지스트 학생들, 美 NCSU에 떴다…AI 활용한 뇌공학 응용연구 노하우 나눠

지스트 박사과정생, 미국 NCSU에서 AI 활용한 뇌공학 응용연구 수행
IITP 글로벌핵심인재양성지원사업 일환…네크워킹 형성·연구현장 경험
AI 기반 뇌신호 바이오마커 탐색 및 뇌기능 조절 시스템 개발 연구 진행
딥러닝 통해 뇌 생체신호 분석 및 뇌-컴퓨터 인터페이스 연구 등 공유
"해외 선진 연구 환경과 문화 경험하고 연구 노하우 공유한 값진 시간"

 

미국 노스캐롤라이나주립대학교(NCSU)에 파견된 인턴 학생들이 뇌-컴퓨터 인터페이스 실험을 하고 있다. (오른쪽부터) 이성한·권다은·원경호·김수연 학생. (사진=지스트 제공).

광주과학기술원(지스트·GIST) 박사과정 학생들이 정부 산하기관 지원으로 미국에 파견돼 최근 현지 연구진과 함께 뇌공학 응용연구를 수행해 눈길을 끌었다. 지스트 학생들은 지난해 과학기술정보통신부 산하 정보통신기획평가원(IITP) 주관 '글로벌핵심인재양성지원사업'에 선정됐다. 이에 지스트 전기전자컴퓨터공학부 박사과정에 재학 중인 이성한‧원경호 학생(지도교수 전성찬)은 산업공학 분야로 유명한 미국 노스캐롤라이나주립대학교(NCSU)에서 6개월 동안 뇌공학 응용연구를 진행했다.

 

IITP 글로벌핵심인재양성지원사업은 선진 연구팀과 네크워킹을 형성해 연구 현장을 경험하는 등 다양한 기회를 제공하고자 추진된다. IITP는 매년 상반기 중 해외 유명 대학 또는 연구 기관에 석·박사과정생(2022년 기준 60여 명 예정)을 파견하는 공모과제를 선정하고 있다. 선발된 대학원생들(연구 인턴)은 왕복 항공권과 6개월 간의 해외 체제 비용 전액, 해외 연구 활동 경비 등을 지원받는다.

 

이성한‧원경호 지스트 학생은 연구 인턴으로 함께 선발된 권다은 한동대 박사과정생(지도교수 안민규), 김수연 서울대 석사과정생(지도교수 윤명환)과 함께 공동 연구진의 일원으로 지난해 10월부터 남창수 NCSU 교수(산업 및 시스템 공학과) 연구실에 파견됐다. 이곳에서 '인공지능(AI) 기반 뇌신호 바이오마커 탐색 및 뇌기능 조절 시스템 개발'을 주제로 연구 활동을 했다.

 

AI 기반 바이오마커 탐색은 데이터를 토대로 인공지능이 새로운 바이오마커를 탐색하는 것을 의미한다. 기존 신경생리학적 근거 기반의 바이오마커보다 높은 성능을 기대할 수 있다. 또 뇌기능 조절 시스템은 감각자극·전기자극 등을 이용해 뇌 활동 신호에 변화를 줌으로써 뇌 기능 향상을 도모하는 기술을 말한다. 연구팀은 사용자 맞춤형 뇌기능 조절 시스템 개발을 위해 기존 연구된 바이오마커와 AI 기반 바이오마커를 바탕으로 감성을 종합적으로 분석할 수 있는 감성 인지 및 평가 모형을 활용하는 연구를 수행한다.

 

파견 인턴 학생들이 NCSU 연구진과 공동 세미나를 진행하고 있다. 사진은 이성한 학생이 발표하고 있는 모습. (사진=지스트 제공).

이성한씨는 뇌 생체신호를 딥러닝 기술을 이용해 분석하는 연구를 NCSU 팀과 진행했다. 이성한 학생은 "NCSU 연구팀과 뇌 생체신호 처리 방법에 대해 심도 있게 토론하고 아이디어를 교류하며 협동 능력과 연구 안목을 넓히는 값진 경험을 쌓을 수 있었다"고 소감을 밝혔다.

 

또 원경호씨는 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술을 활용한 휠체어 조작 실험환경을 설계하며 활발한 공동 연구를 수행했다. 국내외적으로 기업·기관들에서 인간의 뇌와 컴퓨터를 연결하는 인터페이스 연구 개발이 속도를 내고 있는 추세다. BCI는 키보드나 마우스가 아닌 뇌파로 컴퓨터를 작동하는 인터페이스 기술이다. 언어나 신체 동작을 거치지 않고 사용자가 생각하고 결정한 특정 뇌파를 시스템의 센서로 전달해 컴퓨터에서 해당 명령을 실행하도록 한다는 개념이다. 

 

키보드·마우스가 아닌 뇌파를 통해 컴퓨터를 조작할 수 있어 장애 등으로 신체를 사용하지 못할 때 유용한 기술인 만큼 지속적인 연구가 이뤄지고 있는 분야기도 하다. 이번에 NCSU 연구팀과 BCI 관련 공동 연구를 진행한 원경호씨는 "해외 유수의 대학에 체류하며 선진 연구 환경과 문화를 경험하고 연구 노하우를 공유한 시간이 박사후 과정을 준비하는 데 실질적인 도움이 될 것 같다"고 말했다.

 

NCSU 파견 인턴 학생들과 NCSU 연구진이 기념 사진 촬영을 하고 있다. (오른쪽에서 세 번째부터) 원경호·이성한·김수연·권다은 학생과 (왼쪽 첫 번째) 해외협력기관책임자 남창수 교수. (사진=지스트 제공).

 

AI타임스 윤영주 기자 yyj0511@aitimes.com

 

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