뇌 수술 없이 생각 읽는다…시드니공과대, 뇌파 텍스트 변환 AI 공개

두개골에 칩을 심는 위험한 수술 없이, 특수 모자를 쓰는 것만으로 머릿속 생각을 글자로 바꿔주는 인공지능이 등장했습니다.

호주 시드니공과대학교(UTS) 연구팀은 뇌파 신호를 감지해 무음의 생각을 텍스트로 번역하는 AI 시스템 '디웨이브(DeWave)'를 개발했다고 밝혔습니다. 초기 실험에서 기록한 정확도는 40% 이상입니다.

모자만 쓰면 끝나는 비침습 뇌파 해독

일론 머스크의 뉴럴링크처럼 뇌에 직접 전극을 심는 방식은 성능이 뛰어나지만 수술 부담이 큽니다. 반면 DeWave는 머리에 밀착하는 뇌전도(EEG) 캡을 착용하는 비침습 방식을 채택했습니다.

학습 방식도 독특합니다. 피험자가 글을 읽는 동안 뇌파와 시선의 움직임을 동시에 추적했습니다. 특정 단어를 바라볼 때 나타나는 뇌파 패턴을 매칭하는 방식으로 생각을 문자로 디코딩하는 훈련을 진행했습니다.

연구를 이끈 UTS의 친텡 린(Chin-Teng Lin) 교수는 뇌파-텍스트 번역 과정에 이산 인코딩 기법을 도입하고 대형 언어 모델(LLM)을 결합한 최초의 연구라고 설명했습니다.

초기 테스트 결과, AI는 동사 신호를 가장 쉽게 식별했습니다. 반면 구체적인 명사는 유사한 의미를 가진 단어 쌍으로 잘못 번역되는 경향을 보였습니다. 뇌가 의미상 비슷한 개념을 처리할 때 매우 유사한 뇌파 패턴을 만들어내기 때문입니다.

왜 중요한가

말을 하거나 타이핑을 할 수 없는 마비 환자들에게 수술 없이 착용만으로 의사를 전달할 수 있는 기술은 삶의 질을 바꿀 잠재력이 큽니다. 다만 현재 정확도가 40% 수준이라 당장 일상에서 활용하기는 어렵습니다. 상용 음성 인식 수준인 90% 정확도까지 끌어올리는 것이 연구팀의 남은 과제입니다.

기술적인 측면에서 DeWave는 신호 잡음이 심해 다루기 까다롭던 EEG 데이터를 대형 언어 모델의 문맥 추론 능력으로 돌파했다는 점에서 영리한 접근을 보여줍니다. 하드웨어의 한계를 소프트웨어와 LLM으로 메우는 방식은 침습형 칩보다 훨씬 저렴하고 빠르게 대중화될 수 있는 경로입니다.

하지만 우리는 언어 모델 개입에 따른 부작용도 함께 짚어볼 필요가 있다고 봅니다. 화면에 나온 문장이 사용자의 순수한 의도인지, 아니면 LLM이 불완전한 뇌파를 바탕으로 그럴듯하게 지어낸 환각(Hallucination)인지 명확히 구분하기 어렵다는 점은 향후 임상 현장에서 반드시 해결해야 할 과제입니다.