자석은 이런 혀의 움직임을 컴퓨터에 전달하는 매개체다. 책받침 위에 쇳가루를 올려놓고 그 아래에서 자석을 움직이면 쇳가루가 이리저리 끌려 다닌다. 쇳가루 바로 아래에 자석이 있으면 많이 움직이지만 멀리 떨어져 있으면 끌려오는 쇳가루가 적다. 자석에서 나오는 자기장이 미치는 범위가 다르기 때문이다. 머리에 쓴 헤드셋에는 이런 자기장의 변화를 감지하는 센서가 장착돼 있어 혀끝에 붙은 자석의 위치를 감지할 수 있다.

센서는 이 정보를 무선으로 환자의 옷이나 휠체어에 붙어있는 휴대용 컴퓨터로 전달한다. 최종적으로 컴퓨터는 혀의 움직임에 따라 컴퓨터 스크린의 마우스를 움직이거나 휠체어를 작동하게 한다. 예를 들어 혀를 위로 올리면 커서가 위로 올라가고 혀로 입천장을 치면 클릭을 하는 식으로 마우스 조작이 가능해지는 것이다.

◆반응속도 1초도 걸리지 않아

연구진은 6명의 정상인을 대상으로 혀 마우스 조작 실험을 실시했다. 실험 참가자들은 마우스 커서를 왼쪽, 오른쪽, 위, 아래로 움직이고 마우스를 한 번 또는 두 번 클릭하는 명령에 해당하는 6가지 혀 움직임을 교육받았다. 5분간 교육을 마친 후 각각의 명령에 해당하는 혀 움직임을 10번씩 반복하게 했다. 이후 실제 조작실험을 한 결과 모든 참가자들이 100%에 가까운 정확도로 마우스를 조작할 수 있는 것으로 나타났다. 반응속도는 채 1초도 걸리지 않았다.

또 12명의 정상인을 대상으로 실시한 또 다른 실험에서는 같은 방식으로 전동휠체어를 문제없이 작동할 수 있는 것으로 확인됐다. 연구진은 조지아공대와 애틀랜타의 세퍼드센터병원과 함께 실제 척수손상 환자 대상 실험을 준비 중이다.

최근 척수손상 환자를 위해 생각만으로 컴퓨터를 조작하는 연구가 활발하다. 뇌에 전극을 심고 마우스를 움직이는 생각을 하면 그에 해당하는 뇌신경신호를 포착해 컴퓨터로 전달하는 방식이다. 하지만 이 경우 뇌에 전극을 심는 수술이 불가피하다. 혀 마우스는 이런 불편이 없다. 게다가 환자에 따라 다양한 맞춤형 명령어를 만들어 낼 수 있다. 혀를 앞니에 붙이거나 어금니에 갖다 댈 때를 각각 다른 명령어로 해석하게 하는 식이다.

연구진은 문장입력기, 음성발생기, 문서낭독기도 혀로 움직일 수 있는 소프트웨어 개발에 나섰다. 혀로 다른 사람과 의사소통을 하고 정보를 얻는 모든 활동이 가능해질 수 있다는 말이다. 고반루 교수는 "이 기술은 장애인이 가족이나 간병인의 도움을 받는 횟수를 크게 줄여 의료비도 획기적으로 줄일 수 있을 것"이라고 기대했다.