옥스포드대학(University of Oxford)에서 인간의 피부와 육체를 갖고 있는 휴머노이드 로봇을 개발 중이라고 아스테크니카가 보도했다.

보도에 따르면 옥스포드대 소속의 생명과학자 피에르 알렉시스 마우쉬(Pierre-Alexis Mouthuy)와 앤드루 카르(Andrew Carr)는 사이언스로보틱스(Science Robotics)에 게재한 논문을 통해 실제 작동하는 근육 및 힘줄 이식을 휴머노이드 로봇에 적용하고 있다.

현재 생체조직 공학은 세포를 성장시키기 위해 생물반응기(bioreactors)에 의존한다. 이 기계는 대형 수족관처럼 보이는데 세포가 특수한 격자구조로 성장하기 위해 필요한 풍부한 영양물과 화학 물질로 가득 차 있다. 그러나 문제는 현재 생물반응기가 세포의 실질적인 기계적 환경을 모방하지 못하는 것이다.

인간의 근육과 힘줄 세포는 뼈대 주위에서 뻗어나가고 움직이며 성장하기 때문인데 이러한 자연스러운 스트레스를 경험하지 않으면 연구실에서 생산한 조직 이식편들은 다양한 구조적 문제와 적은 세포 수를 갖는 경우가 많다.

이 지점에서 로봇이 개입된다. 옥스포드대 연구원들은 인체와 유사한 구조, 치수 및 메커니즘을 가진 ‘휴머노이드-생물반응기 시스템’을 제안하고 있다. 이 시스템에서는 몸체에서 성장하는 조직이 로봇이 환경과 상호 작용할 때 실제 인간에서 자라났을 때와 같은 전형적인 변형과 왜곡을 받게 된다.

그 결과 건강한 조직이 되며 이식이 예정된 신체의 정확한 부분에서 자랄 수 있다. 연구자들은 이것이 ‘뼈-힘줄-근육 이식’에 특히 도움이 될 것이라고 강조한다. 왜냐하면 치유과정에서 발생하는 실패는 종종 조직간 경계면에서 발생하기 때문이다.

마우쉬와 카르는 “이 시스템은 세포 기반 액추에이터를 가진 ‘바이오 하이브리드 휴머노이드’를 향한 첫 걸음이 될 수 있다”고 말한다. 이 로봇은 터미네이터와 유사하게 보이는데 터미네이터는 인간의 근육, 힘줄 및 피부에 금속 외골격이 덮여 있는 형태다.

휴머노이드 로봇을 만들고 싶다면 신축성있는 고분자가 아닌 세포 조직으로 근골격계를 만드는 것이 훨씬 합리적이다. 궁극적으로 이 조직은 스스로 치유, 복구하는 것은 물론 완벽하게 늘어나고 줄어들 수 있도록 설계된다.

‘휴머노이드-생물반응기 시스템’은 어떻게 생겼을까. 그것은 전기활성 고분자로 만들어진 소프트로봇 근육을 가진 휴머노이드 로봇 상에서 구축될 수 있으며 근육의 성장은 운동 정도에 따라 달라진다. 또한 성장하는 조직의 건강 상태를 모니터링하기 위해 부드럽고 신축성있는 센서로 덮여 있다. 손에 힘줄 대체가 필요한 환자는 미래의 이식 힘줄을 착용한 로봇으로 악수하거나 피아노를 칠 수 있다.

MIT의 로봇 공학자 출신인 로드니 브룩스(Rodney Brooks) 박사는 수년 전에 인간이 로봇으로 대체되지 않을 것이라고 예언한 바 있다. 어쩌면 우리가 로봇이 되는 것이다. 생체조직 공학에 관한 이 논문에서 우리는 예측이 실현될 수 있는 한 가지 방법을 확인한 것이다.