임창환 한양대 교수, 뇌파서 감정 인식 기술 개발…“컴퓨터가 슬픔 느껴”

[캠퍼스人+스토리]
뇌파 신호서 사람 감정을 인식하는 기술
정신관련 질환 비대면 진단·치료 가능해

임창환 한양대 바이오메디컬공학과 교수(왼쪽), 이번 연구 제1저자인 김민수 한양대 인공지능학과 석사과정생./한양대

임창환 한양대 바이오메디컬공학과 교수가 뇌파 신호에서 사람의 감정을 인식하는 기술을 개발했다.

한양대는 임 교수가 인간 뇌 특성을 모방하는 딥러닝 알고리즘을 이용해 뇌 신호에서 기쁨, 슬픔 등 인간의 감정을 인식하는 '뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)' 기술을 개발했다고 2일 밝혔다.

최근 뇌공학 분야에서 주목받는 BCI는 인공지능 기술을 이용해 뇌파 신호를 해독, 생각만으로 외부 기기를 제어하는 기술이다.

사람의 감정이나 뇌 상태를 인식하는 감성 BCI 분야는 최근 뇌공학 분야에서 각광받고 있다. 컴퓨터가 뇌파에서 감정을 인식하면 비대면으로 정신 관련 질환을 효과적으로 진단하고 치료할 수 있기 때문이다.

기존 뇌파에서 감정을 인식하는 딥러닝 기술은 정확도가 낮다는 문제가 있었다. BCI 알고리즘은 뇌 신호 개인별 뇌파 차이를 고려하지 않아 70% 수준의 낮은 정확도를 보였다.

연구팀은 인간 뇌 특성을 모방하는 딥러닝 알고리즘을 제안해 낮은 정확도 문제를 극복했다. 연구팀은 실제 인간의 뇌에서 뇌 각각의 영역이 서로 긴밀하게 정보를 교환·처리하는 '기능적 연결성'을 고려했다.

임 교수는 "이번 연구는 개인별 학습 과정 없이도 뇌파로부터 사람의 감정 상태를 높은 정확도로 인식할 수 있다는 것을 보여 다양한 응용 분야에 적용이 가능할 것"이라며 "이 기술을 바탕으로 교육이나 마케팅 분야에 적용하는 후속 연구를 계속해 나갈 것"이라고 말했다.

이번 연구는 지난달 27일 계산 생물학 분야 국제학술지 'Computers in Biology and Medicine'에 게재됐다.