▲ 의료용 소형 로봇 탱크(사진=콜로라도대)

미 콜로라도대 연구진이 동물 또는 사람의 내장 내부를 기어다닐 수 있는 소형 로봇 탱크 ‘엔도큘러스(Endoculus)’를 개발했다고 IEEE 스펙트럼이 보도했다. 내시경과 같은 역할을 할 수 있는 의료 로봇이다.

이 소형 로봇 탱크는 길이 6cm, 너비 3cm, 높이 2.3cm의 크기로, 일반 내시경보다는 다소 크다. 수동적으로 움직이기보다는 능동적으로 동물 또는 사람의 내장 안으로 깊숙이 파고들 수 있다. 이 로봇은 자체 추진 시스템을 갖추고 있으며, 내장이나 직장 등으로 들어가 샘플을 채취해 가져올 수 있다.

연구팀에 따르면 기존 내시경은 장기 안에서 움직이는 과정에서 신체에 상당한 상처를 입힐 수 있지만 엔도큘러스는 이 같은 위험을 크게 줄여줄 수 있다. 엔도큘러스는 4개의 궤도 형태 트레드(tread)를 갖추고 있어 동물이나 사람의 장기 안에서 상처를 주지않고 이동하는 게 가능하다. 특히 굴곡진 부분을 잘 통과할 수 있다고 한다. 트레드가 마치 탱크의 궤도 처럼 보여 '로봇 탱크'라는 별칭이 붙은 것으로 보인다. 이 같은 트레드 구조가 직장의 점액을 통과하는 데 유리하다는 설명이다.

이 로봇은 카메라, LED 조명, 공기 또는 물 주입용 튜브, 내시경 부속 장비인 겸자나 핀셋 등을 부착할 수 있는 도구 포트(tool port) 등을 갖추고 있다. 여기에 외부의 제어 장치를 통해 조작할 수 있도록 '테더(tether)'와 외부 제어 장치를 갖추고 있다.

연구팀은 그동안 돼지의 창자를 이용해 엔도큘러스 로봇을 테스트했다. 돼지의 내장은 사람 보다 작고 나선형 구조를 하고 있는 게 특징이다. 실험 결과 엔도큘러스 로봇은 내장 내부를 초당 40mm의 속도로 이동할 수 있는 것으로 나타났다.

연구팀은 앞으로 엔도큘러스의 자율 능력을 강화한다는 계획이다. 로봇의 온보드 카메라와 관성측정장치(IMU)를 활용해 로봇의 위치 측정과 매핑 등이 가능하도록 하겠다는 계획이다. 연구팀은 이번 연구 성과를 ‘ICRA 2020’에 발표했다.