뇌로 로봇 느끼고 움직이기까지...KAIST, 세계 최초 '브레인 투 ...

한국과학기술원(KAIST· 총장 이광형)이 우리 뇌와 로봇을 연결하는 연구에 착수했다. 사람의 뇌 신호로 외골격 로봇을 제어하고, 로봇이 감지한 촉각·힘 정보를 다시 뇌에 전달하는 차세대 뇌-로봇 인터페이스 플랫폼 개발을 시작했다.KAIST는 공경철·김정 기계공학과 교수팀이 엔젤로보틱스와 함께 세계 최초 양방향 '브레인 투 로봇(Brain-to-Robot)' 시스템 개발에 들어갔다고 25일 밝혔다.KAIST가 개발할 계획인 양방향 브레인 to 로봇의 통합 아키텍처연구진 중 공경철 교수는 보행 보조 외골격 로봇 기업 엔젤로보틱스를 창업, 장애인 보조기술 국제대회인 국제 사이배슬론에서 2회 연속 금메달 수상을 이끈 세계적 연구자다. 김정 교수는 로봇 피부 기술 연구로 '이달의 과학기술인상'을 수상했다.기존 뇌 인터페이스 기술은 세계적으로 이미 인체 임상 단계에 진입해 있지만, 실제 움직임·감각을 동시 연결하는 데에 한계가 있었다. 뇌 신호가 실제로 무엇을 제어하고 어떤 감각을 되돌려 받는지 명확하게 정의되지 않은 채 신호 해독 기술 발전에 집중돼 왔다.KAIST의 브레인 투 로봇은 외골격 로봇을 직접 제어해 사용자 행동 의도를 뇌 신호로 읽어 로봇을 움직이고, 로봇이 감지한 지면 반력(바닥이 발을 밀어내는 힘)·관절 토크(관절 회전력)·촉각 정보를 다시 뇌에 전달하는 완전 양방향 인터페이스 구현이 목표다. 아직 세계적으로 구현 사례가 보고되지 않는 기술이다.공경철 교수팀은 웨어러블 로봇 제어와 AI 기반 동작 의도 해석 기술을 개발하며, 로봇이 감지한 감각 정보를 브레인칩으로 전달하기 위한 체성감각 인터페이스(신체 감각 전달 시스템)를 설계한다. 김정 교수팀은 로봇 피부와 AI 기반 체성감각 해석 기술을 개발한다.또 연구팀은 뇌 신호를 로봇 제어 명령으로 변환하고, 로봇이 감지한 감각 정보를 다시 뇌에 전달하는 AI 기반 인코딩·디코딩 알고리즘 개발도 추진한다.사업화는 엔젤로보틱스가 맡는다. 식품의약품안전처 인허가부터 실제 보급까지 전주기 상용화를 추진할 계획이다.공경철 교수는 “이번 기술이 성공하면 사지마비 장애인이 병원을 넘어 실제 일상생활에서 스스로 걷고 물건을 집으며 손끝의 감촉까지 느낄 수 있는 새로운 재활 패러다임이 열릴 것”이라고 말했다.이광형 KAIST 총장은 “이번 과제는 세계 최고난도 융합연구”라며 “KAIST에는 뇌 인터페이스, AI, 반도체, 로봇 분야 다양한 연구진이 관련 원천기술을 연구하는 만큼, 이를 바탕으로 차세대 브레인 투 로봇 기술 혁신을 선도해 나갈 것”이라고 밝혔다.