'라는 스타트업을 인수해 '리얼리티 랩스' 산하에서 이 기술을 개발해왔다. 향후 수년 내 제품 통합을 목표로 하고 있어, 일반 소비자가 접할 수 있는 첫 번째 신경 인터페이스 기술이 될 가능성이 높다. 궁극적으로는 "손목-외부 전극 → 저침습 피부내 전극 → 뇌임플란트"로 연결되는 스펙트럼형 인터페이스 시장이 형성될 전망이다. 사용자의 상태와 필요에 따라 적절한 기술을 선택할 수 있는 다양한 옵션이 제공되는 시대가 다가오고 있다.
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메타, 네이처 저널에 표면 근전도 기술 공개하며 본격적인 상용화 단계 진입
페이스북 모회사 메타플랫폼이 손 제스처만으로 컴퓨터를 제어할 수 있는 혁신적인 인공지능 기반 손목밴드 기술을 공개했다. 23일(현지시간) 국제학술지 네이처에 게재된 논문을 통해 발표된 이 기술은 멀리 떨어진 곳에서도 손의 미세한 움직임만으로 컴퓨터를 제어할 수 있는 차세대 인터페이스로 주목받고 있다.
메타의 손목밴드는 신경과 근육에서 발생하는 전는 표면 근전도(sEMG) 기술을 활용한다. 손목밴드를 착용하고 손을 부드럽게 돌리면 노트북 화면에서 커서를 움직일 수 있고, 엄지와 검지를 맞대면 데스크톱 컴퓨터에서 앱이 실행된다. 연필을 쥐고 있는 것처럼 공중에 이름을 쓰면 글자가 스마트폰 화면에 나타나는 것도 가능하다.
가장 주목할 점은 이 기술이 실제 움직임보다 훨씬 빠르게 신호를 감지할 수 있다는 것이다. 메타의 리서치 부사장이자 이 프로젝트 책임자인 토머스 리어든은 "실제로 움직일 필요는 없다"며 "단지 움직이려는 '의도'만 있으면 된다"고 설명했다. 뇌나 척수에서 내려오는 명령을 받아 근육을 움직이게 하는 알파 운동 뉴런에서 생성되는 전기 신호가 피부 바깥에서도 감지될 정도로 강하다는 점을 활용한 것이다.
운동 장애 환자를 위한 비침습적 해결책으로 각광
이 기술의 가장 큰 의미는 운동 장애가 있는 사람들에게 컴퓨터와 상호작용할 수 있는 덜 침습적인 도구를 제공한다는 점이다. 메타는 카네기멜런대학교와 협력하여 척수 손상 환자들을 대상으로 손목밴드를 시험하고 있다. 카네기멜런대 기계공학과 및 신경과학 연구소의 더글러스 웨버 교수는 "손이 완전히 마비된 사람들도 어느 정도 근육 활동을 보인다"며 "결과적으로 이 장치는 환자의 의도된 동작을 해석할 수 있다"고 밝혔다.
실제로 척수 손상 환자들을 대상으로 한 실험에서는 완전한 손 마비 상태에서도 미세한 근육 신호가 감지되는 것으로 확인됐다. 이는 팔이나 손을 완전히 사용할 수 없더라도 컴퓨터를 사용할 수 있는 가능성을 열어준다.
뉴럴링크와의 차별화된 접근: 비침습성과 즉시 사용 가능성
메타의 손목밴드는 심각한 마비 환자의 뇌에 칩을 이식하는 것을 목표로 하는 일론 머스크의 뉴럴링크보다 더 간단한 대안으로 평가받고 있다. 뉴럴링크의 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술은 현재 7명의 참가자에게 임플란트를 이식해 생각만으로 컴퓨터 커서를 제어하거나 게임을 할 수 있는 수준까지 발전했다.
그러나 뉴럴링크는 N1 임플란트 칩을 뇌에 삽입하는 수술적 개입이 필요하고, 동전 크기의 칩에 1,024개의 전극이 연결된 64가닥 실로 뇌 신호를 감지하는 복잡한 구조를 갖고 있다. 또한 첫 번째 환자인 놀런드 아르보의 경우 이식된 칩에서 뇌와 연결 부위의 실 일부가 수축되는 현상이 발견되기도 했다.
반면 메타의 손목밴드는 수술적 개입 없이 바로 사용할 수 있으며, sEMG 신호를 사용하므로 뇌파(EEG) 헤드셋보다 더 높은 주파수에서 작동한다는 장점이 있다. 다른 비침습적 접근법인 EEG 헤드셋은 생성되는 신호가 약하다는 한계가 있지만, 메타의 손목밴드는 더 강한 신호를 감지할 수 있다.
1만 명 데이터 기반 AI 학습으로 즉시 사용 가능
메타는 이 기술의 상용화 가능성을 높이기 위해 시제품을 실험한 1만 명의 데이터를 수집해 챗GPT와 같은 AI 기술인 '신경망'(neural network)을 활용해 공통된 패턴을 찾아냈다. 이를 통해 새로운 사용자가 착용해도 별도의 보정 없이 바로 작동이 가능하다고 설명했다.
메타는 그동안 기술을 외부에 비공식적으로 시연해 왔지만, 이제는 일반에 공개할 만큼 성숙했다고 보고 연구 결과를 공유했다. 리어든 부사장은 "향후 수년 내에 이 기술을 제품에 통합할 계획"이라고 밝혔다. 실제로 메타는 작년 9월 이 손목밴드를 통해 사진 촬영과 동영상 녹화, 음성 재생, 시각 정보 설명 등이 가능한 스마트 안경을 제어하는 모습을 시연한 바 있다.
뉴럴링크, 2031년까지 연간 2만 명 칩 이식 목표
한편 뉴럴링크는 최근 9,000억 원 규모의 투자를 유치하며 임상시험 확대에 나서고 있다. 뉴럴링크는 투자자들에게 제시한 보고서에서 2031년까지 연간 2만 명에게 뇌-컴퓨터 인터페이스 칩을 이식해 연간 10억 달러 이상의 매출을 기록할 것이라고 전망했다.
이를 위해 5개의 대형 클리닉을 운영하고, 최소 세 가지 종류의 BCI 칩을 출시한다는 계획이다. '텔레파시' 칩은 뇌와 컴퓨터 등 기기와의 통신을 가능하게 하고, '블라인드사이트'는 시각 장애인의 시력 회복을 목표로 하며, '딥'은 떨림과 파킨슨병 치료를 위한 버전이다.
현재 뉴럴링크 임상시험에서 신체 마비 환자들은 두뇌 이식 장치를 사용해 컴퓨터를 제어하고 인터넷을 탐색하며 게임이나 동영상 편집을 할 수 있다. 뉴럴링크는 또 원숭이를 대상으로 시력 회복 장치를 테스트하고 있다.
기술적 접근법의 차이와 각각의 장단점
메타와 뉴럴링크의 접근법은 근본적으로 다르다.
메타의 sEMG 기술은 근육에서 발생하는 전기 신호를 피부 표면에서 감지하는 방식으로, 착용 즉시 사용할 수 있고 감염이나 거부반응 위험이 거의 없다는 장점이 있다. 또한 스마트워치 수준의 폼팩터로 소형화가 용이해 AR 글라스 '오리온'의 기본 입력기로 설계되고 있다.
반면 뉴럴링크의 BCI 기술은 뇌에서 직접 신호를 읽어내므로 더 정밀하고 고대역폭의 제어가 가능하다. 초당 1,200bps 대역폭으로 손목밴드의 약 200bps 대비 6배 이상 우위를 보인다. 특히 생체 외 움직임이 전혀 필요하지 않아 완전 잠재적 사지마비나 구음불능 환자에게는 유일한 옵션이 될 수 있다.
하지만 뉴럴링크는 수술과 뇌출혈, 염증 위험 등 침습적 시술에 따른 부작용과 장기 유지보수 과제를 안고 있다. 또한 전극 "실선 후퇴"나 봉합 케이블 파손 등 생체 내 내구성 이슈도 해결해야 할 과제다.
상호 보완적 발전 가능성
두 기술은 서로 다른 사용자층을 타겟으로 하며 상호 보완적으로 발전할 가능성이 높다.
메타의 손목밴드는 경증부터 중등도 운동장애 환자와 일반 소비자를 대상으로 한 XR(확장현실) 시장을 공략할 것으로 보인다. 반면 뉴럴링크는 사지마비나 ALS 등 최중증 환자를 우선 대상으로 하되, 향후 일반인으로 확산을 노리고 있다.
메타는 2019년 신경망을 연구하는 'Ctrl 랩스'라는 스타트업을 인수해 '리얼리티 랩스' 산하에서 이 기술을 개발해왔다. 향후 수년 내 제품 통합을 목표로 하고 있어, 일반 소비자가 접할 수 있는 첫 번째 신경 인터페이스 기술이 될 가능성이 높다.
궁극적으로는 "손목-외부 전극 → 저침습 피부내 전극 → 뇌임플란트"로 연결되는 스펙트럼형 인터페이스 시장이 형성될 전망이다. 사용자의 상태와 필요에 따라 적절한 기술을 선택할 수 있는 다양한 옵션이 제공되는 시대가 다가오고 있다.