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생각으로 동작하는 전신형 외골격 로봇 개발프랑스 클리나텍, 전문 저널 '란셋 뉴롤로지'에 발표
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승인 2019.10.07  15:00:09
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사지마비 환자가 뇌파를 이용해 조작할 수 있는 전신형 외골격 로봇이 개발됐다.

프랑스 생의학연구기관인 ‘클리나텍(Clinatec)’은 사지마비 환자의 뇌에 무선 BCI(brain-computer system) 장치를 설치한 후 생각만으로 전신형 외골격 로봇을 작동시켜 보행할 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다. 연구팀은 이번 연구 성과를 의료전문 저널인 ‘란셋 뉴롤로지(lancet Neurology)’ 최신호에 발표했다.

클리나텍 CEO 겸 그레노블대학 명예교수인 '알랭-루이 베나비(Alim-Louis Benabid)'는 “양팔과 양다리를 활성화하기 위해 장시간 사용할 수 있는 반침습적(semi-invasive) 무선 BCI 장치를 개발했다”고 말했다. 연구팀은 팔 근육과 왼쪽 팔목을 제외하고 사지가 마비된 28세의 환자를 대상으로 외골격 로봇 테스트를 진행한 결과 희망적인 성과를 거뒀다고 밝혔다. 아직 초보적인 수준의 연구 단계여서 상용화 수준까지 가기 위해선 많은 시간이 필요하다는 게 연구팀의 설명이다.

연구팀은 뇌신호를 기록할 수 있는 2개의 디바이스를 피실험자의 뇌의 바깥 부분과 두피 사이에 삽입했다. 이를 통해 감각과 운동을 관장하는 감각운동 피질을 확대했다. 뇌파를 기록하는 디바이스는 각각 64개의 전극으로 이뤄져 있으며 뇌파 신호를 기록하고 이 신호를 디코딩 알고리즘에 전송한다. 이어 뇌파를 환자의 동작으로 변환하고 전신형 외골격 로봇에 명령을 하달한다. 전신형 외골격 로봇은 14개의 관절과 14 자유도를 갖고 있다.

환자는 실험실에서 45일 동안 동작을 하는 방법을 배웠으며, 95일 동안은 집에서 아바타와 비디오 게임을 이용해 동작을 강화하는 훈련을 받았다. 연구팀은 외골격 로봇을 착용하고 보행하는 과정에서 균형을 잡기 위해 로봇을 천장에 설치된 장치에 고정시켰다. 향후 천장에 설치된 장비 없이도 보행할 수 있도록 연구를 이어간다는 계획이다. 피실험자는 전신형 외골격 로봇을 활용해 총 480걸음을 보행하는데 성공했다. 이동 거리는 총 145m다.

장길수  ksjang@irobotnews.com
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