응용인지신경과학
응용인지신경과학은 인지신경과학의 응용, 인지 신경 약물학 측면의 응용, 신경공학 측면의 응용을 생각하여 볼 수 있을 것이다.
인지신경과학의 응용에는 인지적 측면의 소프트웨어적 문제를 먼저 생각하여 볼 수 있는데, 뇌 손상을 통해 감각, 지각, 운동 제어, 주의, 학습, 기억, 언어, 사고, 정서 등의 인지적 측면에서 기능이 떨어진 사람들을 대상으로 그들의 인지기능 장애를 진단하기 위한 검사를 개발하여 실시하고, 또 진단된 내용에 따라서 적절한 인지적 기능의 재활, 개선을 도출할 수 있는 인지 프로그램을 개발하여 적용하는 영역이라 할 수 있다.
이 분야는 뇌 손상 없이 자연스러운 노화로 인하여 인지기능이 쇠퇴한 노년층의 인지기능 진단 및 개선 프로그램 개발과 적용 분야와도 연결된다.
인지 신경 약학(cognitive neuro pharmacology)의 영역에서는 위와 같은 뇌 손상 환자, 노년, 그리고 정상인들의 인지기능, 정서적, 동기적 기능을 보강 또는 개선할 수 있는 약물의 개발과 적용의 영역이 될 수 있다. 이 분야는 신경생물학, 약물학 등이 인지과학과 연결되어 이루어 내는 분야로 앞으로 촉망받는 분야의 하나가 되리라 본다.
다음에 응용 인지 신경 공학적 측면은 인지 신경 보철(cognitive neural prosthetics) 영역과 같이 감각 지각 운동 능력을 높여주게 하는 하드웨어적 생체 칩이라든지, 생체 근육이라든지, 인공 근육이라든지 대체 및 보정 수단을 개발하고 활용하거나, 인터페이스 시키는 영역이 해당한다고 볼 수 있다.
이외에도 뇌와 컴퓨터를 연결하는 BCI 분야, 뇌와 로봇을 연결하는 BRI 분야들이 빠르게 발전하고 그 분야가 차지하는 역할이 증대되리라 본다.
학습과학
이는 각종 학습 상황, 교육 상황에서 효율적 인지 기술을 증진하는 기법을 개발하고 응용하는 분야이다. 학교나 산업 군사 상황, 일반 회사 및 행정기관 등에서 인지적 적응 학습 기술 프로그램을 개발해서 그것을 응용하는 것이다.
각종 가르치는 방법, 멘토링(mentoring) 하는 방법, 인간이나 지능적 로봇시스템이 효율적으로 학습하는 방법 등의 기술의 개발과 그것을 소프트웨어로 구현하는 것들이 속할 수 있겠고, 판단과 의사결정의 오류 대처 인지적 기술, 수학적, 과학적 사고 학습 기술의 개발과 적용도 여기에 해당한다고 볼 수 있다. 이와 관련하여 뇌 기반 학습과학 분야의 중요성과 역할이 인정되고 있다.
인지기능 향상 분야
인지기능 향상(cognitive enhancing: CE) 또는 인지기능 증강(cognitive augmentation)이라는 분야가 앞으로 급속히 발전되어야 할 분야라고 볼 수 있다.
왜냐하면 NBIC 융합과학 기술의 응용의 미래 목표를 생각해보면, 과학기술의 발전이 인간의 일반적 일상 삶의 각종 편리를 가져다 주는 도구의 연구 개발과 인간의 신체적 건강, 장수, 수명, 기능 증강과 관련해서 생명공학적 연구가 이뤄져야 하겠지만, 그것에 못지않게 인간의 인지적, 지능적, 심적 기능을 향상하고 증진하는 응용인지과학적 연구가 이뤄져야 한다고 볼 수 있겠다.
현재 진행되고 있는 여러 가지 연구 상황에 근거하여 예측한다면, 각종 일상의 장면에서 소프트웨어적 인공물이 개개인의 인지적 능력을 증진하기 위하여 적극적으로 개발될 수도 있고, 앞으로 신경 생물과학에서 인지적 기능을 높이는 생화학 물질이 발견될 수도 있고, 미래 컴퓨터 기술에서 컴퓨터와 인터넷, 로봇, 인간이 연결되어 인간이 인공물과 통합적으로 효율적으로 인지기능을 발휘하는 그러한 체계가 개발될 수도 있다. 미래에 각종 인지적 기술을 증진하는 분야가 인지적, 심리적 기능을 향상하는 기술의 개발이 중요하게 되고 그것이 인지과학의 응용의 핵심 분야가 될 수 있을 것이다.
예를 들면 인지기능 향상 주제 영역 중에서 일상생활에서의 여러 가지 인지적 능력 기능의 향상, 교육장(학교나 산업에서의 인지적 기능의 향상, 노년기의 인지적 기능의 향상, 유전적 원인이나 뇌 손상 재난 등의 원인으로 인해서 일반적 인지기능이나 사회적인지 기능이 저하된 사람들의 인지기능을 향상해주는 그러한 분야들이 앞으로 주목을 받을 것이라고 볼 수 있겠다.
지금까지 과학기술은 인류의 물질적 삶의 질을 향상하는 측면과, 신체적 생명을 가진 삶의 질을 향상하는 측면이 강조되어서 발전하여 왔는데, 앞으로 미래 응용 과학기술은 그런 생명을 가진, 물질적 측면이 계속 발전이 되면서, 동시에 추가로 인간의 인지적 기능의 극대화와 심리적 삶의 질을 최적화하고 향상하는 데에 강조가 주어질 것이라고 할 수 있겠다.
생태적 인지공학
컴퓨터의 발달로 인해서 급격한 정보통신 혁명으로 미래사회가 복잡하게 되고 디지털 정보 환경이 복잡화하면서 개개인의 인지적 적응이 어려워졌고 디지털 기술이 부족한 사람은 인지적 공황이 생길 수가 있는데 이에 대처할 새로운 응용 학문이 필요한 것이다. 인지과학 원리에 기초해서 이런 기술을 개발하는 생태적 인지 기술이 미래의 인류사회의 하나의 대안적 분야로서, 인지과학의 응용 분야로 출현하게 될 것이라고 본다. 물론 이는 앞에 열거한 다른 분야와 밀접히 연계되는 분야이다.
미래 복잡한 디지털 환경에서 상황이 다양하게, 그리고 빠르게 변화될 것인데, 그렇게 변화되는 것에 따라서 시간 개념, 거리 개념, 자아 개념, 인간관계 개념 등이 계속 변화하고 그런 상황에서 효율적으로 적절하게 적응하는 데에 필수적인 인지 기술이 변화되는데, 시민 개개인이 이런 기술을 습득할 수 있도록 도와주지 않으면 안 된다고 볼 수 있겠다. 아니면 이런 불편함이 생기지 않도록 환경의 인공물들을 효율적이고 사용하기 쉽게 아주 편안하게 만들어줘야 하는데 그러한 것이 생태적 인지(또는 인지 생태공학의 문제로 볼 수 있겠다.
다시 한번 강조하지만 사회에서 개개인이 당면할 가장 절실한 과제는, 먹고 사는 문제, 건강 유지 문제가 어느 정도 충족된다면, 인지생태학적 적응 문제일 것이다. 복잡한 디지털 가상환경, 정보적 환경에서 개개인이 효율적으로 적응하지 못하고 부적응한 문제가 생기고, 적합한 인지 기술을 각자가 사용하지 못하는 문제가 생겨서 이것이 개인적 일상의 그리고 사회적 문제로 대두될 수 있는데, 그런 문제를 해결해주도록 인간과 환경 간에 조화롭고 지능적이고 효율적인 상호작용이 실현될 수 있도록 해주는 테크놀로지의 발전이 중요하게 부각되고, 그런 역할을 인지 생태공학이 해줘야 한다고 볼 수 있겠다. 이러한 인지 생태공학의 분야가 출발하고 계속 발전하는 데에 인지과학은 큰 역할을 하리라 본다.
인지과학의 사회과학적 응용
다음으로는 인지과학의 사회과학적 응용이다. 지금까지는 IT와 관련된 공학적 측면, BT 즉 생명과학과 관련된 공학적 측면을 얘기했는데, 인지과학의 사회과학적 응용 측면도 있다. 사회 제반 현상을 이해하고 문제를 해결하는데 앞에서 설명한 공학적 인공물만으로는 안 되는 것이다.
그러면 무엇이 더 필요한가? 인지과학과 관련해서 진화심리학에서 밝혀낸 이론들과 사회과학 이론을 적용해서 사회문제의 여러 측면 특히 집단적 인지 왜곡이나 (한국의 광우병 관련 오해 상황, 2차대전 전 독일의 반 유태인 여론 형성 상황, 한국의 진보-보수 간의 갈등 등) 인지적 갈등 등의 문제를 해결하고 축소화시키는 것이 인지과학 응용의 사회과학적 측면이라고 볼 수가 있겠다. 인지과학적 이해를 통해서 종교적 갈등을 줄인 다든지, 도덕·윤리의 인지과학적 이해를 통해서 관련 사회체제를 재구조화하는 시도를 한다든지, 경제라든지 법, 정치, 교육 제도 및 재난 안전 체제에서 사람들의 적응 특성 등을 이해하고 효율적으로 문제가 생기지 않게끔 사회 환경을 재구조화하는 등이 인지과학의 사회과학적 응용 측면이다.