2016년, 세상이 ChatGPT에 대해 아무것도 몰랐고 자율주행 기술도 아직 초기 단계였던 시절, 일론 머스크의 트윗 하나가 미래 지향적인 기업 뉴럴링크의 이야기를 시작하게 했습니다. 오피스맥스가 의자를 판매하기 시작한 첫날부터 시작된 이 기술과 인간의 두뇌를 융합하는 실험은 창업, 동물 실험, 그리고 인체 임상 시험이라는 험난한 여정을 거쳐왔습니다. 오늘날 뉴럴링크는 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술을 활용하여 마비 환자들이 다시 "움직일" 수 있도록 돕고 있습니다.
"신경 먼지"를 연구하던 박사 과정 학생에서 뉴럴링크의 창립자에 이르기까지
2016년으로 돌아가 보면, 머스크는 트위터에서 "뉴럴 레이스"라는 개념을 언급하며 뇌-컴퓨터 인터페이스의 가능성을 탐구하기 위해 전문가들을 영입하기 시작했습니다. 당시 그는 "뉴럴 더스트"라는 기술을 연구하던 박사 과정 학생 서동진을 만났고, 얼마 지나지 않아 다른 엔지니어들과 함께 뉴럴링크를 공동 설립하여 세계 최초의 양산형 무선 고대역폭 뇌-컴퓨터 인터페이스 장치를 개발하는 것을 목표로 삼았습니다.
당시 회사에는 기본적인 사무용 가구조차 없어서, 첫 출근 날 의자를 직접 사야 했습니다. 시작은 어려웠지만, 이상은 웅대했습니다.
뇌-컴퓨터 인터페이스의 궁극적인 목표는 "생각"과 "기기" 사이의 장벽을 허무는 것입니다.
BCI(뇌-컴퓨터 인터페이스)는 인간의 뇌에서 나오는 신호를 "읽고" "쓰는" 기술입니다. 초기 응용 분야는 주로 마비 환자, 특히 척수 손상이나 ALS(근위축성 측삭 경화증) 환자들이 생각만으로 휴대전화, 컴퓨터, 심지어 로봇 팔까지 제어할 수 있도록 돕는 데 중점을 두고 있습니다. 뉴럴링크의 첫 번째 제품은 말 그대로 "텔레파시"를 의미하는 텔레파시(Telepathy)입니다.
유선 플러그에서 무선 임플란트까지: 뉴럴링크의 4년간의 하드웨어 개발 여정
뉴럴링크는 초기에는 유선 이식형 기기(USB-C 사용)로 시작하여 점차 무선 소형 이식형 칩으로 발전해 나갔습니다. 이 기기의 핵심은 동전 크기의 칩으로, 뇌에서 발생하는 신경 전기 신호를 읽어 블루투스를 통해 외부 기기로 전송할 수 있습니다.
뉴럴링크는 이식형 의료기기만 만드는 것이 아니라, 수술용 로봇도 처음부터 직접 제작합니다. 1세대 프로토타입은 이베이에서 구입한 부품으로 조립했지만, 오늘날 이 수술용 로봇은 실제 인체 수술에 사용될 수 있습니다.
원숭이가 탁구를 치는 것부터 인간이 문명 VI를 플레이하는 것까지
2021년, 페이저라는 이름의 원숭이가 뇌파로 '퐁' 게임을 하는 영상이 전 세계를 놀라게 했습니다. 몇 년 후, 최초의 인간 참가자(코드네임 P1)는 뇌에 장치를 이식받아 뇌파로 컴퓨터를 조종하며 9시간 동안 '문명 6'을 플레이했습니다.
뉴럴링크의 응용 분야는 마우스 커서를 넘어섭니다. 참가자들은 뇌파를 이용해 로봇 팔을 조종하여 그림을 그릴 수 있고, 소리의 힘을 재발견하여 가족과 소통할 수도 있습니다. 진행성 루게릭병 환자의 경우, 이 기술을 통해 아이들과 함께 야외에서 뛰어놀 수 있고, 아이들은 처음으로 "아빠의 목소리"를 들을 수 있게 됩니다.
2024년 말 기준으로 실제로 텔레파시를 사용한 사용자는 13명이었으며, 이들은 하루 평균 8시간 이상 사용했습니다.
현재 사용자 목록 13명에서 대기자 명단 10,000명으로 확장하려면 어떻게 해야 할까요?
기존 임상 사용자 수에도 불구하고, 1만 명이 넘는 사람들이 텔레파시 시술 대기자 명단에 올라 있습니다. 이는 기기 제조 능력, 수술 절차, 그리고 사용자 지원 시스템에 엄청난 부담을 주고 있습니다. 뉴럴링크의 장기 목표는 이러한 유형의 수술을 라식처럼 빠르고 접근성이 좋게 만들어 점심시간에도 시술이 가능하도록 하는 것입니다. 차세대 수술 로봇인 Rev 10은 수술 시간을 한 시간에서 단 몇 분으로 단축시켜 대규모 이식 수술의 길을 열어줄 수 있습니다.
수천 개의 채널에서 전뇌 연결성까지
현재 장치는 뇌에 약 4mm 정도 침투할 수 있습니다. 앞으로 더 깊이 침투할 수 있게 된다면 더 많은 신경 신호를 포착하고 촉각이나 시각과 같은 더 복잡한 감각 기능까지 복원할 수 있을 것입니다. 뉴럴링크는 또한 실어증, 청각 장애 또는 시각 장애를 가진 사람들이 미래에 다시 "말하고, 듣고, 볼" 수 있도록 하는 것을 목표로 하는 '블라인드사이트(Blindsight)'라는 프로젝트를 개발하고 있습니다.
궁극적인 목표는 인간 두뇌의 모든 영역을 읽고 쓸 수 있도록 하는 "전뇌 인터페이스"를 구축하는 것입니다. 이는 기능 재건뿐만 아니라 인지 능력 향상까지 가능하게 할 것입니다.
작은 기기 속에 숨겨진 심오한 지식
뉴럴링크의 이식형 칩은 수천 개의 신경 신호를 읽어낼 수 있지만, 데이터 압축 및 전송은 여전히 주요 과제입니다. 원시 데이터는 최대 200Mbps의 속도를 낼 수 있지만, 블루투스는 20kbps의 대역폭만 제공합니다. 성능 저하 없이 신호를 압축하는 것이 칩 설계의 핵심입니다.
또한, 이 기기는 무선 충전 방식을 채택하고 있으며, 많은 사용자가 모자에 내장된 충전 코일을 통해 매일 충전하고 있습니다. 뉴럴링크의 궁극적인 목표는 수면 중에 기기를 충전할 수 있는 "충전 베개"를 개발하는 것입니다.
뇌파를 "마우스 커서"로 변환하는 기술적 과제
이 장치는 신경 세포의 전기적 전위 변화(스파이크)를 읽고, 이를 머신러닝(ML) 모델을 통해 처리한 다음, 마우스 커서 이동 명령으로 변환합니다. 이 과정은 다음과 같습니다.
블루투스 페어링
신체 움직임은 뇌파와 상응합니다 (신체 매핑).
버니어 교정
현재 신규 사용자는 약 15~20분 만에 사용을 시작할 수 있지만, 가장 큰 문제는 신호가 "드리프트"되어 모델 성능이 저하되는 것입니다. 따라서 개발팀은 반복적인 보정이 필요 없는 자동 보정 기술을 적극적으로 개발하고 있습니다.
비디오 게임부터 그림까지: 완전히 새로운 인간-컴퓨터 상호작용 인터페이스 만들기
현재 사용자들은 텔레파시를 통해 헤일로 게임을 즐기고, 로봇 팔로 음식을 먹고, 컴퓨터 그래픽을 제작하고, 심지어 전문적인 업무까지 수행할 수 있습니다. 이러한 기능들은 아직 테스트 및 최적화 단계에 있으며, 향후 대량 소프트웨어 지원과 생태계 개발이 필요할 것입니다.
뉴럴링크는 칩 제조, 로봇 설계, 수술 절차, 소프트웨어 플랫폼에 이르기까지 거의 모든 것을 자체적으로 해결하는 수직적 통합 전략을 고수합니다. 이는 또한 빠른 반복 개발과 병목 현상 해결의 핵심 요소입니다.
뉴럴링크는 현재 300명이 조금 넘는 직원을 보유하고 있지만, 인간과 기술의 상호작용 방식을 혁신하겠다는 야심찬 목표를 품고 있습니다. 엔지니어링, 신경과학, 칩 설계, 수술 자동화, 사용자 경험 등 모든 분야에서 아직 해결되지 않은 과제가 남아 있으며, 바로 이러한 부분에서 개발자, 연구원, 혁신가들이 진가를 발휘할 수 있습니다.
이 기사, "뉴럴링크가 빈 사무실에서 '마음으로 타이핑하기'까지 어떻게 나아갔는가: 뇌-컴퓨터 인터페이스 스타트업의 완벽한 기록"은 ChainNews ABMedia 에 처음 게재되었습니다.
