쉽고 빠른 이식...정확도 향상·정밀한 제어
(내외방송=정지원 기자) 잃어버린 팔과 다리를 로봇으로 대체하는 시대가 가까워질 것으로 보인다.
DGIST(대구경북과학기술원)는 "이상훈 로봇빛기계전자공학과 교수 연구팀이 생물학적 인터페이스(매개체)와 말초신경 인터페이스를 결합한 '하이브리드 바이오닉(생체) 신경 인터페이스'를 개발했다"고 26일 밝혔다.
이 기술은 앞으로 절단 환자의 신경보철을 통한 재활과 삶의 질 향상에 크게 기여할 것으로 기대된다.
연구팀은 인체와 로봇 팔, 다리가 일체화를 이루기 위해 수술 후 형성되는 생물학적 인터페이스인 '재생적 말초신경 인터페이스'와 기존의 '공학적 말초신경 인터페이스'를 결합했다.
이 하이브리드 생체 신경 인터페이스는 버클 스트랩(물체를 고정하는 끈이나 지지대)을 모방하고, 형상기억폴리머(물체가 외부 충격으로 모양이 달라져도 처음과 동일한 조건을 만들어주면 원래의 모양으로 되돌아가는 성질을 띤 물질)을 사용했다.
이를 사용하면 절단된 신경에도 쉽고 빠른 이식이 가능하며 재생적 말초신경 인터페이스 형성 후 근육과 신경에 동시 접촉이 가능해진다.
연구팀은 토끼 체내에서 하이브리드 생체 신경 인터페이스를 형성한 후 기능성 평가를 진행한 결과, 20주 동안 고품질 신경과 근육 기록 획득에 성공했으며 최대 29주까지 장기간 삽입해 활용이 가능하다는 것을 확인했다.
뿐만 아니라 토끼의 실시간 신경 신호와 근육 신호를 이용해 로봇다리의 운동 정확도를 향상했으며 정밀한 제어가 가능하다는 것도 알아냈다.
이 교수는 "향후 말초신경을 통한 실제 팔다리에 가까운 바이오닉 사지 구현 가능성을 보여줄 것으로 기대한다"고 말했다.
서울아산병원 성형외과팀이 공동 참여한 이번 연구는 범부처전주기의료기기개발사업단의 지원을 받아 수행됐으며 국제학술지인 '어드밴스드 사이언스(Advanced Science)'에 최근 게재됐다(논문명: Hybrid Bionic Nerve Interface for Application in Bionic Limbs).
