영국 옥스퍼드대 연구진이 근골격을 갖고 있는 휴머노이드 로봇과 생체 조직에 관한 연구를 진행하고 있다고 ‘로보허브’가 보도했다.

근육·힘줄·인대 등 근골격 조직을 대체할 수 있는 기술을 개발, 휴머노이드 로봇에 적용하고 미래에는 실제 인간에게 이식할 수 있도록 한다는 계획이다. 영국 옥스퍼드대 산하 ‘근골격 바이오의료 연구조직(Musculoskeletal Biomedical Research Unit)‘ 연구진은 관련 내용을 전문 저널인 ‘사이언스 로보틱스’에 기고했다.

일반적으로 조직 공학은 세포, 스캐폴드(scafold), 메트릭스를 결합하는 방식으로 새로운 조직의 성장과 생체반응기(bioreactor)를 지원할 수 있는 ‘체외(in vitro)’ 생체 조직을 만드는 것을 목표로 하고 있다. 생체 반응기는 조직을 성장시키고, 특정 형태의 기계적인 자극을 제공하는 역할을 한다. 체외 기계적인 자극은 뒤틀림이나 당김 등 신체내에서 일어나는 일반적 스트레스를 최대한 모사해야할 필요가 있다. 기계적 자극은 세포의 성장에 꼭 필요하다. 하지만 대부분 생체 반응기는 이 같은 스트레스를 충분히 복제하지 못한다.

옥스퍼드대 연구진이 개발하려는 근골격 휴머노이드 로봇과 생체 조직은 인간의 관절을 복제해 여러가지 동작과 높은 자유도를 제공하는 것을 목표로 하고 있다. 기본적인 생체 반응기에 활용되는 리니어 액추에이터와는 대비된다. 연구진은 힘줄, 연골, 인대 등을 자라게 만드는 물리적 훈련도 제공한다는 계획이다. 휴머노이드 반응기 시스템에 다양한 센서를 넣어 조직이 어떻게 생성되는지에 관해서도 모니터링할 계획이다.

이번 연구를 주도하고 있는 ‘피에리-알렉시스 머쉬(Pierre-Alexis Mouthuy) 박사는 “이번 연구는 근골격 휴머노이드 로봇 시스템과 조직 공학의 전략을 결합하는 것’이라며 ”기존의 조직 공학 생체 반응기는 대부분 긴장ㆍ압축 등 '단축 응력(Uniaxial Stress,單軸應力)'에 의해 만들어져 '생체내(in vivo)' 3차원 동작을 잘 수행하지 못한다“고 말했다. 특히 노인들을 대상으로 이뤄지는 비효율적인 조직 이식은 근골격 조직의 이상이나 부상 등을 야기하는 문제가 발생할 수 있다며 의학과 로보틱스를 결합한 학제적인 연구의 필요성을 지적했다.