미래창조과학부 산하 한국기계연구원(기계연)은 20일 뇌졸중으로 마비된 손, 팔, 어깨 등 상지관절(上肢關節) 재활치료에 효과적인 로봇을 개발했다고 밝혔다.
기계연 우현수 박사 연구팀은 최첨단 산업용 로봇에 사용하던 '경량 고출력 통합구동모듈' 기술을 활용했다. 통합구동모듈은 여러 센서와 부품을 통합한 집합체다. 모듈은 로봇 관절마다 위치해 관절을 움직이게 한다.
이번에 개발된 로봇은 해외에서 판매되는 재활치료 로봇의 관절수 7개 보다 4개가 많은 11개의 관절을 사용한다. 이를 통해 상지(팔) 관절별로 최적화된 치료가 가능하다. 또 무게를 약 20% 줄여 환자 어깨의 염증 유발 가능서을 최소화 했다.
아울러 한쪽 방향으로만 움직일 수 있던 기존 재활로봇 어깨움직임을 상하, 좌우, 전후 모든 방향으로 움직일 수 있도록 개선했다. 덕분에 환자는 자연스러운 재활운동을 할 수 있게 됐다.
이번 로봇은 관절마다 힘 센서를 설치했다. 힘 센서를 통해 환자는 장애 정도에 따라 세밀한 움직임이 가능하다. 또 스스로 힘을 조절할 수 있게 됐다. 기존 로봇은 정해진 경로를 따라 환자 몸을 움직이는 것에만 주력했다.
기계연은 재활 로봇 상용화를 위해 지난 6월부터 의료용 로봇 중소기업 사이보그-랩과 협력연구를 진행 중이다. 기계연은 앞으로 3년 내로 3000만원대 국산 재활치료 로봇을 상용화할 계획이다. 기존에 사용하던 1억5000만원~3억5000만원 수준인 외국산 재활치료 로봇을 대체한다는 방침이다.
상용화에 성공하면 외국산 재활치료 로봇을 대체하는 것은 물론 가격 경쟁력을 무기로 해외로 수출할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
우 박사는 “이번 재활로봇 개발은 연구원이 보유한 산업용 로봇 설계와 제어 원천기술이 있어 가능했다”며 “중소기업과 협력해서 가격 경쟁력과 치료 효과가 모두 뛰어난 상용 제품을 개발하겠다”고 말했다.