뇌신호의 수학적 분석에 도전하다

 

 

의학, 인지과학, 컴퓨터과학의 특별한 만남 뉴로그래머

 

역사적으로 세계를 변화시킨 이들은 알고 보면 모두 팔방미인이다. 정약용은 정치, 철학, 수학 등 다방면에 걸친 업적을 남겼다. 미켈란젤로는 직접 해부하며 공부한 덕에 더욱 섬세하게 인간의 몸을 표현했다. 다빈치 역시 미술, 의학, 과학 등 여러 분야의 폭넓은 지식을 갖고 있었다. 이와 같은 융·복합적 사고 역량은 4차산업혁명을 맞이한 오늘날 더욱 주목받고 있다.

 

그러한 가운데 우리 대학교 대학원과 미래융합연구원은 다양한 전공의 대학원생들이 모임과 협력을 통해 창의적인 역량을 배양할 수 있도록 ‘Junior 융합 연구그룹’을 모집해 융·복합 사고 역량 강화를 위한 도전적인 연구에의 관심을 지원하고 있다. 본 프로그램을 통해 다양한 전공의 학생들이 함께 연구함으로써 융합연구 문화의 기반을 조성할 수 있을 것으로 기대된다.

 

<연세소식>에서는 지원 대상자로 선발된 대학원생 연구팀을 만나 학생들의 연구 아이디어를 직접 들어보는 시간을 마련했다. 첫 번째 순서로 신유빈(의과학과), 손귀영(인지과학협동과정), 김지현(컴퓨터과학과) 학생으로 구성된 ‘뉴로그래머’ 팀을 만나보자.

 

1.뉴로 래머팀의 융합연구를 소개해주세요.

 

 A. 뉴로그래머는 사회 내 특수한 상황에서 발견되는 뇌신호를 분석하는 연구를 하고 있습니다. 특히 재난 등과 같은 상황에서 발생하는 부정적 감정을 4가지로 분류하고, 이를 수학적으로 분석합니다. 이후 프로그래밍과 기계학습을 활용해 컴퓨터가 앞서 분류한 감정을 효과적으로 구별할 수 있는지 평가해 봅니다. 뇌파를 분석하는 뉴로이미징과 프로그래밍 기술이 융합된 연구인 셈이죠. 그래서 팀 이름도 ‘뉴로이미징’과 ‘프로그래밍’을 합쳐 ‘뉴로그래머’로 지었습니다.

 

2.뉴로그래머팀의 융합연구는 어떤 점에서 독창적인가요?

 

A. 저희가 연구 계획을 짤 때 해외의 감정인식 관련 선행 연구를 참고했습니다. 주로 3초의 음성, 혹은 사진을 보고 사람들이 느끼는 순간적인 감정을 연구한 것이었죠. 반면 저희는 특정 상황, 특히 피험자가 4분 이상의 상황에 노출되었을 때 갖는 감정을 다룹니다. 그래서 실험할 때 동일한 연령대의 사람들에게 패닉, 공포, 또는 즐거움의 감정을 유발할 수 있는 특정 영화나 영상물을 보여줬습니다. 연구하는 과정에서 참여했던 컨퍼런스에서도 이 부분이 독창적이라는 평가를 많이 받았습니다.

 

3.이번 융합연구를 통해 기대해 볼 만한 부분이 있다면 무엇인가요?

 

 A. 우선적으로는 저희 연구를 통해 사람들이 특정 상황에서 느끼는 심리적인 상태에 대한 분석이나 분류의 기초가 잘 다져질 수 있을 것으로 기대합니다. 이렇게 기초를 잘 다져 놓으면 다양한 분야에서 응용이 될 수 있어요. 예를 들면 외상 후 스트레스 장애(Post Traumatic Stress Disorder) 같은 경우, 환자들이 느끼는 감정 분석, 혹은 그 감정 상태에서의 뇌파 분석과 심리 치료 등에 도움이 될 수 있습니다. 이러한 환자들의 뇌반응이 잘 정리되어 있다면 호전도, 심각도 등과 관련된 임상적 효과도 기대해 볼 수 있겠죠.

 

4.‘연세 Junior 융합 연구그룹 지원 프로그램’에는 어떻게 참여하게 됐나요?

 

 A. 저희는 사실 이전에 같은 연구실을 사용해서 이 프로그램에 참여하기 전부터 알던 사이였습니다. 평소 각자 연구하던 분야를 융합해서 뉴로이미징과 분석, 통계로 이루어진 연구 계획을 짰어요. 그러던 중 지난 해 이세돌과 대결한 인공지능로봇 알파고를 보면서 기계학습의 아이디어를 얻었어요. 그 이후에 셋이 만나서 논문을 많이 읽고 아이디어를 한 명씩 냈어요. 이렇게 융합연구를 하다 보니 서로 부족한 부분을 채워주면서도 더 많은 발견을 할 수 있게 되었습니다. 이전에 알려진 분석방법이 아닌, 좀 더 트렌디하면서도 기존 분석에서 있었던 한계를 극복하는 연구가 가능해 진 것이죠.

 

5.‘연세 Junior 융합 연구그룹 지원 프로그램’의 지원을 받은 후에 달라진 점이 있다면?

 

A. 연구할 맛이 나요. 교수님 밑에서 연구를 보조하는 것이 아니라 저희가 하고 싶은 분야의 연구를 직접 계획을 세워서 하는 것이니까요. 연구에 필요한 공간들도 주시고 컨퍼런스 참여의 기회도 있어요. 좀 더 좋은 환경에서 연구를 할 수 있게 된 거죠. 연구 경력도 늘어나고. 그런데 이렇게 저희끼리 연구를 하는 것이 어려울 때도 많아요. 그래도 우리들끼리 한번 해보는 연구라고 생각하니까 결과가 어떻든 무척 재미있어요.

 

6.다른 연구 그룹의 학생들과도 만날 기회가 많이 있나요?

 

A.  지원 대상자로 선발되고 난 이후 다른 팀들과 함께 개시모임과 중간점검 모임을 했어요. 모임에서 다른 팀의 융합연구 분야에 대해서도 들어볼 기회가 있었습니다. 아무래도 융합연구다보니 다들 서로서로 상당히 신기해했어요. 또 서로 연구를 보면서 부족한 점을 지적하고 고쳐나갈 수도 있어요. 다양한 전공의 학생들과 소통하며 내 것을 다듬어가는 과정이죠.

 

7.최종적으로 이루고 싶은 꿈은?

 

A.  (신) 저는 정신과에서 공부하고 있는 만큼 환자들에게 실질적으로 도움이 될 수 있을 만한 연구를 하는 연구원이 되고 싶어요. 뇌 과학, 혹은 신체적인 반응을 연구해서 사람들에게 도움이 되고 싶습니다. 사람들에게 편한 기술, 제품들을 개발해 내는 것도 좋겠죠.

 

(손) 저는 일단 프로그램 마스터하는거요. (웃음) 그 이후엔 박사 후 연구원을 하고 싶어요. 특히 제가 인지과학을 공부한 만큼, 감정 인식 분야에서 세계적으로 유명한 연구소에서 일하고 싶습니다. 연구를 통해 사람들의 실생활에 적용되는 감정분석을 하는 것이 목표입니다.

(취재: 하혜빈 학생기자)