▲스위스 비스센터 연구원들이 시냅슈트(Synapsuit) 엑소슈트 프로젝트를 진행하고 있다. (사진=비스센터)

스위스 비스센터(Wyss Center) 연구진이 뇌신호를 이용해 가벼운 엑소슈트를 제어하는 인공지능(AI) 알고리즘 개발 프로젝트를 진행 중이라고 더로봇리포트가 지난 21일(현지시각) 보도했다.

이들의 시냅슈트(Synapsuit) 프로젝트는 복잡한 뇌 신호를 해독하는 고성능 알고리즘 개발을 목표로 한다. 이 신호들은 실시간으로 팔과 손의 움직임을 지원하는 가볍고 부드러운 몸에 착용하는 엑소슈트를 제어한다. 비스 팀은 신경 재활 가속화를 목표로 하는 이 프로젝트에 대해 자국내 및 국제 파트너들과 협력한다. 우리나라 한국전자기술연구원(KETI)도 참여하고 있다.

이규화 비스센터 수석연구원은 “신경과학은 AI와 빠르게 융합하면서 혼란스러워 보이는 뇌 신호 안에 숨겨진 중요한 패턴을 발견할 수 있게 해 준다”며, “첨단 머신러닝 접근법을 활용해 척수 손상과 뇌졸중으로 인한 운동 장애를 가진 사람들의 움직임 의도를 행동으로 옮기는 것을 목표로 하고 있다. 비스는 “새로운 표준의 신경-AI 기술”을 탐구하기 위해 계속 협력할 계획이다”라고 말했다.

이 그룹의 목표는 팔과 손을 움직이게 해주는 상완(上腕·윗팔뚝)에 심한 운동 장애를 가진 사람들을 돕는 것이다. 이 팀은 이를 위해 유연한 고밀도의 ECoG(Eastern Cooperative Oncology Group) 전극을 사용해 많은 양의 임상 데이터를 수집하고 운동 장애를 경험하는 사람들의 움직임 의도를 해독하는 새로운 AI 알고리즘을 개발할 계획이다.

◆비스센터 엑소슈트 사업은

▲시냅슈트를 구성하는 구성품. (사진=비스센터)

비스센터 엑소슈트 프로젝트의 파트너 중 하나는 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술 제조업체인 누에로소프트 바이오일렉트로닉스(Nuerosoft Bioelectronics)다.

니콜라스 바히쿠라스 누에로소프트 최고경영자(CEO)는 “누에로소프트 바이오일렉트로닉스는 BCI 기술의 경계를 허물기 위해 최선을 다하고 있다. 우리의 부드러운 최첨단 이식형 전극은 이전에 탐험되지 않은 뇌 영역의 신호를 기록하는 새로운 방법을 제공한다. 우리는 이 전극들을 시냅슈트 프로젝트에 통합함으로써 착용자 움직임 의도의 해독을 크게 개선해 움직임을 가장 필요로 하는 사람들에게 이동성 기능을 회복하기 위한 중요한 단계를 내딛는 것을 목표로 한다”고 말했다.

비스센터는 뇌가 제어하는 엑소슈트와 알고리즘을 결합하면 뇌졸중과 척수 손상으로 고통받는 사람들의 움직임을 지원함으로써 신경재활 방법을 가속화할 수 있다고 말한다.

이 팀은 모든 신경 조직에 맞는 부드럽고 접혀지는 유연한 전극을 사용해 뇌 신호를 기록한다. 이어 이들은 ‘신경-AI’ 디코더에 신호를 제공하고, 이 디코더가 아주 유연한 부드러운 엑소슈트에 명령을 보낸다. 이 엑소슈트는 피부를 통과하는 신경 자극을 통해 전류를 보내 팔과 손을 직접 움직이는 근육을 조절한다.

정전기 클러치(ES-클러치)라는 특수 소재와 결합된 엑소슈트는 팔과 손에 피로를 유발하지 않고 원하는 대로 자세를 잡을 수 있도록 해 준다.

한국전자기술연구원(KETI) 수석 연구원인 윤재원 박사는 “운동장애인이 일상생활에서 사용할 수 있는 활용성이 높고 실용적인 엑소슈트를 개발하고자 한다”고 말했다.