뇌신경 인터페이스로 환자 움직임·촉감 회생 기술 개발 착수
[메가경제=김민준 기자] 서울대병원이 뇌에 이식한 칩으로 로봇을 제어하고, 로봇이 전달하는 감각 정보를 다시 뇌로 보내는 차세대 뇌-로봇 기술 개발에 본격 착수한다.
단순히 움직임을 복원하는 수준을 넘어 촉감과 압력까지 되살리는 '양방향 Brain-to-Robot' 기술을 통해 중추신경계 손상 환자의 운동·감각 기능 회복에 새로운 전기를 마련한다는 구상이다.
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| ▲KAIST 공경철 교수, DGIST 장경인 교수, 서울대병원 백선하 교수 세브란스병원, 나동욱 교수. [사진=서울대병원] |
서울대병원은 범부처 첨단 의료기기 연구개발사업 플래그십 과제인 '양방향 Brain-to-Robot(뇌-로봇)' 기술 개발 컨소시엄에 참여해 핵심 분야인 뇌신경 인터페이스(BCI) 칩 이식 임상을 총괄한다고 16일 밝혔다.
이번 사업은 2026년부터 2032년까지 총 7년간 약 300억원이 투입되는 대형 프로젝트다. 국비 지원 규모만 202억5000만원에 달한다.
컨소시엄에는 국내 주요 산·학·연·병 기관이 대거 참여한다. 주관기관인 엔젤로보틱스가 전신형 외골격 로봇 개발을 맡고, DGIST와 엔사이드는 피질삽입형 전극 개발을 담당한다.
KAIST는 체성감각 센서와 AI 기반 신호처리 기술을 개발하며, 서울대병원 신경외과는 뇌-BCI 칩 이식 임상을 총괄한다. 외골격 로봇 임상은 세브란스병원과 강남세브란스병원, 삼성서울병원, 부산대병원이 공동 수행한다.
이번 프로젝트의 차별점은 뇌 신호로 로봇을 움직이는 데 그치지 않고, 로봇이 감지한 촉감과 압력 등의 정보를 다시 뇌에 전달하는 '완전한 양방향 폐루프(Closed-loop)' 시스템 구현에 있다.
기존 B2X(Brain-to-X) 기술이 뇌 신호를 통해 외부 기기를 제어하는 수준이었다면, 양방향 Brain-to-Robot은 환자의 행동 의도를 읽는 '디코딩 전극'과 감각 정보를 뇌에 전달하는 '인코딩 전극'을 동시에 활용한다. 이를 통해 환자는 로봇을 움직이는 것은 물론 손끝의 촉감이나 발바닥의 감각까지 인지할 수 있게 된다.
서울대병원은 고해상도 MRI와 MRA, DTI, PET 영상 등을 통합 분석해 환자별 뇌 구조와 혈관 지도를 3차원으로 재구성하고, 1㎜ 이하 오차 범위 내에서 전극을 삽입하는 정밀 수술 기술 개발에 나설 계획이다.
연구는 총 3단계로 진행된다. 1단계에서는 고밀도 피질삽입형 전극과 외골격 로봇 핵심 기술을 확보하고, 2단계에서는 하드웨어와 소프트웨어를 통합해 인체 임상에 착수한다. 마지막 3단계에서는 뇌신경 인터페이스와 AI, 외골격 로봇을 하나로 결합한 조합형 의료기기의 식품의약품안전처 인허가와 상용화를 추진할 예정이다.
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