[의공학] 비장애인 걷는 속도와 똑같아... MIT 연구진이 개발한 로봇 의족.

 

 

[의공학] 비장애인 걷는 속도와 똑같아... MIT 연구진이 개발한 로봇 의족.

 

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https://www.etnews.com/20240705000275

“비장애인 걷는 속도와 똑같아”…MIT 연구진이 개발한 '로봇 의족'

 

∇ 기사 원문.

운동 테스트에서 AMI는 차이를 보였다.

연구팀은 7명의 절단 장애인에게는 AMI 수술과 새로 개발한 로봇 의족을 제공하고,

다른 7명의 절단 장애인에게는 기존 로봇 의족을 착용하게 했다.

실험자들에게 평지나 경사로를 걷고, 장애물을 피하도록 지시했다.

 

그 결과 AMI 인터페이스를 가진 그룹은 기존 로봇의족 착용한 그룹보다 41% 더 빨리 걸었다.

절단 장애가 없는 비장애인이 걷는 것과 비슷한 속도다. 지형 차이에 따른 대처 역시 달랐다.

AMI 인터페이스를 이식한 그룹은 계단을 오르거나 장애물을 넘을 때 발을 꺾는 것처럼 자연스럽게

의족의 끝단을 움직였다.

 

허 교수는 “로봇 제어 알고리즘이 아니라 인간의 신경계가 움직임을 제어하는 자연스러운 보행을 만들어내는

이정도 수준의 뇌 제어는 이전까지 없었다”면서 “이를 통해 평평한 표면을 걸을 수 있을 뿐만 아니라,

움직임을 완벽하게 제어할 수 있기 때문에 하이킹을 하거나 춤을 출 수도 있을 것”이라고 설명했다.

 

연구에 참여하지 않은 더블린 대학교의 보철학 전문가 시그리드 듀판 박사는

“이 연구는 보행 속도에 대한 인상적인 결과를 보여주지만,

지형 차이에 따른 대처가 실제 사용자들의 삶에 더 큰 영향을 미칠 것”이라고 말했다.

 

연구팀은 5년 안에 상용화하는 것을 목표로 하고 있다.

허 교수는 “전 세계 많은 환자의 임상 치료에 큰 변화를 가져올 것”이라며

“우리는 이 기술을 필요로 하는 환자에게 제공하기 위해 최선을 다하고 있다”고 강조했다.

 

∇ 요약.

MIT 연구팀이 개발한 새로운 로봇 의족은 '작용근-길항근 근신경 인터페이스(AMI)'를 통해 신경계와

직접 연결되어 작동합니다.

이 기술은 절단된 근육쌍의 상호작용을 복원하여 자연스러운 움직임을 가능하게 합니다.

실험 결과, AMI를 이식받은 그룹은 기존 의족 사용자보다 41% 빠르게 걸었으며,

다양한 지형에서도 자연스러운 움직임을 보였습니다.

 

∇ 핵심 문장.

"AMI 인터페이스를 가진 그룹은 기존 로봇의족 착용한 그룹보다 41% 더 빨리 걸었다."

 

"로봇 제어 알고리즘이 아니라 인간의 신경계가

움직임을 제어하는 자연스러운 보행을 만들어내는 이정도 수준의 뇌 제어는 이전까지 없었다"

 

"이 연구는 보행 속도에 대한 인상적인 결과를 보여주지만,

지형 차이에 따른 대처가 실제 사용자들의 삶에 더 큰 영향을 미칠 것"

 

∇ 인사이트.

• 데이터 분석가 관점:
  • 성능 측정: 보행 속도 41% 향상은 매우 유의미한 개선입니다. 이는 정량적 데이터를 통해 기술의 효과성을 명확히 보여줍니다.
  • 다변수 분석 필요성: 보행 속도뿐만 아니라 다양한 지형에서의 성능, 사용자 만족도, 일상생활 개선도 등 다각도의 데이터 수집 및 분석이 필요합니다.
  • 장기 추적 연구: 기술의 지속적인 효과와 개선점을 파악하기 위해 장기간의 데이터 수집 및 분석이 요구됩니다.
• 기계공학/생명공학 관점:
  • 생체모방 기술: AMI는 인체의 자연적인 근육 작용을 모방하여 구현한 혁신적인 기술입니다. 이는 향후 다른 보철 기술에도 적용될 수 있는 중요한 돌파구입니다.
  • 신경-기계 인터페이스: 뇌의 신호를 직접 기계로 전달하는 기술의 발전은 향후 더 복잡한 동작이나 감각 피드백까지 가능하게 할 수 있습니다.
  • 맞춤형 설계: 각 환자의 특성에 맞는 AMI 설계 및 최적화 방법 연구가 필요할 것입니다.
  • 융합 연구의 중요성: 이 연구는 기계공학, 생명공학, 신경과학 등 다양한 분야의 융합을 통해 이루어진 결과로, 학제간 연구의 중요성을 보여줍니다.

 

∇ 내가 CEO라면? 혹은 전략팀으로 CEO에게 조언을 해야 한다면?

 

 

• 기술 획득 및 협력:
  • MIT 연구팀과의 협력 또는 기술 라이선스 획득을 고려해야 합니다. 이 혁신적인 AMI 기술은 시장에서 큰 경쟁력을 가질 수 있습니다.
  • 자체 R&D팀을 구성하여 유사 기술 개발에 착수하거나, 관련 스타트업 인수를 고려할 수 있습니다.
• 시장 진입 전략:
  • 초기에는 고가의 프리미엄 제품으로 출시하여 기술의 우수성을 입증하고, 점진적으로 대중화를 위한 가격 전략을 수립합니다.
  • 의료보험 적용을 위한 로비 활동과 정부 지원 확보 방안을 모색해야 합니다.
• 제품 다각화:
  • AMI 기술을 다른 신체 부위의 보철에도 적용할 수 있는 방안을 연구해야 합니다.
  • 재활 훈련 시스템, 원격 모니터링 솔루션 등 보완 제품 개발을 통해 종합적인 솔루션을 제공할 수 있습니다.
• 임상 시험 및 인증:
  • 대규모 임상 시험을 통해 제품의 안전성과 효과성을 입증하고, FDA 등 각국 규제 기관의 승인을 획득해야 합니다.
  • 장기 사용에 따른 효과와 부작용을 모니터링하는 시스템을 구축해야 합니다.
• 생산 및 공급망:
  • 정밀한 제조 기술과 품질 관리 시스템을 구축해야 합니다.
  • 개인별 맞춤 제작을 위한 유연한 생산 시스템을 설계해야 합니다.
• 마케팅 및 교육:
  • 의사, 물리치료사 등 의료진을 대상으로 한 교육 프로그램을 개발하여 기술의 우수성을 알리고 적극적인 처방을 유도해야 합니다.
  • 환자 단체, 재활 센터 등과 협력하여 제품의 인지도를 높이고 사용자 피드백을 수집해야 합니다.
• 윤리적 고려 및 사회적 책임:
  • 고가의 첨단 의료기기가 가져올 수 있는 의료 불평등 문제에 대한 대응 방안을 마련해야 합니다.
  • 개발도상국 시장 진출을 위한 저가 모델 개발이나 기부 프로그램 등을 고려할 수 있습니다.
• 데이터 전략:
  • 사용자 데이터를 수집, 분석하여 제품 개선 및 새로운 서비스 개발에 활용할 수 있는 시스템을 구축해야 합니다.
  • 데이터 보안과 개인정보 보호에 만전을 기해야 합니다.
• 미래 기술 대비:
  • 뇌-컴퓨터 인터페이스, AI, 나노기술 등 관련 기술의 발전을 모니터링하고 적극적으로 도입을 검토해야 합니다.