이번 시리즈는 세계 최대 규모의 가전 및 IT 전시회인 <CES 2025>에서 선보인 신경정신건강 관련 기술과 그 기업에 대하여 다루어 뇌과학의 실용적 가치에 대해 알아 보려고 합니다. 우리가 보통 어떤 것을 공부하는 이유는 그 실용성에서 가치를 찾기 마련입니다. 그리고 그 실용성의 가치는 기술화-상품화-소비화의 과정으로 우리의 일상을 얼마나 개선시킬 수 있는지로 평가될 수 있습니다. 뇌과학 또한 마찬가지입니다. 뇌과학의 가치는 뇌과학을 기반으로 제작된 어떤 제품이 우리의 일상 생활을 얼마나 더 낫게 해줄 수 있는가로 평가될 수 있습니다.
이번 글에서는 한국 기업인 <지브레인(Gbrain)>에서 개발한 뇌-컴퓨터 인터페이스 및 뇌질환 치료와 관련된 ‘핀스팀(Phin Stim)’에 대해서 소개하려고 합니다.
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1. CES 2025 혁신상 수상 기업: 지브레인(Gbrain)
지브레인(Gbrain)은 2019년 8월에 설립된 대한민국 인천광역시에 위치한 스타트업입니다. 회사는 뇌 신호 측정 및 자극을 기반으로 한 뇌 질환 진단 및 치료를 위한 스마트 전자약(전기신호를 이용해 뇌를 치료)과 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술을 개발하고 있습니다. 이를 통해 파킨슨병, 뇌전증 등 난치성 뇌질환 환자들을 위한 치료 솔루션을 제공합니다.
회사의 주요 제품이자 이번에 CES 혁신상을 수상한 ‘핀스팀(Phin Stim)’은 무선 신경 임플란트로, 파킨슨병과 뇌전증과 같은 신경학적 질환 치료의 목적을 갖고 개발되었습니다. 회사의 비전은 단순한 치료 기기를 넘어, 뇌와 기계를 연결하는 기술을 통해 인간의 한계를 확장하는 데 있습니다. 이러한 비전은 의료뿐만 아니라 교육, 산업, 엔터테인먼트 분야에서도 BCI 기술의 응용 가능성을 열어줍니다.
지브레인은 설립 이후 꾸준한 발전을 이루어왔습니다. 2023년 4월에는 국내 최초로 4등급 뇌 이식 의료기기 임상 제조 및 품질관리기준(GMP) 심사를 진행하였으며, 2024년 1월에는 제조시설 GMP 인증을 획득하였습니다. 같은 해 7월에는 SL인베스트먼트, 패스파인더에이치, 삼호그린인베스트먼트로부터 45억 원 규모의 시리즈 B 투자를 유치하였습니다.
앞으로 지브레인은 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술을 활용한 다양한 의료 솔루션을 개발하여, 난치성 뇌질환 환자들에게 새로운 치료 옵션을 제공할 것으로 기대됩니다. 또한, 지속적인 연구 개발과 투자를 통해 글로벌 의료기기 시장에서의 입지를 강화하고, 혁신적인 기술로 의료 분야의 패러다임 전환을 이끌어갈 것으로 전망됩니다.
2. CES 2025 혁신상 수상 기술: 핀 스팀(Phin Stim)
핀스팀(Phin Stim)은 무선 신경 자극 임플란트로, 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술과 전자약의 결합으로 탄생한 혁신적인 의료 기기입니다.
이 제품은 2024년 말 개발을 완료하고, 2025년 CES에서 첫선을 보이며 세계적으로 주목받았습니다. Phin Stim의 기본 원리는 뇌의 특정 영역에서 발생하는 신경 신호를 실시간으로 측정하고 분석한 뒤, 이를 바탕으로 맞춤형 전기 자극을 제공해 신경 회로를 조절하는 데 있습니다.
초박형 폴리머 전극을 사용하여 뇌 조직 손상을 최소화하면서도 정밀한 자극을 제공할 수 있도록 설계되었으며, 무선 기술을 통해 외부 장치와 연결됩니다. 또한, 장치 내부에 내장된 자가 학습 알고리즘은 환자의 상태를 분석하여 시간에 따라 치료 패턴을 최적화합니다. 이러한 기술은 지속적인 치료 효과 및 개인 맞춤 치료를 가능하게 합니다.
핀스팀은 특히 파킨슨병, 뇌전증, 만성 통증과 같은 난치성 뇌 질환 환자들을 대상으로 개발되었으며, 기존 뇌심부자극술(DBS)의 수술의 복잡성과 위험을 줄여 환자들에게 보다 안전한 대안을 제공한다는 것이 이 제품의 주요 장점입니다.보다 안전한 대안을 제공합니다.
핀스팀은 지브레인 기업 성장에도 긍정적인 영향을 미쳤습니다. 이 제품의 개발과 성공은 지브레인의 시장 가치를 크게 끌어올렸으며, 글로벌 의료 시장 진출의 중요한 발판이 되었습니다.
특히 CES 2025에서 디지털 헬스 부문 혁신상을 수상하면서, 핀스팀은 지브레인의 기술력과 상용화 가능성을 세계적으로 인정받는 계기를 마련했습니다. 이로 인해 투자자들의 관심이 증가할 것으로 전망하고 있으며, 지브레인은 현재 추가적인 자금 조달과 연구 개발에 박차를 가하고 있습니다.
CES 2025에서 핀스팀이 높은 평가를 받은 이유는 그 혁신성과 효용성, 실용성에 있습니다. 기존의 뇌 자극 기기와 비교해 (1) 훨씬 안전하고 비침습적인 솔루션을 제공한다는 점에서 심사위원단의 주목을 받았으며, (2) 맞춤형 치료를 통해 환자들의 삶의 질을 획기적으로 향상시킬 수 있다는 점도 긍정적으로 평가되었습니다. 또한, (3) 무선 기술과 초소형 설계를 통해 사용 편의성을 극대화했다는 점에서 상용화 가능성 또한 높게 인정받았습니다. 이번 수상을 계기로 지브레인은 뇌-컴퓨터 인터페이스와 전자약 분야의 글로벌 선도 기업으로 자리매김할 기반을 다졌으리라 평가됩니다.
3. 핀스팀 속 뇌과학
파킨슨병과 뇌전증에서 뇌심부자극(Deep Brain Stimulation, DBS)이 효과적이었던 이유는 뇌의 특정 신경 회로를 직접적으로 조절할 수 있었기 때문입니다.
파킨슨병의 경우, 주요 원인은 도파민 뉴런의 손실로 인해 기저핵 내 신경 회로의 비정상적인 신호 전달이 발생하는 것입니다. 특히, 기저핵의 하위 구조인 시상하핵(Subthalamic Nucleus, STN)과 내측담창구(Globus Pallidus Interna, GPi)가 과도한 신경 활동을 보여 파킨슨병의 운동 증상이 유발됩니다. DBS는 이들 영역에 전기 자극을 가해 과활성된 신경 신호를 억제하거나 조절하여, 비정상적인 신경 회로의 기능을 정상화합니다.
뇌전증은 특정 신경 집단의 과흥분성과 비정상적인 네트워크 활동에 의해 발작을 일으키는 질병입니다. 이에 대하여 DBS는 뇌전증 발생 지점이나 그와 연결된 신경망을 자극함으로써 과도한 신경 흥분을 억제하고, 이를 통해 발작 빈도와 강도를 감소시킵니다. 이러한 방식은 주로 뇌 깊숙한 피질 하부 영역, 예를 들어 해마나 시상 등의 구조에 적용되어 왔습니다.
그러나 DBS는 깊은 뇌 영역까지 전극을 삽입해야 하는 외과적 수술이 필요하며, 치료 과정에서 일정한 위험성과 부작용이 동반될 수 있습니다.
핀스팀(Phin Stim)은 기존의 DBS와는 다른 방식으로 이러한 신경학적 질환의 치료를 가능하게 합니다.
이 장치는 깊은 뇌가 아닌 뇌 겉면(대뇌 피질)에 위치 시켜 뇌 손상을 줄이며, 초정밀 전극을 통해 미세한 전기 자극을 제공합니다. 이는 신경가소성을 촉진하고 비정상적인 신경 패턴을 정상화하여 뇌 피질 영역과 뇌 하부 구조 간의 신경 네트워크를 조율함으로써 DBS의 역할을 대신합니다. 기존의 DBS가 뇌 깊은 영역의 병리적인 신호를 직접적으로 조절하는 데 반해, 핀스팀은 비정상적 신호가 발생하기 이전에 피질 수준에서 신호를 조율하여 비정상적인 패턴의 확산을 막는 방식을 취합니다.
구체적으로 핀스팀은 피질 영역의 운동 계획 및 제어를 담당하는 부위를 자극해, 파킨슨병의 비정상적 신호를 바로잡습니다. 뇌전증에서는 피질 신경망 내 과활성화를 억제하는 동시에, 안정적인 신경 활동을 유지하도록 돕습니다.
이러한 신경 과학적 원리 덕분에 파킨슨병과 뇌전증 치료에 있어 새로운 대안을 제시합니다. 더 나아가 비침습적 뇌 신호를 컴퓨터에 전달하고, 컴퓨터의 신호를 뇌에 전달하는 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술의 가능성을 열어가고 있습니다.
4. 앞으로 지브레인과 핀스팀은…
지브레인(Gbrain)과 핀스팀(Phin Stim)의 성과는 앞으로의 발전 가능성을 크게 기대하게 합니다. 지브레인은 첨단 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술과 전자약 의료 분야에서 꾸준한 발전을 이어왔을 뿐 아니라, 이를 통해 의료 기술 시장에서 입지를 강화하고 있습니다. 특히 핀스팀의 성공은 지브레인의 핵심 기술이 단순한 연구 개발을 넘어 상용화와 실질적 의료 혜택으로 이어질 수 있음을 보여줍니다.
특히 핀스팀은 기존 뇌심부자극술(DBS)의 한계를 극복하는 데 성공했습니다. 치료 과정에서 환자들에게 더 안전하고 효율적인 대안을 제공하여 의료 기술의 발전 방향을 선두하고 있습니다. 이러한 기술은 뇌전증, 파킨슨병 뿐 아니라 우울증, 강박장애 등 정신질환의 치료에도 적용 가능성을 열어두고 있습니다.
앞으로 지브레인은 지속적인 연구와 개발, 그리고 환자 데이터 기반의 AI 학습 시스템 고도화를 통해 기술력을 더욱 강화할 수 있습니다. 이를 통해 개인 맞춤형 치료의 정확성과 효율성을 높이고, 다양한 뇌 질환 치료 영역에서 해답을 제시할 수 있을 것입니다. 게다가 지브레인의 비전인 “인간 능력 확장”은 단순한 치료를 넘어, 인간과 기술 간 상호작용의 새로운 장을 열며 미래 사회에 깊은 영향을 미칠 것입니다.