관절수 늘려 치료 효과↑, 무게 줄여 염증유발↓

(서울) 양정우 기자 = 한국기계연구원 연구팀이 최첨단 산업용 로봇에 사용하던 '경량 고출력 통합구동모듈' 기술을 활용해 뇌졸중(중풍)으로 팔 관절이 마비된 환자의 재활치료를 효과적으로 돕는 로봇을 개발했다.

20일 연구원에 따르면 의료지원로봇연구실의 우현수 박사팀이 개발한 재활치료로봇은 해외에서 판매되는 재활치료 로봇의 관절수(7개)보다 4개가 많은 11개의 로봇 관절을 사용해 상지(팔) 관절별로 최적화된 치료를 할 수 있도록 했다.

스위스의 아메오파워 로봇보다 손목회전축과 어깨중심이동 회전축(관절)을 각각 1개, 2개씩 늘렸고, 아메오파워에 없는 손회전축을 1개 추가했다.

우 박사팀은 핵심 부품만으로 모듈을 자체 제작하는 방식을 통해 로봇 무게를 20%가량 줄여 치료받는 환자의 어깨 염증 유발 가능성도 최소화했다.

우 박사팀이 만든 로봇은 기존 재활치료 로봇의 어깨가 한쪽으로만 움직일 수 있었던 것과 달리 상하, 좌우, 전후 등 모든 방향으로 움직일 수 있도록 개선해 자연스러운 재활운동을 할 수 있게 했다.

정해진 경로를 따라 환자의 몸을 움직이는 데 주력했던 기존 로봇과 달리 관절마다 '힘 센서'를 부착해 환자의 장애 정도에 맞춰 세밀한 움직임을 도와주면서 환자 자신도 힘을 조절할 수 있도록 설계됐다. 

이런 재활치료 로봇과 연동해 환자상태 측정, 재활치료 프로토콜 입력, 게임을 통한 치료, 정량적 데이터 저장·분석이 가능한 '그래픽 사용자 환경'(Graphic User Interface) 플랫폼도 개발했다. 

연구원은 우 박사팀이 내놓은 로봇 기술을 상용화하기 위해 6월부터 로봇 제조 전문 중소기업인 ㈜사이보그-랩과 협력 연구를 하고 있다.

연구원은 앞으로 3년 내로 1억5천만~3억5천만원 수준인 외국산 재활치료 로봇을 대체할 3천만원대 국산 재활치료 로봇을 상용화한다는 계획이다.

상용화에 성공하면 외국산 재활치료 로봇을 대체하는 것은 물론 가격 경쟁력을 무기로 해외로 수출할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

우 박사는 "이번 재활로봇 개발은 연구원이 보유한 산업용 로봇 설계와 제어 원천기술이 있어 가능했다"며 "중소기업과 협력으로 가격 경쟁력과 치료 효과가 모두 뛰어난 상용 제품을 개발해 재활 의료기기 발전에 힘쓰겠다"고 밝혔다.

eddie@yna.co.kr