한국기계연구원이 뇌졸중 환자의 재활 치료용 로봇을 개발했다.

20일 한국기계연구원은 의료지원로봇연구실 우현수 박사팀이 최첨단 산업용 로봇에만 사용하던 경량 고출력 통합구동모듈 기술을 적용해 뇌졸중으로 마비된 손, 팔, 어깨 등 상지관절(上肢關節)의 재활치료에 효과적인 로봇을 개발했다고 밝혔다.

기계연이 개발한 로봇은 기존(7개 수준) 보다 많은 11개의 로봇 관절을 사용해 상지관절별 최적화된 치료가 가능하면서도 로봇 무게는 20% 가량 줄여 환자 어깨의 염증 유발 가능성 등을 최소화했다. 스위스의 아메오파워 로봇보다 손목 회전축과 어깨중심이동 회전축(관절)을 각각 1개, 2개씩 늘렸고, 아메오파워에 없는 손회전축을 1개 추가했다.로봇 관절은 회전축의 역할을 하며, 로봇 관절이 많아질수록 여러 방향으로 움직일 수 있어 다양한 재활 치료가 가능하다. 한쪽 방향으로만 움직일 수 있었던 기존 재활로봇의 어깨 움직임을 상하, 좌우, 전후 모든 방향으로 움직일 수 있도록 개선함으로써 자연스러운 재활운동이 가능하도록 했다.

또한 정해진 경로를 따라 환자의 몸을 움직이는 것에만 주력하던 기존 로봇과 달리, 각 관절마다 힘 센서를 설치하여 환자의 장애 정도에 맞춰 세밀하게 움직임을 도와주고 방해하는 힘을 조절할 수도 있어 재활치료의 효과도 높다.

기계연은 재활치료 로봇과 연동해 환자상태 측정, 재활치료 프로토콜 입력, 게임을 통한 치료, 정량적 데이터 저장·분석이 가능한 '그래픽 사용자 환경'(Graphic User Interface) 플랫폼도 개발했다.

기계연은 이번 기술의 상용화를 위해 올해 6월부터 의료용 로봇 제조 전문 중소기업 ㈜사이보그-랩과 협력연구를 진행 중이다. 3년 내 현재 1억5000만원~3억5000만원 수준인 외국산 어깨·팔꿈치 관절 재활 로봇을 대체할 수 있는 3000만원대의 국산 로봇을 개발할 계획이다.

우현수 박사는 “이번 재활로봇 개발은 기계연이 보유하고 있는 산업용 로봇 설계 및 제어 원천기술이 있어 가능했다”며, “중소기업과의 협력을 통해 가격 경쟁력과 치료효과가 모두 뛰어난 상용제품을 개발해 재활 의료기기 발전에 힘쓰고 싶다”라고 밝혔다.