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2025-06-17 (화)

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뇌, 수면 중에도 언어자극에 반응

잠자는 동안에도 사람의 뇌는 언어 자극에 반응한다는 연구 결과가 공개됐다. 프랑스 의학 전문매체 메디컬 익스프레스에 따르면, 파리 뇌 연구소(Paris Brain Institute)와 파리 피티에 살페트리에르 대학 병원(Pitié-Salpêtrière University Hospital)의 연구팀은 수면 중에도 단어를 듣고 이해할 수 있다는 연구 결과를 발표했다. 이 연구는 국제 학술지 '네이처 뉴로사이언스(Nature Neuroscience)'에 게재되었다. 연구자들은 수면 중인 사람의 뇌가 주변 환경의 언어 자극에 반응하며, 이는 수면의 정의와 구분에 대한 새로운 의문을 제기했다. 지금까지 수면은 신체와 정신이 완전히 휴식을 취하는 상태로 여겨졌다. 하지만 이번 연구로 인해 수면과 각성 상태 사이의 경계가 생각보다 모호하다는 것이 드러났다. 연구팀은 잠자는 동안 사람들이 언어 정보를 인식하고 이에 물리적 반응을 보이며, 이런 현상이 수면의 다양한 단계에서 일어난다고 밝혔다. 이러한 발견은 잠자는 동안에도 외부 세계와의 연결이 일시적으로 유지된다는 증거가 될 수 있으며, 수면 연구에 새로운 지평을 열어줄 것으로 전망된다. 수면과 각성 경계 모호 이번 연구에서의 새로운 발견은 잠자는 동안의 정신 활동 변화에 대한 이해를 깊게 하고, 잠자는 사람과의 표준화된 의사소통 프로토콜을 개발하는 데 기여할 수 있음을 보여준다. 이를 통해 정상 수면과 병리 수면의 기초를 이해하는 새로운 도구와 방법이 곧 나올 것으로 예상된다. "수면은 일상적으로 경험하는 것이지만, 실제로는 매우 복잡한 현상"이라며 피티에 살페트리에르 대학 병원의 라이오닐 나카체(Lionel Naccache) 박사는 "각성과 수면 사이에는 명확한 경계가 없으며, 다양한 의식 상태가 혼재해 있다."고 설명했다. 수면 연구에서는 각성 상태와 수면 사이의 다양한 뇌 활동을 파악하는 것이 중요하다. 연구 팀은 이러한 중간 상태의 뇌 메커니즘을 이해하려고 노력하고 있으며, 이것이 몽유병이나 수면 마비, 환각 등의 수면 장애와 관련이 있을 수 있음을 발견했다. 연구자들은 뇌파검사 등의 기존 방법으로는 잠자는 동안의 정신 활동을 완벽하게 이해할 수 없다고 지적하며, 수면 중인 사람의 실제 경험과 더 잘 맞는 새로운 연구 방법의 개발이 필요하다고 강조했다. 이런 방법은 수면과 각성의 다양한 단계를 더 정확하게 구분하고 이해하는 데 도움이 될 것으로 기대된다. 무의식과 명쾌함 사이의 놀이 이번 연구에서 연구자들은 수면 장애가 없는 22명과 기면증을 가진 27명을 대상으로 연구를 진행했다. 기면증 환자들은 주로 낮에 통제할 수 없는 졸음을 겪으며, 자각몽을 자주 경험하는 것으로 알려져 있다. 이러한 환자들은 꿈 속에서 자신이 잠들어 있다는 것을 인식하며, 때로는 꿈의 내용을 스스로 조절할 수도 있다. 델핀 오디에뜨(Delphine Oudiette) 박사는 "기면증 환자들은 REM 수면 단계로 빠르게 들어갈 수 있기 때문에, 수면 중 의식의 변화를 연구하기에 적합한 대상이다"라고 설명했다. 연구 과정에서 참가자들은 낮잠을 취하게 했고, '어휘 결정' 테스트를 통해 언어 자극에 대한 반응을 관찰했다. 이 테스트에서 연구자들은 참가자들에게 실제 단어와 가상의 단어를 들려주었으며, 참가자들은 이에 반응하여 각 단어를 구분했다. 이와 같은 실험을 통해 연구자들은 참가자들의 수면 패턴, 뇌 활동, 심장 박동 등을 종합적으로 분석했다. 그 결과, 대부분의 참가자들, 기면증 여부와 상관없이 잠든 상태에서도 언어 자극에 적절하게 반응했으며, 특히 자각몽을 꾸는 경우 이러한 현상이 더 자주 발생했다고 이자벨 아눌프(Isabelle Arnulf) 박사는 밝혔다. 수면의 단절에 도전 연구자들은 생리학적 및 행동적 데이터와 참가자들의 주관적 보고를 종합적으로 분석함으로써 수면 중에 환경과의 상호작용이 언제 가능한지를 예측할 수 있었다. 이러한 상호작용의 가능성은 뇌 활동의 증가와 풍부한 인지 활동과 연관되어 있었다. 라이오넬 나카체 박사는 "자각몽을 경험하는 사람들은 말에 반응하고, 꿈에서 깨어났을 때 그 경험을 더 잘 기억하는 것으로 나타났다. 이러한 사람들은 내부 세계, 그리고 때로는 외부 세계에 대한 더 높은 인식을 가지고 있는 것으로 보인다"고 설명했다. 추가 연구를 통해 이러한 상호작용의 빈도가 수면의 질이나 학습 능력, 또는 특정 수면 장애와 어떤 관련이 있는지 알아볼 필요가 있다. 델핀 오디에뜨 박사는 "자기뇌파검사와 같은 첨단 신경 영상 기술을 사용하면, 수면 중의 뇌 활동과 행동을 더 정확하게 이해할 수 있을 것"이라고 밝혔다. 이번 연구에서 얻은 새로운 데이터는 우리의 수면에 대한 이해를 깊게 하며, 수면이 단순한 휴식 상태가 아니라 활발한 인지 활동이 이루어지는 중요한 시간임을 재조명할 수 있을 것으로 보인다.
- 생활경제
2023-10-15 08:50:00
청각 장애인 위한 첨단 안경, 실시간 음성 자막 제공

영국 맨체스터에 사는 파울 셔틀워스(40세) 씨는 양쪽 귀에 심각한 청각 장애를 겪고 있다. 그러나 지난 2022년 크리스마스 때 받은 특별한 선물이 그의 생활에 변화를 가져다 주었다. 이 선물은 바로 라이브 캡션 기능이 있는 안경이다. 미국 과학 기술 매체 '사이언티픽 아메리칸(Scientific American)'에 따르면, 이 안경은 청각 장애인들이 대화에 더 쉽게 참여할 수 있게 도와주고 있다. 라이브 캡션 기술은 대화 중인 단어를 실시간으로 텍스트로 변환하여 안경 렌즈에 표시해주는 기능을 가지고 있다. 이로 인해 청각 장애인들이 일상 속에서 더 원활하게 의사소통을 할 수 있게 된다. 그러나 이 안경도 아직은 완벽하지 않아, 수화 통역사처럼 100% 정확한 번역을 제공하지는 못한다고 한다. 트랜스크라이브글라스(TranscribeGlass)의 공동 창업자인 톰 프리스키(Tom Pritsky)씨는 삼각한 양측성 난청을 겪고 있다. 그는 "이 안경은 대화 능력과 삶의 질을 크게 향상시켜준다"며, "보청기는 소리를 들려주지만, 명확하지 않고 일부 단어를 놓칠 때도 있다"고 말했다. 프리스키씨는 또한 "캡션과 자막이 있으면 대화를 계속 이해하고 빈틈 없이 따라갈 수 있어 큰 도움이 된다"고 덧붙였다. 2050년까지 청력 손실을 겪을 것으로 예상되는 약 25억 명의 사람들에게 이러한 라이브 캡션 안경은 큰 도움이 될 것으로 보인다. 라이브 캡션 안경은 음성 인식 기술의 발전과배터리 수명 향상으로 시장에 출시되기 시작했으며, 청력 손실이 있는 많은 사람들이 혜택을 받을 것으로 보인다. 구글 글라스 개발에 참여한 조지아공과대학교(Georgia Institute of Technology) 테드 스타너(Thad Starner) 교수는 "청력 손실을 겪고 있는 노인들이 이 안경을 사용하게 되면, 가족이나 친구들과의 사회적 연결망을 유지하고 강화할 수 있을 것"이라고 말했다. 프리스키는 "청각 장애나 난청이 있는 사람들은 오터(Otter)와 같은 앱을 사용해 대화를 기록할 수 있지만, 그 과정이 번거롭다"며, "시야에 실시간으로 캡션을 볼 수 있다면, 이는 커뮤니케이션 방식에 혁명을 일으킬 것"이라고 강조했다. 라이브 캡션 안경은 주로 안경 프레임, 마이크, 음성을 처리하는 온보드 컴퓨터, 배터리, 그리고 캡션을 디스플레이하는 기능으로 구성되어 있다. 엑스알에이아이 글라스(XRAI Glass)의 단 스카프 대표는 "음성 인식 소프트웨어의 발전이 이러한 기술의 현실화를 가능하게 했다"며 "이 기술을 적용할 수 있는 완벽한 하드웨어가 6개월 내에 출시될 것으로 보이며, 이제는 이 기술을 사용하려는 사용자를 찾는 것이 중요한 단계가 될 것"이라고 덧붙였다. 라이브 캡션 안경의 판매량은 기대에 비해 적었음에도 불구하고, 테드 스타너 교수는 기술의 중요한 발전을 강조하며 이를 긍정적으로 평가하고 있다. 그는 지난 30년 동안 다양한 기술적 실패를 겪었지만, 휴대용 배터리와 음성 인식 시스템의 업그레이드로 인해 라이브 캡션 안경이 곧 일반 가정에서 흔히 사용되는 기술이 될 것이라고 믿고 있다. 라자 쿠샬라가르(Raja Kushalnagar) 갤러뎃 대학교(Gallaudet University)의 정보 기술 프로그램 책임자이자 교수는 이 기술이 일상생활에 얼마나 큰 영향을 미치는지 직접 확인했다고 말했다. 그는 청각장애가 있는 아들과 대화하는 동안 이 기술의 효용성을 확인했다고 전했다. 쿠샬라가르 교수는 "예를 들어 부엌에서 요리를 하면서도 캡션을 읽을 수 있다"며 "이 기술 덕분에 걸으면서도 아들과 소통할 수 있게 되었다"고 덧붙였다. 라이브 캡션 안경이 청각장애인들에게 큰 도움을 주고 있지만, 아직 완벽한 해결책이라고는 할 수 없다. 특히 많은 사람이 있는 공간에서 배경 소음 때문에 캡션 소프트웨어가 정확한 대화를 포착하는 데 어려움을 겪고 있는 것이 그 예이다. 또한, 현재의 캡션 시스템은 화자의 정체성이나 감정, 억양 등을 정확하게 표현하지 못하는 문제도 있어, 통역사가 제공하는 맥락 전달과 비교된다. 이런 문제들이 앞으로 개선되어야 한다. 한편, 한국의 엑스퍼트아이엔씨는 청각장애인들을 위해 '씨사운드'라는 음성을 자막으로 변환해주는 안경을 개발했다. 이 안경은 AI STT(음성을 텍스트로 변환) 기술을 활용하여 92% 이상의 정확도로 한국어 음성을 자막으로 변환해준다.
- IT/바이오
2023-10-14 11:08:00
로봇공학, 맞춤형 학습 제공으로 교육 환경 혁신

교육과 로봇공학은 서로 긴밀하게 연관되어 있다. 로봇공학은 교육 방법론에 로봇 기술을 결합해 교육 환경을 혁신하고 학습 효과를 높이는 데 활용된다. 과학 전문 매체 애널리틱스 인사이트(Analytisc Insight)는 2023년에 로봇공학의 발전 덕분에 학생들이 최첨단의 교육 경험을 누릴 수 있게 되어 교육 분야에 새로운 시대가 열렸다고 최근 보도했다. 이 매체는 올해 교육 분야에서 로봇공학이 교육과 창의력을 높이는 10가지 방법을 제시했다. 1. 맞춤형 학습 로봇공학이 교육 분야에서 주목받는 기여 중 하나는 바로 맞춤형 학습이다. 맞춤형 학습은 각 학생의 학습 능력과 목표를 고려해 개별적인 학습 계획을 세우고, 교육 자료를 최적화한다. 디지털 기술을 통해 학습 환경을 맞춤 설정하고, 학습 과정을 지속적으로 추적하여 개선해 나간다. 학생마다 다른 피드백을 제공하여 학습의 방향성을 미세 조정한다. 인공지능을 탑재한 로봇은 학생의 개별적인 필요에 맞춰 교육을 제공한다. 이로 인해 모든 학생이 동등한 교육 기회를 가지며, 이해도와 기억력을 향상시킬 수 있다. 2. STEM 교육의 활성화 STEM 교육은 과학(Science), 기술(Technology), 공학(Engineering), 수학 (Mathematics) 분야의 통합 교육을 말한다. 이 교육은 학생들의 과학적, 기술적 능력 개발과 함께 문제 해결 능력을 향상시킨다. 로봇은 학생들에게 이론을 실제로 적용하는 실습 기회를 제공한다. 이러한 접근 방식은 STEM 분야에 대한 학생들의 관심을 높여, 미래의 직업 준비에 더욱 도움을 준다. 3. 코딩과 프로그래밍 스킬 현대의 디지털 시대에서 코딩과 프로그래밍 능력은 더욱 중요해지고 있다. 레고 그룹에서 만든 '마인드스톰(LEGO Mindstorms)'은 로봇 제작 및 프로그래밍을 통해 다양한 작업을 수행하게 한다. 또 교육용 로봇 플랫폼으로 설계된 '라즈베리파이(Raspberry Pi)'는 학생들의 코딩 교육에 인기 있는 도구로 자리 잡았다. 이런 도구들은 프로그래밍의 진입 장벽을 낮춰 다양한 연령대의 학습자들이 쉽게 접근할 수 있게 만든다. 4. 비판적 사고력 강화 로봇은 실제 세계의 시나리오를 통해 학생들의 비판적 사고력을 강화한다. 이를 통해 학생들은 문제를 깊게 분석하며, 혁신적인 해결책을 찾아내고 변화하는 상황에 적응하는 능력을 키운다. 이 경험은 교실을 넘어서서도 유용하게 활용될 수 있는 문제 해결 능력을 학생들에게 배움의 기회로 제공한다. 5. 접근성과 포용성 강화 로봇 기술은 장애를 가진 학생들까지 포함하여 더 포괄적인 교육 환경을 제공한다. 특수 교육이 필요한 학생들에게 로봇은 맞춤 지원을 통해 그들이 본인의 속도와 방식에 맞게 학습하도록 돕는다. 이렇게 포용성을 강화함으로써 모든 학생에게 평등한 교육의 기회를 제공하는 중요한 단계를 밟게 된다. 6. 가상 학습 동반자 디지털 교육의 확산에 따라, 로봇 기반의 가상 학습 동반자는 중요한 역할을 시작하게 되었다. 학생들이 느낄 수 있는 외로움이나 고독감을 해소하는 데 도움을 주며, 학습을 상호작용적으로 만들어 학생의 동기를 부여하고 온라인 교실 참여를 높인다. 7. 교사 보조 로봇은 교사를 대체하는 것이 아닌, 그들의 업무를 지원하고 보완하는 역할을 한다. 숙제 채점, 교실 자원 관리, 학생 관리 등의 업무를 로봇이 수행하게 되면 교사는 학생들의 교육과 멘토링에 더욱 집중할 수 있다. 8. 문화와 언어 교육 로봇은 문화와 언어 교육에서 몰입도 높은, 상호작용적인 경험을 제공한다. 언어 교육 로봇은 학생들이 의미 있는 대화를 나누게 하여 언어 능력을 향상시키는 동시에 다른 문화에 대한 이해를 깊게 한다. 이 로봇들은 현실 세계 상호 작용을 시뮬레이션 하여 언어의 장벽을 줄이고 다양한 문화에 대한 이해를 높이게 함으로써, 학생들이 글로벌한 사회에서 더 잘 연결될 수 있게 도와준다. 9. 팀워크와 협력 강화 현대의 직장에서는 팀으로의 협업 능력이 중요한 역량 중 하나이다. 로봇은 학생들에게 프로젝트를 통한 협업의 중요성을 실감하게 해주며, 이를 통해 의사소통 및 협업 능력을 향상시키도록 도와준다. 이는 현대 사회에서 성공하기 위한 필수 기술을 갖추는 데에 기여한다. 10. 미래 직업을 위한 준비 교육 분야의 로봇공학은 학생들에게 최신 기술의 트렌드를 직접 경험하게 해 줌으로써 미래의 직업에 대비할 수 있게 한다. 로봇 관련 공모전이나 프로젝트 중심의 학습을 통해, 학생들은 기술 중심의 직업 시장에서 요구되는 핵심 능력과 경험을 얻게 된다. 이와 같이 로봇공학은 현재 교육 분야의 변화를 주도하고 있다. 맞춤형 학습에서부터 미래 직업 준비에 이르기까지, 로봇은 학생들의 학습 방식과 그들이 세상과 어떻게 상호작용하는지를 새롭게 정립하고 있다. 기술의 발전에 힘입어, 로봇공학은 교육 분야에서의 중요성을 지속적으로 확대하며 학습자들에게 밝고 혁신적인 미래의 가능성을 제시하고 있다. 이런 변화를 적극적으로 받아들이는 교육자와 기관들은 끊임없이 발전하는 세상에서 학생들이 성공적으로 나아갈 수 있도록 지원할 수 있다.
- IT/바이오
2023-09-13 11:47:00