KIST, '인공 팔' 원천기술 개발 추진…"장애인들의 삶의 질 향상에 기여"

 

아주경제 신희강 기자= 국내 연구팀이 지능과의 연계를 통해 인체에 적용 가능한 기술개발을 추진 중이다. 손과 팔을 모방한 인공 팔(Bionic Arm)이 장애인들의 생각대로 움직이는 등 장애인들이 손의 감촉을 느낄 수 있는 날이 머지않은 셈이다.

19일 한국과학기술연구원(KIST) 오상록 박사팀은 미래창조과학부 첨단융합기술개발사업의 생체모사형 메카트로닉스 융합기술개발 사업으로 ‘생각대로 움직이고, 느끼는 인공 팔(Bionic Arm) 개발’을 수행하고 있는 것으로 전해졌다.

이번 연구는 전략적 협력 연구를 진행하는 융합연구 형태의 통합시스템사업으로, 총 6년간 365억원(정부 315억원, 민간 50억원)의 사업비로 수행된다.

사업의 성공적 추진을 위해 국내 최고 수준의 협력 연구팀으로 한국과학기술연구원 로봇연구단 김기훈 박사팀(신경신호 측정 및 분석시스템 개발), 성균관대학교 최혁렬 교수팀(인공피부 및 근육 개발), 한양대학교 최영진 교수팀(인공 골격 및 관절 개발)이 각각 선정됐다.

현재의 인공 팔 기술 수준은 뇌파, 근전도, 신경다발 등에서 측정되는 제한적인 생체신호를 통한 팔의 위치 정보 및 제스처 획득만 가능하다. 이에 따라 해독할 수 있는 동작의 수가 제한적이고, 촉감은 느낄 수 없는 수준이었다.

김기훈 KIST 박사팀은 인체의 동작을 위해 뇌에서 근육으로 전달되는 신경신호를 측정·분석하고, 섬세한 손동작 구현이 가능한 바이오닉 암을 개발하고 있다. 또한 인공 팔을 통한 촉감을 복원하기 위해 삽입형 신경 전극과 이를 이식하기 위한 수술 장비 및 신경·근육 재생 기술을 개발 중이다.

성균관대 최혁렬 교수팀은 고분자 소재를 이용해 인간의 근육과 유사한 힘을 낼 수 있는 인공근육형 구동기와 인공 팔에 장착할 수 있는 피부를 모사한 3차원 피부센서를 개발 중이다. 한양대 최영진 교수팀은 절단장애인의 남아 있는 뼈와 근육들을 최대한 활용해 구동부를 최소화하고, 팔·손의 인공골격 및 관절 메커니즘을 개발 중이다.

KIST는 이번 연구사업을 통해 바이오 메카트로닉스 및 의료·재활·수술로봇 관련 원천 특허 확보가 가능할 것으로 내다봤다. 이와 함께 바이오닉스(Bionics) 연구, 뇌 질환, 인간-기기 인터페이스, 신경 컴퓨터, 지능형 반도체 칩, 생물 전자 소자, 신경 회로망, 뇌·신경 유전체 기능 연구 등 다양한 분야에서 시장 창출도 예상된다.

특히 이번 기술개발 사업은 국내 14만여명의 상지 절단 장애인들을 위한 부분 의수 및 인공 팔·손으로 적용, 이들의 삶의 질 향상에 기여할 전망이다.

본 연구사업 총괄책임자인 오상록 박사는 "기존의 근전도 및 뇌 신호 중심으로 센서 또는 구동기 개발에 편중되었던 기술에서 벗어나 신경 신호와 직접 연결하여 인체에 적용 가능한 기술"이라며 "실제 사용자들에게 기대 이상의 효율성과 삶의 희망을 되찾을 수 있을 것"이라고 말했다.