뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)는 뇌의 신경 활동과 외부 장치 간에 기존 신경근 경로를 거치지 않고 직접 통신할 수 있게 해주는 시스템입니다. BCI는 뇌의 전기 신호를 컴퓨터 명령으로 변환하여 신경기술, 신경과학, 의료, 인간-기계 상호작용 분야에서 새로운 가능성을 열어줍니다. 기존의 인간-컴퓨터 인터페이스와 달리, BCI는 신경 활동과 직접 연결되어 근육이나 말초기관의 개입이 필요 없습니다.
활용 사례 및 예시
BCI는 마비 또는 신경퇴행성 질환 환자의 운동 기능 회복(예: 로봇 의수/의족 또는 컴퓨터 커서 제어) 등 의료 분야에서 사용됩니다. 또한, 감금 증후군 환자의 보조 의사소통, 신경재활, 외골격 조종에도 적용됩니다. 의료 외에도, 비디오 게임, 가상현실, 몰입형 환경, IoT 기기 제어 등 다양한 분야에 적용되고 있습니다.
주요 소프트웨어 도구, 라이브러리, 프레임워크
BCI 개발을 위한 오픈 소스 및 상용 도구로는 OpenBCI, BCI2000, OpenViBE, LabStreamingLayer 등이 있습니다. 뇌파(EEG) 신호 분석에는 MNE-Python, EEGLAB(MATLAB), FieldTrip 등의 라이브러리가 널리 사용됩니다. g.tec, Emotiv, NeuroPype 등 상용 솔루션도 연구 및 임상용 통합 플랫폼을 제공합니다.
최신 동향 및 발전
최근에는 신호의 공간 및 시간 해상도 향상, 인공지능을 통한 사용자 의도 해석 고도화, 장치 소형화 및 휴대성 강화가 주목받고 있습니다. 고성능 비침습형 BCI, 장기 이식형(Neuralink 등) 개발, 인지 증강 및 다중 사용자 상호작용 분야의 확장도 중요한 트렌드입니다. 윤리, 데이터 보안, 사회적 수용성 등이 여전히 주요 과제로 남아 있습니다.