지난해 영국의 한 방송국은 팔과 다리는 물론, 심장이나 신장 등의 장기까지 갖춘 인조인간 ‘렉스(Rex)’를 선보여 전 세계 언론의 주목을 끌었다. 순수 제작비로만 100만 달러가 넘게 들어간 이 첨단 바이오닉스(Bionics) 기술의 집합체는, 공개 당시 인간 신체 기능의 60∼70퍼센트(%)를 재현하여 시청자들을 놀라게 한 바 있다.
바이오닉스란 생체의 구성 물질 및 생리현상들을 공학의 시각으로 접근하는 과학기술이다. 다시 말해, 생체에 적용할 목적으로 IT나 NT의 융합기술을 기계(Mechanic)로 구현하는 ‘인류를 위한 궁극의 기술’인 것이다.
그런데 최근 이 같은 바이오닉스 기술을 기반으로 하여 의학과 공학 간의 교류를 촉진하는 종합행사인 ‘바이오닉테크 2014’이 열려 관심을 모았다. 2일부터 3일 까지 양일 간 코엑스에서 개최된 이번 행사는 미래창조과학부의 후원과 바이오닉테크조직위원회 주최로 마련됐다.

양날의 칼이 될 ‘바이오닉스 기술’

‘기술의 진보가 만들어가는 인류의 행복한 삶’이라는 주제로 열린 첫날 행사의 기조강연자로는 스위스의 사회심리학자 베르톨트 마이어(Bertolt Meyer) 교수가 초청받았다. 그는 렉스 개발 프로젝트에 참여하면서 인조인간의 실제 모델이 되기도 하여 유명세를 탄 인물이다.
마이어 교수는 발표에 앞서 자신의 의수를 청중들에게 보여주며, 자신이 선천적으로 왼팔이 없이 태어난 장애인임을 밝혔다. 그러면서 그의 왼손에 달린 의수는 손목을 360도로 회전할 수 있고, 손 끝 센서를 통해 잡은 물건의 촉감도 느낄 수 있는 첨단 바이오닉 의수라고 소개했다.
마이어 교수는 바이오닉맨(Bionic-Man) 개발 프로젝트에 참여하게 된 과정을 설명하며 렉스에 대해 소개했다. “로봇 골격(Robotic Exoskeleton)의 줄임말인 렉스는 최첨단 생체공학의 결정판으로써 전방에 있는 사물을 감지하고 들을 수 있다”고 전하며 “또한 특별한 소프트웨어를 이용해 다른 사람과의 의사소통도 가능하다”라고 덧붙였다.
또한 그는 첨단 의수를 부착한 부분적 인조인간이자 사회심리학자의 한명으로서, 바이오닉 기술이 사회에 미칠 영향과 발생할 수 있는 윤리적인 문제들에 대해 ‘양날의 칼’이라고 표현해 가며 다양한 시각이 존재하고 있음을 밝혔다.
특히 바이오닉 기술의 긍정적인 면과 부정적인 면에 대해 “신체장애를 가진 사람들에게는 커다란 혜택을 줄 수 있겠지만, 이 기술에 지나치게 의존하게 되면 또 다른 논란을 일으킬 우려가 있다”라고 설명했다.
예를 들어 “현재는 로봇의수로 피아노를 칠 수 없지만, 조만간 획기적으로 발전하여 건강한 인간의 손을 대체할 수 있을 것으로 전망되는 부분은 긍정적”이라고 평가했다. 하지만 부정적인 면으로 “인공 신체가 자연적인 신체보다 더 많은 기능을 갖게 되면서 본래의 신체를 훼손하는 등의 부정적인 경우도 생기지 말란 법은 없다”라고 우려했다.
마이어 교수는 “내 자신이 바이오닉 기술의 혜택을 받은 사람이지만 이를 마냥 긍적적으로만 생각할 수 없다”라고 밝히며 “특히 바이오닉 분야에 종사하는 과학자들은 자신이 개발하는 기술이 인간에게 끼칠 영향들에 대해 책임감을 가지고 임해야 한다”고 강조했다.

재활의학

행사 이틀째는 의공학 분야의 전문가들이 대거 참석하여 재활의학 및 보조로봇 분야에 대해 주제발표를 하는 시간을 가졌다. ‘보행 재활로봇의 국내·외 현황과 전망’이란 대해 발표한 김승종 한국과학기술연구원(KIST) 의공학연구소 단장은 “고령화 사회를 맞이하여, 우리 사회는 치매나 뇌졸중과 같은 노인성 질환이 급격히 늘어나고 있다. 그에 따라 신체적 장애 역시 증가할 것”이라고 전망했다.
최근 들어 집중적으로 개발되고 있는 치료재활 및 일상생활의 지원을 위한 재활보조 로봇은 이런 상황에 대비할 수 있는 적절한 기술로 주목받고 있다. 과거의 재활로봇은 환자를 반복적으로 운동시키는 단순한 역할에만 치중됐다.
그러나 미래의 재활로봇은 일정한 지능을 갖추면서 환자와 직접 손발을 맞대고, 서로의 뜻을 일치시키는 수준으로 까지 발전될 것으로 전망되고 있다. 이렇게만 된다면 재활 효과가 극대화 되는 것은 자명한 이치다.
김 단장은 “이와 같은 경향들이 ‘휴먼로봇 인터페이스(HRI)’ 또는 ‘뇌·컴퓨터 인터페이스(BCI)’라고 불리는 기술들이 중요한 이슈로 떠오르고 있는 이유”라고 설명하며 “따라서 최근 들어서는 뇌졸중에 의한 마비 환자의 보행 재활을 위한 연구개발에 주력하고 있다”고 밝혔다.
발표를 통해 공개된 최근의 한국과학기술연구원 재활지원 기술들을 살펴보면 △착용형 하지 운동재활 시스템 △휴대형 외골격 무릎보조기 시스템 △환자 맞춤형 보행 패턴 생성 및 제어 기술 △운동재활을 위한 근육 및 신경자극 기술 등이 주목을 받고 있는 것으로 나타났다.
다양한 재활 관련 연구 과제를 수행한 결과에 대해 김 단장은 “완전히 새로운 재활 방법보다는 기존의 재활훈련을 ‘돕는’ 방향으로 재활로봇을 설계하는 것이 바람직하다”고 전하며 “특히 환자가 앓고 있는 병의 중증도에 따라 설계 및 적용 방법을 달리하는 맞춤형 전략이 필요하다”고 주장했다.
이어서 김경환 NT메디 대표는 ‘착용형 근력증강 로봇과 식사보조 로봇 등의 상용화’라는 주제로 발표했다. 그는 장애인의 일상 보조와 고령자의 간병을 도와주는 로봇 기술의 상용화 현황을 소개하며 몇 가지 사례를 예로 들었다.
‘착용형 근력증강 로봇(RoboWear)’은 기립 및 착석, 그리고 보행 등 인간의 운동 의도를 파악하여 팔과 다리의 자연 근력을 보조해주는 역할을 한다. 인간친화적인 착용형 메커니즘 설계와 인간의 운동 의도를 파악하는 휴먼컴퓨터 인터페이스(HCI) 기술 등이 적용됐다.
식사보조 로봇(CareMeal)은 밥과 반찬을 대신 집거나 떠주는 양팔형 로봇이다. 식사량과 속도를 조절할 수 있을 뿐 아니라 로봇과의 충돌 안전을 보장하는 것이 특징이다. 또한 휠체어용 로봇은 휠체어에서 생활하는 사람들을 위해 휴대전화 조작이나 음료잔 받쳐주기 등을 하는 만능 로봇 팔이다.
김 대표는 “다가오는 100세 장수 시대와 장애인들의 기술 복지를 고려한 한국형 간병 로봇과 로봇 서비스가 필요하다”고 주장하며 “다만 환자의 인권과 복지를 고려한 간병 로봇의 등장으로 여러 명의 간병인이 대체될 때, 비용과 효과의 측면에서 이해가 상충할 때 발생할 폐단들을 미리 고민해 봐야한다”고 조언했다.