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뇌에 심는 IoT…세계 어디서든 신경세포 조절

 국내 연구진이 전 세계 어디서든 인터넷을 통해 뇌 신경세포를 정밀하게 조절하고 약물을 전달할 수 있는 혁신적인 무선 이식 장치를 선보였다. KAIST 정재웅 교수팀과 연세대 의대 김화영 교수팀은 사물인터넷(IoT) 기술을 접목해 실험동물의 행동 제약 없이 장기간 뇌 기능을 연구할 수 있는 플랫폼을 구축했다고 밝혔다. 이번 성과는 복잡한 유선 장비나 근거리 조작의 한계를 극복하며 중독 및 퇴행성 뇌 질환 연구의 새로운 지평을 열었다는 평가를 받는다.

 

기존의 뇌 연구는 동물의 머리에 수많은 선을 연결해야 했기에 자연스러운 움직임을 관찰하는 데 한계가 뚜렷했다. 무선 장치가 도입된 이후에도 연구자가 실험실 인근에서 직접 조작해야 하는 거리상의 제약이 뒤따랐다. 그러나 연구팀은 장치를 인터넷망에 직접 연결함으로써 이러한 물리적 장벽을 완전히 제거했다. 실제로 미국 시카고의 연구자가 한국 대전에 위치한 실험용 쥐의 뇌 장치를 실시간으로 제어하는 데 성공하며 국가 간 경계를 넘나드는 안정적인 작동 성능을 입증했다.

 


이 장치는 각설탕 정도의 초소형 크기임에도 불구하고 첨단 기술이 집약되어 있다. 내부에는 뇌의 특정 부위에 약물을 투여하는 미세 유체 시스템과 신경세포를 빛으로 자극하는 마이크로 LED가 탑재됐다. 연구자는 실험실에 출근하지 않고도 스마트폰이나 컴퓨터를 통해 예약된 시간에 맞춰 약물을 주입하거나 빛 자극을 가할 수 있다. 이는 연구자의 존재 자체가 동물에게 스트레스를 주어 실험 결과를 왜곡하는 현상을 원천적으로 차단하는 효과를 거뒀다.

 

장기 실험의 고질적 문제였던 약물 보충 방식도 획기적으로 개선됐다. 연구팀은 자석을 이용한 탈부착식 약물 저장소를 설계하여, 약물이 소진되더라도 추가적인 수술 없이 간편하게 저장소를 교체하거나 보충할 수 있도록 했다. 덕분에 한 번의 이식으로도 수개월에 걸친 반복 실험이 가능해졌으며, 이는 뇌 회로와 행동 변화를 장기간 추적해야 하는 우울증이나 치매 연구에 최적화된 환경을 제공한다.

 


실제 동물 실험 결과는 이 장치의 실무적 가치를 뒷받침한다. 연구팀이 쥐의 뇌에 코카인을 투여한 뒤 특정 신경세포에 빛 자극을 가하자, 중독으로 인한 이상 행동 반응이 즉각적으로 억제되는 현상이 확인됐다. 약물 전달과 빛 자극을 동시에 활용하는 복합 뇌 회로 연구의 가능성을 실증한 셈이다. 이러한 기술은 향후 인공지능(AI)과 결합하여 환자의 뇌 상태를 실시간 감지하고 필요한 시점에 자동으로 치료 자극을 주는 지능형 의료기기로 진화할 전망이다.

 

연구진은 이번 기술이 단순한 연구 도구를 넘어 뇌공학의 패러다임을 바꾸는 IoT 플랫폼이 될 것이라고 강조했다. 정재웅 교수는 장기적이고 반복적인 원격 실험이 가능해진 만큼 뇌 질환 진단과 치료를 위한 이식형 의료기기 개발에 박차를 가하겠다고 설명했다. 김화영 교수 역시 다양한 질환 모델에서 뇌 회로와 행동 사이의 인과관계를 규명하는 핵심 도구가 될 것이라며 기대감을 내비쳤다.

 

서울대, 6년간 해킹 28차례…개인정보 유출도 잇따라

 서울대학교에서 최근 6년간 28차례의 해킹 피해가 발생한 데 이어, 학생 등 학내 구성원의 개인정보가 대규모로 유출되는 사고도 여러 차례 있었던 것으로 확인됐다. 대학 내에는 개인정보뿐 아니라 연구 자료와 기관 간 협력 정보 등 다양한 중요 정보가 축적돼 있는 만큼, 정보보안 관리 체계를 강화해야 한다는 지적이 나온다. 유출된 개인정보가 다크웹 등을 통해 거래됐을 가능성도 제기되면서 피해 확산 여부에 대한 우려도 커지고 있다.국민일보가 11일 국회 교육위원회 소속 백승아 더불어민주당 의원실을 통해 확보한 ‘정보보안 및 개인정보 사고 현황’ 자료에 따르면, 서울대에서는 2021년부터 현재까지 해킹 피해로 분류된 사고가 총 28차례 발생했다. 이와 별개로 학내 구성원 2000명 이상의 개인정보가 유출된 사고도 있었던 적으로 파악됐다.특히 개인정보 유출 사고 중에는 학생의 학사정보가 무단으로 열람되거나, 주민등록번호와 각종 개인정보가 외부에 노출될 수 있는 사례도 포함됐다. 사고가 발생한 경위와 유출 정보의 종류는 서로 달랐지만, 학내 정보 관리 과정에서 보안상 허점이 드러났다는 점에서 주의가 필요하다는 지적이다.2024년에는 학생들의 아이디와 비밀번호를 탈취한 인물이 학사정보를 무단으로 열람하고 재학증명서 등을 발급받는 일이 발생했다. 서울대가 자체적으로 조사한 결과, 동일한 IP 주소에서 여러 학생의 계정을 이용해 학사정보를 확인한 정황이 발견됐다.이 과정에서 학생 18명의 학번과 이름, 생년월일, 성적, 수강 내역 등이 유출된 것으로 확인됐다. 다만 해당 행위가 한 사람에 의해 이뤄진 것인지, 여러 사람이 관여한 것인지는 밝혀지지 않았다.서울대 측은 이 사건이 외부 시스템 침입으로 발생한 사고는 아니기 때문에 공식적인 해킹 피해로 분류하지 않았다고 설명했다. 그러나 외부에서 학생들의 로그인 정보를 확보한 누군가가 계정을 이용해 정보를 열람한 것으로 판단했다고 밝혔다.서울대 관계자는 외부 침입으로 발생한 사고가 아니어서 해킹으로 분류되지는 않았다고 설명하면서도, 다크웹 등에서 아이디와 비밀번호가 유통되는 것처럼 외부에서 학생의 로그인 정보를 얻은 인물이 범행했을 가능성이 있다고 전했다. 다만 실제로 해당 정보가 다크웹에서 거래됐는지 여부가 확인된 것은 아니다.개인정보가 포함된 문서가 학내에서 잘못 전달된 사례도 있었다. 2022년 11월에는 한 단과대가 교외교육 출석 인정을 위한 협조 공문을 다른 단과대에 보내는 과정에서 첨부 문서에 학부생 82명의 주민등록번호가 포함된 사실이 확인됐다. 해당 공문과 첨부 파일은 교내 관련 교원들의 이메일로 추가 발송되기도 했다. 서울대는 이 사고를 교육부와 개인정보보호위원회에 신고했으며, 개인정보가 유출된 학생들에게 관련 내역과 조치 사항을 안내했다. 이 사례는 외부 해킹뿐 아니라 문서 작성과 전달 과정에서도 개인정보가 노출될 수 있다는 점을 보여준다.지난해 12월 17일에는 2024학년도 신입생 모집을 위해 한시적으로 운영한 온라인 설문조사에서도 개인정보 유출 사고가 발생했다. 당시 설문조사는 링크를 보유한 사람이 응답자의 정보를 열람할 수 있도록 설정돼 있었던 것으로 드러났다.이로 인해 학생 1046명의 성명과 성별, 학번, 이메일 주소 등을 포함한 총 15가지 개인정보가 노출됐다. 설문조사 링크의 접근 권한을 적절하게 관리하지 못하면서 다수 학생의 정보가 외부에 공개될 수 있는 상황이 발생한 것이다.서울대 측은 개인정보 유출 사고가 발생하면 관련 법령과 지침에 따라 교육부 등에 신고하는 등 필요한 조치를 진행했다고 밝혔다. 다만 지금까지 해당 사고와 관련해 수사기관에 수사를 의뢰한 적은 없다고 설명했다.전문가들은 대학이 개인정보 유출과 정보보안 사고에 취약해질 수 있는 여러 조건을 갖추고 있다고 지적한다. 대학에는 학생과 교직원 등 다양한 구성원이 있으며, 학사정보 외에도 연구 자료와 국가 프로젝트 관련 정보, 외부 기관과의 협업 자료 등이 축적돼 있다. 이 때문에 공격자가 대학을 대상으로 정보를 수집할 경우 단순한 개인정보 유출을 넘어 연구 활동이나 기관 간 협력 관계까지 파악할 가능성이 있다는 것이다.황석진 동국대 정보보호대학원 교수는 이메일 등의 정보만으로도 연구 활동과 기관 간 협력 관계, 주요 인물의 동향을 파악할 수 있다고 설명했다. 이어 공격자가 특정 대학의 정보를 수집한 목적이 무엇인지, 확보한 정보를 어떤 방식으로 활용했는지를 규명하는 과정이 중요하다고 강조했다.황 교수는 대학이 교육기관이라는 특성상 보안사고를 내부 교육이나 징계 중심으로 처리했을 가능성도 있다고 언급했다. 그러나 계정 도용이 개인정보 유출이나 추가 피해로 이어질 수 있는 만큼, 사고의 심각성에 따라 수사기관과 협력할 필요가 있다고 덧붙였다.이번 사례들은 정보보안 사고가 반드시 외부 해킹으로만 발생하는 것은 아니라는 점도 보여준다. 계정 정보 도용과 문서 첨부 실수, 온라인 설문조사의 접근 권한 설정 오류 등 다양한 경로로 개인정보가 노출될 수 있기 때문이다. 이에 따라 대학은 외부 공격을 막는 기술적 대응뿐 아니라 계정 관리와 문서 취급, 온라인 시스템 접근 권한 등에 대한 점검도 강화할 필요가 있다. 서울대에서 여러 유형의 정보보안 및 개인정보 유출 사고가 확인되면서 학내 정보 관리 체계 전반을 점검해야 한다는 목소리가 나온다. 특히 유출된 정보가 추가 범죄에 악용됐는지 확인하고, 사고의 원인과 책임 소재를 명확히 하는 작업이 중요하다는 지적이다. 대학의 연구 정보와 구성원의 개인정보를 보호하기 위해서는 사고 발생 이후의 신고와 안내를 넘어 예방 체계와 후속 대응 절차를 함께 강화해야 할 것으로 보인다.