세계 최초 생각에 의해 통제되는 의수(義手) 개발

환자의 생각에 따라 제어할 수 있는 생체공학 팔이 기존 의수(義手) 시장에 혁신적인 바람을 불러일으킬 전망이다.

영국 데일리메일은 지난 6일(현지시간) 임페리얼 칼리지 런던의 연구진들이 척수내에 운동 신경 세포를 이용한 로봇팔을 개발했다고 보도했다.

연구팀은 비엔나 대학에서 어깨 아래나 팔꿈치 위를 절단한 6명의 참가자를 대상으로 기존 근육의 움직임을 원리로 한 의수와, 신경계통을 이용해 움직임을 제어하는 의수를 비교 실험했다.

실험 결과, 참가자들은 기존의 의수를 사용할 때보다 신경세포를 이용한 로봇 팔을 이용할 때 더 광범위하게 움직일 수 있었다는 결론에 도달했다.

기존의 인공 팔은 손상된 팔에 남아있는 근육의 경련을 통해 작동돼 한두 가지의 기본적인 동작만 수행할 수 있었다. 이처럼 활동 범위가 한정적인 이유로 절단 환자들의 약 40~50%가 이를 사용하지 않았다.

그러나 이번 연구를 통해, 척추 신경들을 환자의 흉부나 이두박근내에 손상되지 않은 근육과 연결시킴으로써 환자들이 더 자유롭게 움직일 수 있게 된 셈이다. 손을 오므렸다 피거나 손목 돌리기, 팔을 위아래로 올리고 내리는 모든 것이 가능하다.

원하는 동작을 상상하면 그 신호가 신경에 의해 근육으로 전달되고, 피부 표면의 전자감지기가 신호를 포착해 로봇팔을 조작한다. 궁극적으로 많은 명령이 의수에 프로그램화된다면 더 많은 행동이 허용된다.

또한 척추로부터의 신경을 이용하기 때문에 현존하는 의수와 호환할 수도 있다.

연구팀을 이끈 다리오 파리나 박사는 "팔 하나가 절단되면 신경섬유와 근육 또한 끊어진다"며 "이는 의수를 사용하는 환자들이 보내는 중요한 신호를 얻기 어렵게 만든다"고 말했다. 이러한 이유로 연구진들은 새로운 접근을 시도해보았고, 근육에서 신경체계로 초점을 옮겼다.

그는 "우리 기술은 더 명료하게 신호들을 해독하고 탐지할 수 있다"면서 "3년 안에 시중에 나온다면 로봇 인공 팔의 실현 가능성을 열어 환자들이 더 쉽고 더 유용하게 의수를 사용할 수 있게 될것이다"라고 설명했다.

연구자들은 이것 뿐 아니라 더욱 다양한 ‘생체공학 팔’ 기능을 시험하고 있다.

안정은 기자 netineri@seoul.co.kr