(주)NT로봇과 (주)NT메디가 의료재활 분야의 로봇기술과 산업을 전망하기 위하여 매년 개최하는 '로봇기술의 미래 워크샵(FRT2016)'이 17일 서울 삼성동 코엑스에서 성황리에 개최되었다.

17일 오전 9시부터 개최된 이날 워크샵은 국립재활원 송원경 박사가 '재활로봇의 중개연구 현황과 향후 과제' , NT로봇 김경환 대표가 '착용형 보행로봇 ReWalk와 RoboWare의 상용화', 서울대 조규진 교수가 '임베디드 모션제어 보드의 재활 응용' 을 주제로 강연을 했다. 오후에는 NT로봇 김경환 대표를 비롯한 임직원들이 '본격적인 클린/멸균 사양의 의료의약용 로봇', '6축 로봇 팔과 병렬링크 로봇의 상용화', '디지털 방식의 보급형 힘센서 소개와 힘제어 응용', 복잡한 비정렬 물체의 피킹 로봇 NTVision-BP','무인 물류운반 로봇 Sbot2의 자율주행 기술', '양팔작업 로봇 DUPALO 소개와 공동활용 제안'을 주제로 강연하였다.

▲ 송원경 국립재활원 재활로봇 중개연구단 단장의 강연 모습

먼저 '재활로봇의 중개연구 현황과 향후 과제'를 주제로 첫번째 강연에 나선 국립재활원 송원경 박사는 “고령화에 따라 우리 사회에 장애인구가 증가하고 있으며, 75세 이상의 경우 50% 이상이 장애를 가지고 있어 최근 재활로봇이 주목받고 있다."고 밝혔다. MEDICA 2015를 통해 본 최신의 재활로봇 동향으로 △단순화된 기능의 저렴한 제품화 △다양한 제품/모듈이 한 회사에서 출시 △손 재활과 관련하여 다양한 제품 등장 △다양한 기능의 아이디어 제품화 등을 꼽았다. 재활로봇 중개연구의 필요성과 관련해서는 로봇연구개발 결과의 재활분야 임상진입을 위해서는 로봇과 임상이 융합된 중개연구 인프라 및 임상연구 앞뒤로 체계적인 중개연구가 필요하다고 지적했다. 송 박사는 현재 국립재활원에서 진행하고 있는 유연한 착용형 손로봇 상용화개발, 침습적 뇌신경세포 신호를 사용한 뇌-기계 인터페이스 시스템 구현 및 검증 등 재활로봇 중개연구 용역 8가지와 척수손상환자에 대한 상지재활 로봇의 임상적 효과에 관한 연구 등 내부연구 6가지에 대해 소개했다. 마지막으로 송 박사는 재활로봇중개연구사업의 향후 방향과 관련 △ 고급형 재활로봇 및 저가보급형 재활로봇의 2트랙 중개연구 추진 △국내/외 재활로봇 신장진입을 위해 다기관 중개임상연구 활성화 △타 부처를 포함한 기술적 연구결과물의 임상진입 가속화 △장애인 및 고령자 겸용 기술화 제고 △전주기적(기술개발-임상시험-보급 및 상용화) 지원을 통해 시장과 연계된 비즈니스 모델 강화 △관련 법률 공포에 대한 적극적인 대응 등을 밝혔다.

▲ 김경환 NT로봇 대표의 강연 모습

두번째 강연자로 나선 NT로봇 김경환 대표는 '착용형 보행로봇 ReWalk와 RoboWare의 상용화'를 주제로 강연을 했다. 로보웨어(RoboWear)는 NT로봇이 개발한 착용형 근력증강 로봇으로 기립 및 착석, 그리고 보행 등 인간의 운동 의도를 파악하여 팔과 다리의 자연 근력을 보조해주는 역할을 한다. 인간친화적인 착용형 메커니즘 설계와 인간의 운동 의도를 파악하는 휴먼컴퓨터 인터페이스(HCI) 기술 등이 적용됐으며 최근의 RoboWare6에서는 하체의 동작의도 감지, 착용성 향상을 통해 업그레이드중이다. ‘리워크(ReWalk)’는 이스라엘 외골격 로봇 전문업체인 '리워크 로보틱스'가 개발한 외골격 착용 로봇으로 하반신 마비 환자들이 스스로 걷고, 앉았다 일어나며, 계단을 오르내릴 수 있게 해준다. 이 장치는 로봇 다리를 조종하는 본체와 배터리가 들어 있는 배낭 형태의 백팩, 땅의 경사 각도를 측정하는 센서, 동작감지 센서, 동력장치 등으로 이뤄졌다. 김 대표는 두 제품의 성능비교를 통해 모터출력 리워크 80W, 로보웨어6 40W, 보행최대 속도 리워크 시속 2.0km, 로보웨어 2.13km, 사용자 최대 신장 190cm:185cm, 사용자 최대체중 100kg:80kg, 로봇중량 28kg:23kg으로 소개했다.

김 대표는 최근 기능이 크게 개선된 외골격 로봇 '리워크 퍼스널 6.0'도 소개했다. 새로 나온 제품은 착용자의 신체적인 특성에 맞춰 사용자 맞춤형으로 제공되는데 관절과 엉덩이,무릎, 발목 등을 정렬하는게 가능하다.시간당 2.6km(1.6마일)의 속도로 이동 가능하며 등에 짊어지는 배터리팩도 몸의 하단부로 내려왔다. 이에 따라 어깨 부담이 줄어들었다. 배터리팩이 하단으로 내려오면서 착용자는 자신에 맞는 옷을 선택해 입을 수 있게 됐다. 이 제품은 지난달 보건복지부로부터 장애인 보조기구(엉덩이-무릎-발목-발)로 승인 받았다고 발표했다.

▲ 조규진 서울대 교수 강연 모습

'임베디드 모션제어 보드의 재활 응용'을 주제로 오전 마지막 강연자로 나선 서울대 조규진 교수는 제어 모듈에 대한 필요성에 대해 먼저 설명했다. 해외의 재활 보조기기의 경우 힘제어나 임피던스 제어 같은 고급제어가 가능해 제어 모듈이 고가이지만 국내의 경우 위치, 속도 등의 단순제어만 하다 보니 힘을 고려하지 않아 위험하고 자연스럽지 않은 움직임 등의 문제가 있었다고 밝혔다. 그 이면에는 제조업체의 고급제어에 대한 기술력 부족도 커다란 원인이었다. 상용 재활운동 및 보조기구업체 조사 결과 토크센서를 사용하는 장치는 없는 것으로 판단되었고 힘제어를 할 수 있는 저가 장비의 개발 필요성이 대두되어 임베디드 형태의 모션제어 보드를 국립재활원 과제로 NT로봇과 함께 개발하게 되었다고 밝혔다. 조 교수는 임피던스 제어가 필요한 이유로 재활운동시 △필요시에만 힘을 보조(Assist as needed) △근력사용 정도의 강조 조절 △재활운동을 지속하기 위해서는 동기부여가 필요함을 꼽았다. 조 교수는 개발한 제품에 대한 자세한 설명과 현장에서 실제 제품에 대한 데모를 실시했다.

오후에 속개된 워크샵에서는 NT로봇 김경환 대표를 비롯한 임직원들이 '본격적인 클린/멸균 사양의 의료의약용 로봇', '6축 로봇 팔과 병렬링크 로봇의 상용화', '디지털 방식의 보급형 힘센서 소개와 힘제어 응용', '복잡한 비정렬 물체의 피킹 로봇 NTVision-BP', '무인 물류운반 로봇 Sbot2의 자율주행 기술', '양팔작업 로봇 DUPALO 소개와 공동활용 제안'을 주제로 강연을 하였다.

클린/멸균 사양의 의료의약용 로봇은 H2O2가스 35% 농도, UV조사 등에 의한 멸균환경 및 클린 환경에서 사용할 수 있는 내멸균성을 가진 로봇이다. 하중 4kg, 암 리치는 520mm로 바닥, 벽걸이, 천정에 설치가 가능하다. 의약품제조, 약제조제, 의료기기제조, 신약연구개발/재생의료 분야에 사용이 가능하다. 보급형 6축 힘센서 DynPick은 정전 용량의 변화로 부터 3축의 힘과 3축의 토크(회전력)를 동시 측정하는 6축 센서로 힘/토크 실시간 계측, 로봇동작의 힘 제어, 공작기계의 정밀 가공, 로봇의 직접교시, 인간-로봇 협업 제어, 3차원 촉각 측정, 의료재활 기기 등에 사용이 가능하다.