카이스트, 생각만으로 정확하게 로봇팔 조종 가능한 시스템 개발

이병훈 기자 승인 2022.02.23 16:39 의견 0
사진 : 정재승 KAIST 바이오 및 뇌공학과 교수

[기업매거진-이병훈 기자]

국내 연구진이 생각만으로 로봇팔을 조종하는 데 성공했다. 정확도는 92%를 넘었고, 향후 이 기술이 고도화되면 팔을 잃은 사람이 로봇팔을 장착하거나 메타버스(3차원 가상세계)에서 아바타도 사람 의도대로 움직일 수 있게 될 전망이다.

23일 정재승 카이스트(KAIST) 바이오 및 뇌공학과 교수 연구팀은 3차원 공간에서 생각만으로 로봇팔을 조종하는 '뇌-기계 인터페이스 시스템'을 개발했다. 뇌-기계 인터페이스 기술은 사용자의 뇌 활동을 통해 의도를 읽고 로봇이나 기계에 전달하는 가장 진보된 인터페이스 기술로 여겨진다.

다만, 뇌파는 개개인 차가 크고 단일 신경 세포가 아니기 때문에 신경 세포 집단의 전기 신호 특성을 해석해야 한다. 시전자의 팔 움직임 의도를 파악해 움직이는 기술은 정확도가 낮았다.

연구팀은 인공지능(AI)과 유전자 알고리즘을 사용, 인간의 대뇌 심부에서 측정한 뇌파만으로 팔 움직임 의도를 파악해 로봇팔을 제어하는 시스템을 개발했다.

그 중 AI 기법 중 하나인 '축적 컴퓨팅 기법'을 이용해 개개인의 뇌파 특성을 인공신경망이 자동 학습하고 찾을 수 있도록 만들었다. 또한 연구팀은 대뇌피질 심부의 뇌파를 인공신경망에서 최종 해석하는 시스템을 설계했다.

사람 뇌파를 파악하려면 신체에 기기를 부착해야 하는 만큼, 저전력·저사양 기술을 구현했다. 이렇게 개발된 AI는 뇌파를 파악해 3차원 공간에서 24개 방향을 정확도 90% 이상(90.9%~92.6%)으로 구현했다.

한편 이번 연구는 한국연구재단 뇌 원천기술개발사업의 지원을 받아 수행되었으며 국제학술지 '어플라이드 소프트 컴퓨팅(Applied Soft Computing)' 3월호에 출판됐다.

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