사람의 신체·인지 한계 극복…K-문샷 '뇌-컴퓨터 인터페이스' 임무 본격 추진

▲과학기술정보통신부 (사진제공=과학기술정보통신부)

과학기술정보통신부가 제44차 생명공학종합정책심의회를 개최하고 관계부처 합동으로 '뇌 미래산업 국가 R&D 전략'을 18일 발표했다. 정부는 사람 뇌에 칩셋(임플란트)을 이식해 신체제약 극복, 뇌질환 치료, 감각복원 등 도전적 목표를 달성하는 '7대 국민체감 임무중심 프로젝트'를 K-문샷의 일환으로 2027년부터 착수한다.

최근 사람 뇌에 칩을 이식해 생각만으로 로봇팔이나 컴퓨터를 구동하는 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술이 태동하고 있다. 일론 머스크의 뉴럴링크는 '텔레파시'라는 칩셋을 척수손상 환자의 뇌에 심어 컴퓨터를 제어하며 독서·게임·온라인수업 등 일상생활을 회복하는 임상시험에 성공했다. 올해부터는 대규모 임상시험에 착수했다. 중국은 13일 척수손상 환자 대상으로 세계 최초의 침습형(뇌이식) BCI 의료기기 시판을 승인하며, 상용화 속도에서 미국을 추월하고 있다.

이처럼 태동하고 있는 BCI와 같은 뇌 미래산업의 퍼스트무버가 될 골든타임을 놓치지 않기 위해 정부는 국내 뇌연구 생태계와 인공지능, 의료, 첨단제조 역량을 총 결집하는 도전적인 R&D 프로젝트를 신속하게 추진하겠다는 계획을 발표했다.

임상규제가 엄격한 침습형(뇌 이식) BCI기술의 경우 척수손상, 시각장애 등 난치 의료분야를 중심으로 인체에 안정적인 임상 성과를 확보한다. 규제가 덜 엄격한 비침습형 BCI 기술의 경우 웨어러블 기기를 플랫폼으로 의료뿐 아니라 엔터테인먼트·방위산업 등 다양한 분야에서 조기 상용화를 추진한다.

전담 PM을 중심으로 임무별 산학연병원팀을 구성해 국내 연구기관에 흩어진 우수 요소기술들을 통합하고, 기술개발부터 상용화까지 분절 없이 지원한다. 식약처와는 규제협력 체계를 구축해 임상속도를 높인다. BCI 연구기관·스타트업, 산업분야별 대표기업과의 BCI얼라이언스 구성·운영도 올해 추진할 계획이다. 뇌 이식 전극 소재, 뇌신경망 특화 반도체, 뇌신경신호 디코딩(해독) 등 핵심 요소기술의 초격차 수준 확보를 위한 R&D 지원도 확대한다.

혈액뇌장벽(BBB) 투과, 뇌신경계 역노화, 뇌 오가노이드 등 범용성이 큰 플랫폼 기술에 대한 투자를 강화해 뇌신경계 신약개발의 높은 실패율(타 질환군의 2배)을 극복하고 글로벌 제약사와 차별화된 경쟁력을 확보한다. 아직 근원적 치료제 등장이 미진한 치매·자폐·우울 등에 대한 기초연구를 꾸준히 지원하고 임상시험 지원과 연계를 강화한다.

또한 세계적 수준으로 성장한 국내 대표 뇌 연구기관을 거점으로 지역의 뇌산업 클러스터 성장을 지원한다. 한국뇌연구원이 소재한 대구 권역은 국내 뇌연구 인프라를 집적하고, 오송-대전 권역에는 한국생명공학연구원, 한국과학기술원(KAIST) 등 대전의 정부출연연과 오송 바이오 산업 클러스터 간 개방형 밸류체인을 구축한다.

인지·감각·운동 3대 뇌 기능에 관한 뇌파·뇌이미지 데이터를 학습한 뇌신경망 특화 파운데이션 모델을 개발하고, 인간 뇌의 디지털 트윈화를 정부 R&D의 장기적이고 도전적인 목표로 추진한다. 인공지능 학습에 요구되는 방대한 뇌 데이터를 확보하기 위한 '뇌 지도 구축 프로젝트'도 2027년부터 본격 추진할 계획이다.

아울러 영장류 등 실험동물 자원에 대한 국내 연구계 수요를 충족할 수 있도록 국내 사육·실험 거점을 권역별로 확충하고 장기적으로는 뇌 오가노이드와 뇌 디지털 트윈을 통한 동물실험 대체를 추진한다. 임상연구 가이드라인 마련, 부처 간 규제-진흥 협력체계 구축 등도 적극 추진한다.

이날 심의회에서 배경훈 부총리 겸 과학기술정보통신부 장관은 “앞으로는 AI를 키보드나 스마트폰이 아니라 뇌와 직접 연결해 사용하는 인간-AI 인터페이스 시대가 열릴 가능성이 있다”며 “10~20년 뒤 세상을 바꿀 K-문샷의 12개 미션 중 하나인 BCI 기술에 선제적이고 과감하게 투자해 미래 기술경쟁의 주도권을 확보하겠다”고 말했다.