생각대로 움직이는 인공 팔, 섬세한 동작까지?

두뇌제어 가능한 의수 신경이식 수술받아… 열쇠ㆍ카드도 집어
아프가니스탄 파병 복무 중이던 앤드류 가트웨이트 상병은 2010년 탈레반의 수류탄에 맞아 오른팔 전체를 잃었다. 다시는 오른손으로 차를 마실 수 없을 줄 알았던 그는 최근 자신의 두뇌로 제어 할 수 있는 인공 팔을 가진 최초의 영국인이 됐다. 그는 새로 생긴 오른손으로 샌드위치를 만들며 크리스마스 이후 새로운 직장을 찾을 계획이라고 말했다.

12일 BBC뉴스 등 외신 보도에 따르면 앤드류 가트웨이트 상병은 올해 1월 오스트리아의 대학 병원에서 6시간에 걸친 신경 이식 수술 끝에 새로운 팔을 얻었으며, 현재 팔과 손을 자연스럽게 움직이는 훈련을 하고 있다.

오스트리아 비엔나의 생체 공학 전문 업체 '오토 복(Otto Bock)'이 개발한 이 인공 팔을 이식하기 위해 앤드류는 먼저 뇌에서 팔로 신호를 전달하는 신경다발을 가슴 근육에 연결했다. 가슴 근육의 움직임은 센서와 전극을 통해 인공 팔에 내장된 마이크로 컴퓨터로 전해지며, 이를 신호로 인공 팔과 손목, 손가락 등을 움직인다. 이 인공 팔은 실제 팔과 매우 흡사하게 움직이며, 열쇠나 카드 같은 물건을 집어서 사용할 수 있을 정도로 섬세한 동작도 가능하다.

이같이 생각으로 움직이는 인공 팔은 2001년 시카고 재활 연구소가 개발해 최초로 실제 사람에게 이식한 이후, 보다 정교하고 다양한 움직임이 가능하도록 발전했다. 2010년 영국 터치바이오닉은 신발끈을 묶을 수 있을 정도로 정교한 손동작이 가능한 인공 손을 개발했으며 최근에는 세밀한 감각을 느낄 수 있는 기술까지 개발되고 있다.

올해 초 스위스 로잔공대 신경 엔지니어링연구소가 감각을 실시간으로 전달하는 인공 손을 개발한 데 이어 최근 클리브랜드 재향 군인 의료 센터와 케이스 웨스턴 대학 연구팀은 손끝으로 미세한 압력까지 감지할 수 있는 인공 손을 개발했다. 연구팀은 말초신경과 연결해 손 끝에 압력을 20단계로 감지할 수 있는 이 인공 손을 이식한 남자가 눈을 가리고 체리 꼭지를 제거하는 실험 영상을 공개했다.

시장조사기관에 따르면 이처럼 신체의 일부를 대신하는 생체전자공학 분야인 '바이오닉스(Bionics)' 세계 시장은 지난해 126억달러 규모로 추산되며, 2017년에는 178억달러 규모로 성장할 전망이다.

남도영기자 namdo0@