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섬세하게 움직이고 촉감 느끼는 `인공팔` 만든다

KIST 오상록 박사팀 융합연구
2014년부터 6년간 365억 투입
실제 사람 팔처럼 움직임 목표
로봇연구단 등과 공동팀 구성
원천기술 확보 시장 창출 기대 

남도영 기자 namdo0@dt.co.kr | 입력: 2016-04-19 13:57

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섬세하게 움직이고 촉감 느끼는 `인공팔` 만든다
최영진 한양대 교수팀이 개발 중인 '전완 바이오닉 의수' 작동 모습. 의수는 팔의 본래 움직임을 찾기 위해 3D 스캐너와 자기공명영상(MRI) 등의 장비를 이용해 뼈의 3D 데이터를 산출해 설계된다. 이렇게 설계된 팔은 모터 등 동력원 없이도 실제 팔과 유사한 동작을 구현하게 된다. 한양대 제공


국내 연구진들이 모여 실제 팔과 같이 섬세하게 움직이고 촉감까지 느끼는 '인공 팔(Bionic Arm)' 개발에 나섰다.

한국과학기술연구원(KIST) 오상록 박사팀은 지난 2014년부터 총 6년간 365억원이 투입되는 융합연구 사업을 통해 생각대로 움직이고 느끼는 인공 팔 개발에 착수, 최근 연구에 속도를 내고 있다.

현재 인공 팔 기술은 뇌파와 근전도, 신경다발 등에서 측정되는 제한적인 생체신호를 통해 한정된 움직임을 구현하는 것에 머무르고 있다. 연구팀은 이보다 더 나아가 인체 신경의 신호전달 원리를 총체적으로 분석하고 제어해 실제 사람 팔처럼 자유롭게 움직일 뿐만 아니라 물체의 형상과 온도까지 인식할 수 있는 인공 팔을 개발하는 것을 목표로 하고 있다.

이를 위해 김기훈 KIST 로봇연구단 박사팀과 최혁렬 성균관대학교 교수팀, 최영진 한양대학교 교수팀 등이 공동 연구팀을 구성해 연구를 진행하고 있다. 올해는 삽입형 인터페이스 개발을 위한 연구팀도 추가로 선정할 예정이다.

김 박사팀은 인체가 동작을 위해 뇌에서 근육으로 전달하는 신경신호와 피부에서 뇌로 전달되는 촉감 관련 신경신호를 측정·분석하는 '생체신호 프로세서'와, 이를 기반으로 움직이는 인공 팔을 개발하고 있다. 최혁렬 교수팀은 고분자 소재를 이용해 인공 팔을 움직이는 인공 근육형 구동기와 피부를 모사한 3차원 피부센서를 개발한다. 최영진 교수팀은 절단 장애인의 남아있는 뼈와 근육들을 최대한 활용해 구동부를 최소화하고, 팔과 손의 움직임을 의학적으로 분석해 사람과 비슷하게 움직이는 인공 골격과 관절을 개발하고 있다.

KIST는 이번 연구로 의료·재활·수술로봇 관련 원천특허를 확보하고 바이오닉스, 뇌질환, 인간-기기 인터페이스 등 다양한 분야에서 시장을 창출할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 또 국내 14만여 명의 상지 절단 장애인들을 위한 부분 의수 및 인공 팔·손을 구현할 수 있을 전망이다.

오상록 KIST 책임연구원은 "기존에 근전도와 뇌 신호에 편중됐던 기술에서 벗어나 신경신호와 직접 연결해 인체에 적용 가능한 기술을 개발하고 있다"며 "기대 이상의 효율성을 갖춘 인공 팔을 개발해 실제 사용자들이 삶의 희망을 되찾을 수 있도록 할 것"이라고 말했다.

남도영기자 namdo0@dt.co.kr

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