POSTECH LabCumentary 김기훈 교수 (기계공학과)

의료보조로봇 및 햅틱스 연구실
MARCH Lab

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의료보조로봇 및 햅틱스 연구실
MARCH Lab

김기훈 교수 (기계공학과)

사람과 가위바위보만 하면 항상 이기는 로봇이 있다. 사람이 가위바위보 중 뭘 낼지 결정하면 뇌에서 뇌파가 형성되고, 뇌파가 신경을 통해 근육에 전달되면 그에 맞춰서 손가락이 움직인다. 손가락이 신호를 받고 실제로 움직일 때까지 걸리는 시간은 0.02~0.03초. 로봇은 바로 이 순간을 가로챈다. 손가락을 움직여 가위바위보를 내기 0.02~0.03초 전 신호를 확인해 사람의 의도를 미리 알아챈다. 로봇이 가위바위보에서 100% 이기는 비결이다. 이 로봇은 2015년 실제로 개발됐다.

 

기계공학과 김기훈 교수가 이끄는 의료보조로봇 및 햅틱스 연구실은 뇌파, 신경 신호, 근육 신호 등 사람의 생체 신호를 측정하고 해석해 사람의 동작을 사전에 파악하는 로봇 기술을 개발하고 있다.

 

인간의 고된 일을 보조하거나 장애인의 재활에 도움을 주는 입는 로봇(웨어러블 로봇) 기술은 세계적으로 활발히 개발되고 있다. 웨어러블 로봇은 군장을 메고 산악길을 행군하는 군인이나 화재 현장에서 부상자를 구출하는 소방관, 산업현장에서 무거운 물건을 옮기는 작업자의 힘을 키워준다. 뇌졸중으로 움직임이 불편한 환자가 정상인처럼 걷는 데 도움을 주고, 신체 일부가 절단된 환자에게는 환자의 몸을 대신해 일상적인 삶을 유지하게도 해준다.

 

웨어러블 로봇은 하드웨어 기술에서는 상당히 발전했지만, 본격적인 시장 진입까지는 시간이 더 필요하다. 사람의 동작 의도를 재빨리 파악해 실시간으로 움직이게 하는 인터페이스 기술은 상대적으로 개발 속도가 더디다.

 

가령 손가락이나 팔의 움직임은 거의 100% 생체 신호를 정확히 잡아내는 수준에 이르렀지만 반응 속도는 이에 따라오지 못하고 있다. 로봇 의수를 끼고 숟가락으로 밥을 뜨고 젓가락으로 반찬을 집을 때 로봇 의수의 동작이 너무 느리면 불편함을 느낄 수밖에 없다. 연구실은 로봇 의수를 포함해 다양한 웨어러블 로봇을 착용했을 때 자기 몸처럼 움직여 자연스럽게 기술이 신체에 녹아들 수 있는 기술을 개발하고 있다.

 

이를 이용해 연구실은 재활 로봇과 수술 로봇 개발에 속도를 내고 있다. 환자의 재활 치료를 돕는 로봇을 통해 신체 능력을 향상시키고, 의사의 수술을 돕는 로봇을 개발해 수 일관된 수술 결과를 내게 할 계획이다.

 

김 교수는 “나이가 들어 신체 능력이 떨어졌다는 이유로 사회 활동을 못 하는 일이 없도록 로봇 기술을 이용해 신체적으로는 적어도 평등하게 만들어주는 기술을 개발하는 게 목표”라고 말했다.

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