뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)의 인간 증진 및 윤리적 쟁점과 초등도덕 AI윤리교육 활용 방안

박형빈 한국초등도덕교육학회 2025 초등도덕교육 Vol.- No.91

뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)는 생각을 컴퓨터 명령으로 변환함으로써 마비 환자 재활부터 일반인의 인지·감각 능력 증진까지 광범위한 가능성을 제시한다. 그러나 접근성 격차, 뇌 신호 해킹, 알고리즘 편향, 정신적 프라이버시, 자율성 보호, 신경권 등 윤리적 문제가 대두된다. BCI가 정보를 대규모로 수집, 분석하는 과정에서 의도치 않은 오남용이 발생할 우려가 크므로 데이터 해석 범위와 동의 절차를 더욱 정교하게 관리해야 한다. 한편, 군사·감시 목적으로 악용될 위험을 방지하고 의료·재활 분야의 긍정적 효과를 전 세계적으로 공유하기 위해서는 국가 간 협력과 기술 표준화, 저소득층 지원 정책이 필수적이다. AI 및 신경공학의 발전에 따라 BCI가 더욱 정교해질수록, 개인 뇌 정보의 주권과 해석 통제권이 미래 사회의 핵심 쟁점으로 부상한다. 이에 윤리적 설계와 제도가 뒷받침되어야만 BCI가 인간 증진을 달성하면서도 사회적 격차와 프라이버시 침해를 최소화하는 ‘인간 중심 기술’로 자리매김할 수 있다. 나아가 초등 AI윤리 수업에서 글쓰기, 롤플레이, 프로젝트 학습 같은 교수·학습 방법을 통해 BCI 윤리 문제를 다룸으로써 학생들의 비판적 사고를 도울 수 있다. Brain-Computer Interface (BCI) offers a wide range of possibilities—from rehabilitation for patients with paralysis to the enhancement of cognitive and sensory abilities in the general population—by converting thoughts into computer commands. However, ethical issues such as access inequality, brain signal hacking, algorithmic bias, mental privacy, autonomy protection, and neurorights are emerging. Because BCI collects and analyzes large amounts of data, there is a significant risk of unintended misuse. Therefore, the scope of data interpretation and the consent process must be managed with greater precision. At the same time, to prevent misuse for military or surveillance purposes and to share the positive outcomes in medical and rehabilitative applications globally, international cooperation, technological standardization, and support policies for low-income groups are essential. As AI and neurotechnology continue to advance and BCI becomes more sophisticated, data sovereignty and interpretive control over individual brain data are expected to become key issues in future societies. Ethical design and institutional support are thus required to ensure that BCI technology contributes to human enhancement while minimizing social inequality and privacy violations, ultimately positioning BCI as a truly human-centered technology. Furthermore, by addressing BCI-related ethical issues in elementary AI ethics education through activities such as writing, role-playing, and project-based learning, students can be guided to develop critical thinking skills.

뇌-컴퓨터 인터페이스를 이용한 게임 : 데모를 통한 유용성 평가

안민규,전성찬,조호현,안상태 한국정보과학회 2012 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.18 No.9

뇌-컴퓨터 인터페이스는 인간 행위/사고/감성 등에 대한 원초적인 정보를 통해 기기를 조작하거나 보다 능동적으로 인간-기계 상호작용을 도울 수 있기에 많은 관심을 받고 있다. 뇌-컴퓨터 인터페이스를 통한 어플리케이션에는 크게 사용자의 의도를 그대로 반영하는 제어관점과 상태/감성 등을 파악하여 적용하는 모니터링 방식이 있는데, 본 논문에서는 집중력으로 자동차의 속도를 조절하는 레이싱 게임과 인기 PC 게임인 ‘스타크래프트’의 캐릭터들을 소재로 한 탱크 게임을 소개한다. 또한 일반인들을 대상으로 시연을 함으로써, 뇌-컴퓨터 인터페이스 게임의 대중적 관심과 개발된 게임자체의 평가를 통해 실생활 어플리케이션으로 뇌-컴퓨터 인터페이스 시스템이 나아가야 할 방향과 적용 가능성을 전망한다. With the popularity of brain engineering, brain-computer interface (BCI) has been a hot issue since it may uses the information about human’s behavior, thought and emotion to control a device or facilitate the interaction between human and machine. The application of BCI can be divided into two types, one is in the context of control and another is monitoring a human’s mental or physical state. We developed two different applications according to these types. A ‘racing game’ uses the concentration of a user to change the car’s velocity, and as a second application, a lego tank unit motivated by the PC game ‘starcraft’ is controlled by users intention. These games were demonstrated in HCI Korea 2012 conference and conference attendees participated to play them. From the demonstration and the feedback from participants, we prospect the usability of BCI application and its future direction.

뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)와 인간의 조건에 대한 정치철학적 고찰

정진화(Jinwha Chung) 경희대학교 인류사회재건연구원 2023 OUGHTOPIA Vol.37 No.3

과학기술이 혁신과 초월을 거듭하고 있는 시대에 새롭게 부상하고 있는 ‘뇌-컴퓨터 인터페이스(Brain-Computer Interface: BCI)’는 삶의 형태와 인간의 존재 방식까지 변화시킬 수 있을 것으로 보이며 BCI가 가져올 미래는 인간의 자유와 조건에 대한 궁극적인 질문을 던지고 있다. 이 점에서 BCI에 관한 문제는 과학, 경제, 산업 분야의 긍정적 전망과 윤리적 차원의 부정적 전망을 넘어 정치의 영역으로 이동시켜 논의할 필요가 있다. 이에 본 연구는 Arendt가 사유한 인간의 조건을 이론적 토대로 삼아 BCI에 내포된 특징과 문제들을 탐구하고, 정치적 과제와 역할을 모색해보고자 하였다. 인간의 조건을 활동적 삶과 정신의 삶 두 측면에서 사유한 Arendt의 사상과 이론은 BCI와 같이 신체적 활동뿐 아니라 정신적 활동까지 변화시킬 수 있는 기술을 고찰하는데 중요한 이론적 토대가 될 것이며 Arendt가 강조한 정치의 의미는 향후 정치적 과제와 역할을 모색하는 데에 중요한 실마리를 제공해 줄 수 있을 것이라 생각한다. In an era where science and technology are constantly innovating and transcending, the newly emerging ‘Brain–Computer Interface(BCI)’ is expected to change the form of life and even the way humans exist, and which BCI will bring the future is asking ultimate questions about freedom and conditions of human. In this respect, the issue of BCI needs to be discussed beyond the positive outlook in the fields of science, economy and industry and the negative outlook in the ethical dimension, and moved to the realm of politics. Therefore, this study tried to explore the characteristics and problems contained in BCI, and to seek political tasks and roles, based on the human condition thought by Arendt as a theoretical basis. Arendt’s thoughts and theories, which considered the human condition in terms of both ‘vita action’ and ‘the life of the mind’, will serve as an important theoretical basis for examining technology that can change not only physical activity but also mental activity, such as BCI. And I think that the meaning of politics emphasized by Arendt will be able to provide an important clue to finding political tasks and roles in the future.

디지털과 바이오 융합기술에서 새로운 인권의 형성

엄주희 한국헌법학회 2022 憲法學硏究 Vol.28 No.4

정보통신기술은 기계와 기계 사이의 커뮤니케이션으로 사람들 간의 정보 소통을 원활하게 하는 것을 넘어서 기계와 사람 간 커뮤니케이션, 즉 인체 속에 삽입된 커뮤니케이션 기기를 통한 인간과 기계의 융합이 가능하게 한다. 본고는 정보통신기술이 인간의 신체와 기계와의 융합을 가능케 하면서 촉발되는 인간 향상이라는 개념과 거기에서 출발하는 인권적 함의를 탐색한다. 인간 향상의 개념은 성형수술, 성장호르몬, 유전자 편집 등의 생화학적 기술, 생물학적 기술로서 인간이 타고난 수행력과 능력을 증강하고 개선하는 것으로부터 윤리적인 논의가 시작되었지만, 뇌 임플란트, 뇌 심부자극술(DBS), 경두개 뇌 자극술(TMS, tDCS), 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 등의 신경과학기술의 발전은 신경 향상이라고 칭해지는 뇌의 개입․인지적 향상이 가능해짐에 따라서 윤리적, 사회적, 법적 차원의 광범위한 논의를 불러일으켰다. 국가 차원에서 인간 향상에 대해서 어떻게 바라보고 접근하는지 살펴보기 위하여, 영국, 미국, 프랑스, 싱가포르에서 생명 과학 및 윤리・규범 부문에서 국가의 정책을 자문을 하는 국가 위원회가 바라보는 인간 향상에 관한 공식 의견들을 검토한다. 인간 향상이라는 개념이 법적 개념으로 정립된 것이 아니기 때문에 이에 대해서 입법적으로 규율을 한다면, 우선적으로 기본적 인권에 어떠한 영향을 미치고 있는지 여부와, 기본권과의 관련서에 대해 살펴보아야 한다. 따라서 각국의 국가 위원회에서 다룬 인간 향상과, 그 중에 신경향상에 대한 개념과 윤리적 논쟁 범위에 대한 검토를 통하여 인간 향상에 대한 법적 규율의 방향과 시사점을 전망하고, 정보통신기술에 힘입어 향상된 인간의 인권에 대해 고찰한다. 그리고 인간 향상 기술이 적용된 실례이자, 구체적으로 제기되는 이슈로서, 뇌 신경 신호 정보를 읽어 들임으로써 외부 기기를 제어하고 외부와 통신할 수 있게 하는 기술인 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI: Brain-Conputer Interface)와 관련된 인권적 함의에 대해서 살펴본다. 뇌-컴퓨터 인터페이스는 인간 행위의 자율성과 책임의 문제, 불법적 침해로부터의 보호의 문제, 진술거부권과 자기부죄거부특권의 문제, 프라이버시권에서의 인권적 쟁점을 가지고 있다. 신경 향상, 인간 향상 기술은 인지적 자유에 대한 권리, 정신적 프라이버시의 권리, 정신적 완전성의 권리, 심리적 연속성의 권리라는 기존의 인권의 영역에서 보호하지 못했던 새로운 인권으로 보호되어야 할 필요성을 제기하고 있다. 칠레에서는 뇌의 활동과 뇌 데이터를 보호하는 내용이 2021년 헌법상 기본권으로 명시됨으로써 신경 향상으로 새로워질 인류가 지배할 미래를 대비하여 마음의 영역을 보호하는 법제를 구축하는 실례를 보여주고 있다. ICT(information and communication technology) goes beyond facilitating information communication between people through machines communication, enabling communication between machines and humans, that is, convergence between humans and machines through communication devices inserted into the human body. This paper explores the concept of human enhancement triggered by information and communication technology enabling the convergence of the human body and machines, from which the implication of human rights derives. The ethical discussions over the concept of human enhancement derives from biochemical technology and biological technology such as plastic surgery, growth hormone, and gene editing. Ethical discussions have begun from augmenting and improving the innate performance and ability of humans, but Advances in neuroscience and neurotechnology, such as brain implants, deep brain stimulation (DBS), transcranial brain stimulation(TMS, tDCS) and brain-computer interface (BCI), have enabled brain intervention and cognitive enhancement, called neuro-enhancement, to lead to a wide range of ethical, social, and legal issues. To examine the views and approaches to human enhancement at the national level, the official opinion on human enhancement is reviewed where national committees have advised national policy in the life sciences, ethics and law in the UK, USA, France and Singapore. Since the concept of “human enhancement” is not established as a legal concept, if it is to be legally regulated, it is first necessary to explore how it affects human rights and whether it is related to constitutional rights. By examining the concept of human enhancement, which has been dealt with by national committees of each country, and the scope of ethical debate among them, the direction and implications of regulation for human enhancement are prospected, and human rights improved owing to information and communication technology is reviewed. It is reviewed about the human rights implications of Brain-Computer Interface(BCI) which is an example of human enhancement technology and a technology that enables external devices to be controlled and communicated with the outside by reading nerve signal data from brain. The brain-computer interface has issues of autonomy and responsibility of human actions, issues of protection from illegal infringement, issues of the right to refuse to make statements and privileges to deny self-incrimination, and human rights issues in the right to privacy. Neuro-enhancement or human enhancement technologies raise the need to be protected as new human rights that have not been protected in the existing human rights areas, such as the right to cognitive freedom, the right to mental privacy, the right to mental integrity, and the right to psychological continuity. In Chile, the content of protecting brain activity and brain data is specified as a fundamental right in the 2021 constitutional amendment, showing an example of building a legal system to protect the realm of the mind in preparation for a future dominated by mankind, which will be renewed by neuro enhancement.

뇌-기계 인터페이스 기술 동향

이충희 한국물리학회 2010 새물리 Vol.60 No.1

The brain-machine interface (BMI) is a new frontier technology developed recently and can be applied to manipulate a machine, robot, computer, etc. by detecting brain waves or activated brain images that arise from the blood oxygen level dependence (BOLD) effect, and are created by a thought. The state of the art in BMI research is reviewed, the R\&D results and the patents for BMIs obtained in major countries, including the United States, the European Union, Japan, and Korea, are presented, and the technological levels of BMIs are evaluated, providing future outlooks for progress in BMIs. In this paper, a BMI using an electroencephalograph (EEG), a BMI using the functional magnetic resonance imaging (fMRI) BOLD effect and a BMI using a brain chip implanted in the brain are reviewed. 인간의 생각에 의한 뇌의 변화(뇌파 또는 뇌신경의 활성화)를 감지하여 기계, 로봇, 컴퓨터 등을 제어하는 뇌-기계 인터페이스(Brain-Machine Interface, BMI) 기술의 국내외 연구개발 동향, 학술정보 및 기술특허 현황 등을 분석하여 미국, 유럽, 일본, 한국 등 주요국의 BMI 기술수준을 평가하고, BMI 기술의 당면과제와 발전방향을 제시하였다. 뇌파계를 이용한 BMI, fMRI BOLD 신호를 이용한 BMI, 뇌에 직접 전극을 설치하는 방법에 의한 BMI 등을 기술하였으며, 앞으로 5~10년 후 BMI 기술의 전망과 실현가능성을 진단하였다.

BCI 시스템 구현을 위한 모델링

김미혜,송영준 한국콘텐츠학회 2007 한국콘텐츠학회논문지 Vol.7 No.8

BCI system integrates control or telecommunication system with generating electric signals in scalp itself after signal acquisition. This system detect a movement of EEG at real time, can control an electron equipment using a generated signal through EEG movement or software -based processor. In this paper, we deal with removing and separating artifacts induceced from measurement when brain-computer interface system that analyzes recognizes EEG signals occurred from various mental states. In this paper, we proposed a method of EEG classification and an artifact interval detection using bisection mathematical modeling in the EEG classification process for BCI system implementation. BCI시스템은 뇌 자체에서 발생하는 전기적인 신호를 측정하여 콘트롤 또는 통신 시스템에 접목시키는 것이다. 이 시스템은 뇌파의 움직임을 실시간으로 검출하고 이를 통해 발생된 신호를 사용하여 전자장비 또는 소프트웨어에 바탕을 둔 프로세서 등을 조정할 수 있다. 본 논문에서는 다양한 정신 상태에서 발생한 뇌전위 신호를 분석하고 인식하는 뇌-컴퓨터간 인터페이스 시스템을 개발할 때 뇌파 측정시 혼합되는 잡음제거 및 분리에 관한 것을 다루고자 한다. BCI시스템 구현을 위한 뇌파 분류과정에서 이분법의 수리적 모델을 사용하여 뇌파를 분류하고 잡음구간을 추출하는 방법을 제안하였다.

다중 사용자 SSVEP 기반 BCI 게임: SSVEP running

김희규(Heegyu Kim),원경호(Kyungho Won),전성찬(Sung Chan Jun) 한국HCI학회 2021 한국HCI학회 학술대회 Vol.2021 No.1

뇌-컴퓨터 인터페이스(Brain computer interface, BCI)는 사람의 뇌 신호를 이용해 컴퓨터에 명령을 전달할 수 있는 방법으로, 키보드나 마우스를 대신해 뇌신호로 컴퓨터를 조작할 수 있게 하는 기술이다. 다양한 BCI 시스템 중 정상상태 시각 유발 전위(steady state visual evoked potential, SSVEP) 기반 BCI는 다른 BCI와 비교해 해당 시스템을 이용하기 위한 사용자 훈련 과정이 짧고 높은 정보 전달율을 가져 사용자들이 손쉽게 이용할 수 있으며, 충분한 성능을 보여줄 수 있는 BCI 게임을 구현하기 적합한 패러다임에 속한다. 위 논문에서는 오픈소스 플랫폼 기반으로 최대 3명의 사용자가 동시에 플레이할 수 있도록 개발한 SSVEP BCI 게임을 소개하고 이에 대한 방법론 및 활용가능성을 제안한다.

뇌와 컴퓨터 상호작용을 응용한 인터렉티브 아트 연구

박연숙 한국전시산업융합연구원 2022 한국과학예술융합학회 Vol.40 No.3

본 연구는 인간의 뇌파와 컴퓨터의 연결로 가능해진뇌 활동의 시각화가 인터렉티브 아트에 응용한 사례를분석하여 BCI의 응용이 초래하는 인터렉티브 아트의변화에 초점을 두었다. 본 연구는 BCI의 유형과 체계분석을 근저로 하여, 인터렉티브 아트의 작품 연구로연결되는 기술 이론 학문과 예술 실행 분석의 다학제적 연구를 중심으로 한다. 2장에서 인터렉티브 아트에응용되는 BCI에서 인간의 무의식적 뇌 활동을 읽어내는 뇌파 전이 기록술 (Electroencephalography, 이하EEG)가 현재 작품에 응용된 사례를 제시한다. 본 연구는 집단 감상자의 상호작용을 목표로 하는 인터렉티브 아트에 초점을 두면서, 프랑스 작가 모리스 베나윤의 인터렉티브 설치작품 <Brain Factory, 2016>와<Value of Values Project, 2018>을 중심 사례로 분석한다. 그의 실험은 BCI를 응용하여 감상자의 행위 중심의 상호작용이 평가 중심으로 변화되고 감상 집단의공동 평가가 공동 창의성(Co-Creativity)으로 연결되는바를 보여 준다. 무엇보다 그는 BCI 중심으로 암호 화폐인 이더리움(Ethereum)의 거래 활동을 인간 행동과감성의 동인으로 포착하고, 경제 활동을 감상 행위로포섭하는 독창적 실험을 예술의 영역으로 확장했다. 이와 같은 분석을 통해 본 논문은 BCI의 응용으로 확장된 인터렉티브 아트의 세 가지 특징을 밝혔다. 첫째, “멀티 브레인 상호작용”, 둘째, “집단 평가를 통한 공동창의”, 셋째, “실제 거래행위로 확대된 상호작용”으로 종래의 감상 경험으로 한정되었던 인터렉티브 아트에서확장된 양상을 발견할 수 있다.

뇌과학 연구와 기능적 자기공명영상 기술 동향

이충희 한국물리학회 2009 새물리 Vol.58 No.1

Functional magnetic resonance imaging (fMRI) is a new imaging technique developed recently, and can non-invasively obtain activated brain images arising from the blood oxygen level dependence (BOLD) effect. The state of the art in brain science research and fMRI is reviewed, the R\&D results and the patents for MRI and fMRI obtained in major countries, including the United States, the European Union, Japan, and Korea, are presented, and their technological levels of brain science research, MRI, and fMRI are evaluated, providing future outlooks for progress in brain science, MRI, and fMRI. In this paper, brain structure and function, the principles of NMR, MRI, and fMRI, and their applications in brain science studies are presented. 뇌과학과 기능적 자기공명영상 (fMRI) 기술의 국내외 연구개발 동향, 학술정보 및 기술특허 분석을 통하여 미국, 유럽, 일본, 한국 등 주요국의 뇌과학 연구와 자기공명영상 (MRI), fMRI의 기술 수준을 평가하고, 국내의 MRI, fMRI 및 뇌과학 연구의 전망과 발전방향을 제시하였다. 주요국의 MRI, fMRI, 뇌과학 기술 관련 국가의 보건의료분야에 대한 정책의 우선순위 및 R\&D 투자, 연구수준, 특허건수, 관련 생산업체의 경쟁력 등 전체 경쟁력은 미국이 1위이고 다음은 유럽, 일본, 한국 순이다. 본 논문에서는 뇌의 구조 및 기능, 뇌신경 신호검출 및 생리학적 기능영상기법, 핵자기공명 (NMR), MRI, fMRI 등의 원리와 뇌과학 연구관련 응용에 대해 소개한다.

신뢰도를 높이기 위한 다이나믹 뇌-컴퓨터 인터페이스 시스템

안민규(Minkyu Ahn),전성찬(Sung Chan Jun) 한국HCI학회 2013 한국HCI학회 학술대회 Vol.2013 No.1