이온 시스템즈, 가상 신체와 연결한 초파리 전뇌 시뮬레이션 공개

대규모 언어모델이 방대한 데이터를 학습해 생각을 흉내 내는 동안, 완전히 반대 방향에서 지능의 비밀을 풀려는 스타트업이 등장했습니다. 실제 생명체의 뇌를 신경세포 하나하나 컴퓨터 속으로 복제하는 방식입니다.

스타트업 Eon Systems는 초파리의 완전한 뇌 에뮬레이션을 가상 신체에 연결해, 처음으로 여러 가지 행동을 유도해내는 데 성공했다고 밝혔습니다. 이번에 구현된 뇌 에뮬레이션은 12만 5000개 이상의 뉴런과 5000만 개 이상의 시냅스를 포함합니다.

공동 창업자인 Alex Wissner-Gross에 따르면, 연구진은 전자현미경 데이터로부터 초파리의 신경 배선도를 매핑한 뒤, 물리 시뮬레이션 엔진인 MuJoCo에서 구동되는 가상 초파리 몸체에 이 신경망을 연결했습니다.

머신러닝 대신 실제 뇌를 복제하는 방식

Eon의 접근 방식은 일반적인 AI 개발과 근본적으로 다릅니다.

과거 유사한 전뇌 에뮬레이션 시도로 유명했던 OpenWorm 프로젝트는 뉴런이 302개에 불과한 예쁜꼬마선충을 대상으로 삼았습니다. 또 가상 곤충이나 동물을 움직이게 만들던 기존 시도들은 대부분 실제 뇌 데이터가 아니라 강화학습 같은 머신러닝 기술로 동작을 훈련시켰습니다.

반면 Eon은 신경망 모델을 처음부터 학습시키는 대신, 실제 생물학적 뇌의 신경 회로를 그대로 모사해 작동시키는 방식을 고수합니다. 초파리는 첫 단계일 뿐이며, 2년 안에 7000만 개의 뉴런을 가진 쥐의 뇌를 에뮬레이트하고, 장기적으로는 인간의 뇌를 시뮬레이션하겠다는 계획입니다.

핵심인 신체 연결 코드는 아직 미공개

하지만 이 발표를 온전히 받아들이기에는 중요한 제약이 있습니다.

Eon은 뇌 모델 코드를 GitHub에 공개했지만, 이 모델은 Philip Shiu 등이 2024년 국제학술지 네이처에 발표했던 연구에 기반을 두고 있습니다. 정작 이번 발표의 핵심이자 기술적 진전이라 할 수 있는 가상 신체 연결 및 행동 제어 코드는 아직 공개되지 않았습니다.

외부 연구자들이 가상 초파리가 물리 엔진 안에서 실제로 얼마나 자연스럽게 움직이는지, 뇌 에뮬레이션이 어떻게 물리적 동작으로 이어지는지 직접 재현하고 검증할 방법은 아직 없는 셈입니다.

왜 중요한가

연구자와 개발자 입장에서 당장 이 시스템 전체를 테스트해 보기는 어렵습니다. 핵심인 신체 연결 프레임워크가 아직 비공개 상태이기 때문입니다. 다만 공개된 뇌 모델 코드는 계산신경과학이나 뇌 기반 생체 모사 연구자들에게 흥미로운 레퍼런스가 될 수 있습니다.

AI 산업 전반으로 보면, 이는 대규모 언어모델 중심의 현 트렌드와는 완전히 궤를 달리하는 체화 지능 연구의 대안을 보여줍니다. 거대 모델에 막대한 전력을 쏟아부어도 해결하기 어려운 로봇의 감각 운동 제어를, 자연계가 이미 수억 년 동안 진화시켜 온 고효율 생체 신경망 구조에서 직접 가져오려는 시도이기 때문입니다.

우리는 Eon이 천문학적인 컴퓨팅 비용이 드는 생성형 AI 경쟁을 피해 커넥톰 데이터와 물리 시뮬레이션을 결합한 지점을 공략한 것은 영리한 선택이라고 봅니다. 그러나 12만 5000개 뉴런의 초파리에서 7000만 개 뉴런의 쥐, 나아가 860억 개 뉴런의 인간 뇌로 확장하는 과정은 단순한 하드웨어 증설 이상의 생물학적 복잡성을 수반합니다. 가장 핵심적인 신체 연동 코드가 투명하게 검증되기 전까지는, 이 기술이 실질적인 지능 구현인지 정교한 학술 시연인지 신중하게 지켜볼 필요가 있습니다.