뇌-컴퓨터 인터페이스 기술, 건설 현장 안전관리와 작업자 제어 혁신 가능성 주목

중국 기업 뉴라클메디컬테크놀로지가 개발한 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 장치 '네오(NEO)'가 세계 최초로 의료기기 승인을 받으며 건설·건축 분야에서도 새로운 기술 혁신 가능성이 주목받고 있다. 사지마비 환자의 뇌 신호를 분석해 로봇손을 제어하는 이 기술은 향후 스마트 건설장비 원격 제어와 작업자 안전관리 시스템 등에 응용될 것으로 전망된다.

■ 혁신적 뇌파 수집 방식으로 안전성과 정확성 확보

네오는 기존 BCI 기술의 한계를 극복한 혁신적 방식을 채택했다. 기존에는 두개골을 열어 대뇌피질에 칩을 직접 심거나 두피에 전극을 부착하는 방식을 사용했지만, 각각 감염 위험과 낮은 신호 해상도라는 문제가 있었다. 네오는 두개골과 뇌 사이 경막 바깥쪽에 전극을 심어 안전성과 정확성을 동시에 확보했다.

동전 크기의 칩을 뇌 왼쪽 일차감각운동피질 위 두개골에 부착하고, 1초에 1000번 뇌파 신호를 수집해 컴퓨터로 패턴을 분석한다. 이를 통해 환자는 생각만으로 장갑 형태의 로봇손을 조작해 물건을 집거나 잔을 들어 물을 마실 수 있다. 더욱 놀라운 점은 수개월간 사용하면 손상된 신경이 복구돼 장치 없이도 손이 움직인다는 사실이다.

■ 스마트 건설장비 제어와 작업자 안전관리 응용 가능성

BCI 기술은 건설·건축 분야에서 다양한 혁신적 응용이 가능하다. 고층 건물이나 위험 지역에서 작업할 때 작업자가 안전한 곳에서 뇌파로 크레인이나 굴삭기 등 중장비를 원격 제어할 수 있다. 특히 18~60세 목 척수 손상 환자를 대상으로 하는 네오의 승인 범위는 건설 현장에서 안전사고로 척수를 다친 작업자들의 복귀를 도울 수 있는 기반이 된다.

또한 BCI 기술을 활용해 작업자의 집중도나 피로도를 실시간 모니터링하는 안전관리 시스템도 개발 가능하다. 뇌파 패턴 분석으로 작업자가 위험한 상황에 집중하지 못하거나 과로 상태일 때 경고를 보내 사고를 예방할 수 있다. 스마트 헬멧에 BCI 센서를 내장해 작업자 상태를 실시간 파악하는 시스템이 그 예다.

■ 글로벌 BCI 시장 급성장과 건설 분야 투자 확대

BCI 기술은 2000년 원숭이 실험을 시작으로 20여 년간 발전해왔다. 2004년 사지마비 환자가 생각만으로 TV 채널을 바꾼 사례부터 2014년 브라질월드컵에서 하반신 마비 청년이 외골격 로봇으로 시축한 사례까지 기술력이 입증됐다. 하지만 안전성 문제로 FDA가 2005년 장치 제거를 권고하는 등 상용화에는 한계가 있었다는 것으로 알려졌으나, 정확한 사실 확인이 필요하다.

네오의 승인은 BCI 기술이 연구 단계를 넘어 실제 의료 현장에 적용되는 역사적 전환점이다. 이는 건설 분야에서도 BCI 기술 도입에 대한 투자와 연구가 활발해질 것임을 시사한다. 특히 건설 안전사고가 연간 수백 건 발생하는 국내 현실을 고려할 때, BCI 기반 안전관리 시스템 개발은 시급한 과제로 부상하고 있다.

■ 국내 건설업계 기술 도입과 인프라 구축 필요

국내 건설업계가 BCI 기술을 효과적으로 도입하기 위해서는 관련 인프라 구축과 전문 인력 양성이 선행돼야 한다. 뇌파 신호 분석을 위한 AI 알고리즘 개발과 건설장비와의 인터페이스 설계가 핵심 과제다. 또한 작업자 뇌파 데이터 수집과 활용에 대한 윤리적 가이드라인과 개인정보 보호 방안도 마련해야 한다.

BCI 기술의 신경 재활 기능은 건설 현장 안전사고 후 재활 치료에도 활용될 수 있어 산업재해 보상과 치료 체계 개선에 기여할 것으로 기대된다. 업계 관계자에 따르면 향후 5년 내 BCI 기술을 활용한 스마트 건설장비와 안전관리 시스템이 본격 도입될 것으로 전망된다.