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미 상무부 기술 차관 Robert C. Cresanti 연설문 요약 (2006년 7월 19일 있었던 휴렛-팩커드 보건 및 생명과학 심포지엄에서) “정보로부터 얻은 통찰력의 건강(Health by Creating Insight from Information)”은 매우 포괄적인 주제이므로 그 중 한 분야로, 수백만 명의 미국 국민의 삶의 질을 높이는데 필수적인 인지와 신경계 기능 향상에 관하여 논하기로 한다. 인지 능력 향상을 위한 컴퓨터 테크놀로지의 활용은 40년 전에 시작되었으며 초기 기술들은 말하는 시계, 달력 및 유사한 장치들이었다. 여기서 인지 기능은 중추 신경계를 의미한다. 오늘날의 혁신적 기술들은 '불구를 걷게 하고 시각 장애인에게 눈을 되찾아준다'. 정상적인 인지 기능의 반대말인 '인지 장애'는 사상이나 질병에 의해 발생될 수 있으며 선천적 또는 후천적이기도 하다. 종류를 막론하고 인지 장애를 겪고 있는 미국인의 수는 결코 적지 않다. 예를 들어, 인지 장애의 한 종류인 알츠하이머 병 환자가 5백만 명이나 되며, 65세 이상의 15% 그리고 80세 이상의 40%가 이 병에 해당되며 2050년까지 환자가 1천 6백만 명으로 늘어날 것으로 보인다. 알츠하이머에만 걸린 환자들 간호에 들어가는 직간접적인 국가 비용은 최소한 100조 달러에 이르며 이 중 반은 메디케어(Medicare)와 메디케이드(Medicaid)로 적용된다. 베이베 붐 세대가 노후함에 따라 비용은 증가할 것이며 의료보험 가입자에게 있어 알츠하이머 병의 치료가 가장 비싼 항목이 될 것이다. 또한 최근 연구된 알츠하이머 병과 2형 당뇨병의 연관성은 알츠하이머 환자의 증가 추세가 상당히 과소평가되고 있음을 시사한다. 이번 주 'US News World Report'에 알츠하이머와 당뇨병의 연관성이 다루어졌으며 Brown Medical School의 한 신경병리학자는 “1형, 2형 당뇨병과 알츠하이머 병의 유사성은 매우 뚜렷해보이며 알츠하이머 병을 3종이라고 부르기 시작했다”고 언급했다. 무서운 사실은 2천만 명의 미국인이 당뇨병을 앓고 있으며 4천 1백만 명이 전-당뇨병 상태라는 것이다. 외상 후 스트레스 증후군과 복합외상증에 의한 인지적 영향도 다른 중요한 분야이다. 재향국민국과 미군은 외상성의 뇌 부상으로 삶이 산산 조각이 난 수백 명의 환자들의 재활을 위해 노력중이다. 18세 이상의 미국인 중 26.2% 또는 어른 네 명당 1명 꼴로 매년 진단 가능한 정신 질환을 겪고 있다. 2004년 미국 인구조사에 따르면 놀랍게도 이 숫자는 18세 이상 인구의 5천 7백 7십만에 해당한다. ***** 현재 인지와 신경 과학 연구와 어플리케이션 개발에 관련된 IT 기술(정보기술)은 세 가지 이다. 1. 첫째는 뇌 컴퓨터 인터페이스(Brain Computer Interface 또는 B/CI)이다. 영화 매트릭스 3부작에는 인간성을 지배한 기계들이 전력으로 쓰기 위해 인체에 병렬로 존재하면서, 기본적인 생명을 유지시키기 위해 컴퓨터 기반의 가상현실로 인간의 정신을 잠식하는 장치들이 그려졌었다. 사실인가 허구인가? #8226; 신경계와 컴퓨터 칩 간의 인터페이스 작용을 위한 뇌 이식기술 연구가 활발히 진행중이다. 예로, 뇌졸중이나 두부 손상에 의해 기능을 멈춘 두뇌 부분을 인터페이스가 둘러싸게 할 수 있다. 이 인터페이스는 아직 테스팅 단계이며 빠른 시일 내에 프로토타입으로 구현될 것이다. #8226; B/CI의 다른 예는 뇌 기능을 원격으로 감지하는 기술로, 거짓말 탐지나 공항에서 테러리스트 용의자 탐색에 효율적으로 쓰일 수 있을 것이다. #8226; B/CI를 이용하여 범죄자의 행동을 변조하거나 적군을 진정시키는 것과 같은 특정 사용이 논란의 대상이 될 수도 있다. #8226; '감각 기관 대체술'로 불리는 B/CI 응용 분야는 뇌 이식 또는 대뇌 피질이식인데, 카메라로부터의 입력을 전극을 통해 후두엽의 시각 담당 피질과의 접촉으로 직접 대뇌에 전달함으로써 시각 장애인이 주변을 볼 수 있도록 한다. 일부 기술은 인체에서도 성공적으로 검증되었다. #8226; 대뇌 컴퓨터 인터페이스는 강박관념을 가진 환자들이 생각을 교환하고 의사를 표현하고 의지를 실행할 수 있게 할 것이다. 실험적 프로토타입을 통해 벌써 소수의 환자들은 의사소통을 할 수 있었다. #8226; 이 획기적 기술들은 물론 여타의 기술들은 IT 기술의 발전 없이는 불가능 했을 것이다. 2. 두 번째로 대분류되는 기술분야는 기억, 인식, 학습 및 의사결정에 관련된 인지 향상이다. 학습이나 일상 행동의 수행을 어렵게 하는 지능장애를 보조하기 위한 IT기술을 많이 볼 수 있다. #8226; 예를 들어, 한 콜로라도 주의 회사는 인지능력이 손상되거나 기억능력의 저하를 겪는 사람들이 설거지를 하거나 통학버스를 잡는 등의 일상생활의 특정 행위를 완수할 수 있도록 PDA를 통해 시각적, 언어적으로 행동에 대한 지시를 따를 수 있게 하는 기술을 개발했다. #8226; 입을 수 있는 카메라와 컴퓨터를 사용해 자폐 어린이들을 위해 얼굴 표정을 의미있는 반응으로 변환시키는 장치도 있다. 이 장치는 온라인 강의에도 쓰일 수 있는데 수강생이 수업 내용을 이해했는지 아닌지를 판단할 수 있으며, 운전자가 헷갈려하는지 지루한지 또는 피곤한지를 판단하는데 쓰일 땐 교통 안전에도 이용 가능하다. 우리 사회의 “단 한 명의 어린이도 뒤처지지 않게(leaving no child behind)”라는 교육 목표를 달성하기 위한 학습 장애 어린이 대상 기술들은 다음과 같다. #8226; 이 분야에서 최고인 일리노이 주의 한 회사는 이 목표를 케네디 대통령 대에 있었던 인간을 달에 보내는 목표에 비유한다. 이 회사는 학습 장애 학생들을 위한 개인별 다른 학습 방법을 수용한 IT 제품을 개발 출시하였다. 다수의 지식적 경험과 차별화된 다양한 교수법, 수업구성 및 학습내용을 통해 읽고 쓸줄 아는 학생 수가 증가했다. #8226; 가상현실은 비디오 게임을 하는 십대들을 매료시킨다. 하지만 이는 알츠하이머 병의 조기 진단과 가상 환경에서의 훈련으로 대뇌가 손상된 사람의 신경 세포를 새로 형성할 수 있는 때가 멀지 않았다. #8226; 이 분야에는 인지와 신경 손상의 진단과 이미 손상된 환자들의 회복과 관련된 기술들이 포함되어 있다. 3. 세 번째 분류는 뉴로테크놀로지라고 불리는 신경 보철(補綴)술이다. #8226; 이 분야는 신경과학의 계산 및 실험, 임상 신경학, 살아있는 신경세포의 전기공학 및 신호 프로세싱에 집중되어 있다. 이는 로보틱스, 컴퓨터 공학, 세포 공학, 재로 과학 및 나노테크놀로지로부터의 요소들을 아우르고 있다. #8226; 뉴로테크놀로지는 손상된 신경계를 교체하거나 개선시키기 위한 인공 장치나 보철술의 사용과 밀접하다. 달팽이관과 망막 이식 기술이 이 분야의 대표적인 획기적 기술이다. #8226; 원숭이들이 단순히 뇌파를 이용해서 로봇 팔을 작동시킬 수 있었다는 고무적인 연구결과가 나왔다. 이는 전신또는 부분 마비 환자들의 신체기능 회복이라는 밝은 미래를 전망하는 것이다. 나노테크놀로지, 바이오테크놀로지, 인지 과학 및 IT 기술의 결합이 개인과 사회에 가져올 이점에 대해 상상하기란 쉽지 않다. 이점들이란 기억과 학습의 향상, 인간 체력의 개선 및 감각의 향상을 의미한다. 또한 인지와 신경 기능 개선을 위한 기술들은 우리 나라의 최우선 순위인 의료보험 비용을 줄이고 국제적 경쟁력과 장기적인 경제 안보의 증강 및 생산적인 근무 가능 연수를 늘림으로써 노동력을 증대, 새로운 노동시장의 창출을 가져올 수 있다. 이 분야가 새롭기 때문에 고려해야 할 문제들 및 관련된 정책적 사항들이 있다. 애리조나주 소재 대학 교수인 Braden Allenby는 “이미 기술은 무의식적으로 사람이란 어떤 존재인가도 바꾸고 있다”고 말하면서 비디오게임을 많이 하는 젊은이들의 뇌 MRI 촬영 결과 부모 세대들과는 확연히 다른 대뇌 활동의 새로운 측면이 많다고 밝혔다. 뉴로테크놀로지 개발 자료를 수집하는 뉴로-인사이트의 경영인 Zack Lynch는 세계적으로 450개의 회사가 대뇌 이식, 뇌컴퓨터 인터페이스 , 두뇌 스캐너 및 진단 기술 등의 인지 기술을 개발 중이라고 말했다. 이 기술들은 초-인간이라는 새로운 인류를 만들어내려는 것이 아니라 (환자들이) 다른 이들과 어느 정도 동등한 생활을 누릴 수 있게 하기 위함이다. 하지만 Lynch는 신경계의 향상을 “경쟁을 위한 궁극의 무기”라고 칭하고 이것이 인간의 인지적 물리적 능력을 향상시킬 뿐만 아니라 비즈니스와 산업계에서도 (경쟁력에 다름아닌) 업무능력과 창의성 증대를 가능하게 할 것이다. 글로벌 미래 기구(The Institute for Global Futures)는 “진보의 사회”로 향하는 것에 대해서 논하고 있으며 온갖 사회 및 경제, 도덕적 영향과 이슈들이 생겨날 것이다. 역설적인 것은 이 기술들을 가장 필요로 하는 대부분의 인지 기능 손상 환자들 및 관련기능 장애 환자들, 그들의 간호인들에게 있어서 기술을 단순화하는 것이 가장 중요하다는 것이다. #8226; 예를 들어 다수의 인지 기능 손상 환자들은 사람이나 장소, 물체를 알아보는데 어려움을 겪고 있으므로, 미진학 어린이용 장남감과 공통적인 시각적 또는 언어적 단서들로 인지를 도와야 할 것이다. 따라서 상품 디자인은 인간공학과 사용성은 물론 단순화라는 고객의 요구에 따라야 한다. 버튼이 너무 많거나 버튼이 너무 작다면 상품성은 떨어질 것이다. 상품 디자인, 확장성 과 사용성 및 시스템 개발에 필요한 모든 요구조건들이 연구개발의 초기 집중 분야가 되어야 할 것이다. 연구는 소비자 중심이어야 하고 인지과학과 노후에 관한 연구 성과가 지속적으로 나와야 하며, 국가 보건 기구들과 국가 과학 재단 및 재향군인국 및 국방부, 콜먼 기구나 알츠하이머 협회 같은 여타의 재단의 지원을 받을 수 있어야 한다. 사용자들의 인지 신경 기술에 대한 요구가 시간에 따라 어떻게 변하는 지에 관한 연구도 있어야 한다. 베이비 붐 세대의 특성을 파악하는 것이 그들의 기술 사용수준을 아는 것과 같다. 사회가 발전함에 따라 젊은 세대들은 점점 우리의 기술중심적인 문화에 잠기게 된다. 늘어나는 수명만큼 그들의 능력을 어떻게 유지할 것인가가 각 개인에게는 물론 사회 전체에도 중요하다. 이해관계자이면서 미래의 사용자인 우리는 연구 지원 결정과 우선순위에 대한 지속적으로 평가를 해야 할 필요가 있다. 이와 관련된 두 주 전의 워크숍에서 민감한 문제가 하나 제기되었는데 그것은 어째서 인지 및 신경 기술들을 주도할 응용 분야 연구가 기초 분야 연구보다 연구 비용 지원을 훨씬 적게 받는가였다. 사실, 기초 과학자들이 응용 과학자들보다 연구비 지원을 위한 기획안을 훨씬 잘 쓴다고 알려져 있으며 사실이 그렇다고 생각한다. 이 연구비 지원의 편중 문제는 생각해볼만한 것이다. 2001년 이후로 생명과학 연구에 지원된 연방 기금은 배로 늘어났지만, 연구자원의 '파이'는 한정되어 있으므로 그 파이를 키우거나 파이를 더 신중히 분배하거나 공공, 민간 그리고 비영리 단체의 협동으로 파이를 메꾸어야 한다. 연구와 기술 격차와 연구 우선순위를 규명하기 위해 프로그램 관리자, 연구자, 혁신가들 그리고 기술 상용화 전문가들이 함께 일할 수 있는 기회를 찾아야 한다. 기술 전이의 세계에서 이해관계자들 사이의 “커뮤니케이션 격차”에 대해 많이 듣는데, 이러한 격차는 더 나은 정보와 정보에 대한 접근으로 줄여야 한다. 공공과 민간의 파트너십으로 기획과 자금 조달 및 어떻게 기초응용 연구를 혁신 기술로 전환하는 시간이 단축되고 향상될 것인가를 함께 고민해야 한다. 자금 투자가 적재적소에 유입되는 것을 방해할만한 정책적·프로세스 적 요소들에 대해서도 마찬가지의 고민이 필요하다. 또한 전 세계적 시각에서 연구 우선순위와 요구(needs)를 파악해야 한다. 예를 들어 이는 우리의 기술 제품 및 서비스들이 자유롭고 공정하게 수출되어야 하는 것을 의미할 뿐만 아니라 우리 인력들이 기술혁신의 세계 무대에서 과학기술적, 경제적 리더십 지닐 수 있는 지식과 기술, 기회를 가져야 한다는 것이다(부시대통령의 미국 경쟁력 제고 방안의 골자가 이것이다.). 미국에서는 바이오테크놀로지와 IT 부문같이 지적재산권 중심 산업이 미국 수출의 절반 이상을 차지하며 경제 성장의 40%를 차지한다. 이는 또 1천 8백만 명의 일자리를 창출했으며 이들의 수입이 미국 평균에 비해 40%이상 높다. 최근의 연구 결과에 따르면 미국의 지적 재산권은 5조 달러 또는 미국 GDP의 절반 가량에 달한다. (후략) * yesKISTI 참조 |
