기술이 장애인의 삶을 좀 더 편안하게 살도록 도와야
[소셜포커스 양재원 학생인턴기자] = 다발경화증(Multiple sclerosis)과 같은 질병으로 몸을 움직이지 못하는 장애인들에게 희망을 주는 공학적 성취가 세계 곳곳에서 계속 전해지고 있다. AI(인공지능) 기술을 응용한 로봇 팔은 그 예시 중 하나로, 최근 미국과 영국에서 AI를 이용한 로봇 팔의 가능성을 열어서 화제다.
작년 2020년 12월 미국 존스홉킨스대학교 응용 물리연구소(JHU Applied Physics Laboratory)는, 전신 마비 장애인 로버트 버즈 크미레프스키(Robert Buz Chmielewski)가 두 로봇 팔을 자신의 의지대로 움직일 수 있었다고 밝혔다.
로버트는 어릴 적 사고로 전신 마비 장애인이 됐다. 이후 그는 존스홉킨스 병원에서 수술을 비롯한 각종 치료를 받으며 로봇 팔 연구에 참여하겠다고 자청했다.
이와 관련한 연구를 수행하던 도중 그가 로봇 팔을 점점 잘 다루게 되자, 이에 고무된 존스홉킨스대학은 더 높은 단계의 연구를 결정했다. 존스홉킨스대학은 더 높은 단계의 기술을 연구하기 위해 관련 연구팀을 발족했다. 이 연구팀은 존스홉킨스대학 내 여러 전문가가 참여했다.
로버트는 우선 좌우 반구에 총 6개의 전극(Electrode)을 이식했다. 이 전극은 두뇌의 생체 전기 신호를 컴퓨터로 송신하여 로봇 팔이 전극을 심은 사람의 의지대로 움직이도록 돕는 역할을 한다. 연구팀은 또한 AI로 가동되는 닫힌 순환 시스템(Closed-loop System)을 관련 기기에 적용하여 실시간으로 입력 정보와 명령을 주고받으며 로봇 팔을 움직이도록 설계했다.
로버트는 이날 케이크를 잘라 먹는 실험을 수행했다. 보통의 식사보다 긴 시간을 소비했지만, 그는 결국 케이크를 자신의 의지대로 잘라 먹을 수 있었다.
실험에 성공한 존스홉킨스대학은 “우리의 궁극적인 목표는 ‘어떤 음식을 먹을지, 어디를 잘라야 할 지, 자르는 크기가 얼마 정도 돼야 편한지’를 반영해 장애인들이 이 기기로 식사를 더 쉽게 하는 것”이라고 밝혔다.
한편 영국에서도 AI를 이용한 로봇 팔이 개발됐다. 에든버러의 공학자 로스 오 핸런(Ross O'Hanlon)이 인공지능을 이용한 로봇 팔을 개발했다. 이 로봇 팔은 로스가 소속된 한 스타트 기업이 내놓은 첫 시제품이기도 하다.
그의 제품은 EMG(근전도검사)라는 기술을 활용한 제품이다. 근육은 전기 신호가 발생하는 조직인데, 이 근육에서 나오는 전기 신호를 전극을 통해 감지할 수 있다. 이 전기 신호를 이용해 사용자가 의도하는 움직임을 추론한 후, 로봇 팔이 실제로 움직일 때 이를 반영할 수 있다.
우선 EMG를 이용해 근육에서 생체 전기 신호를 읽어낸다. 그 후 AI가 이 신호를 분석해서 우리가 의도한 대로 움직이도록 적절한 명령을 내린다. 따라서 이 제품을 이용하는 사람은 차를 우리 거나 운전을 하는 등의 평소에는 힘들던 일상적인 활동을 쉽게 수행할 수 있게 된다.
로스는 다발경화증으로 인해 전신 마비 장애를 앓고 있는 고모가 물을 마시거나 TV 채널을 돌리는 것에 어려움을 겪자, 이를 안타깝게 여기고 제품을 만들었다고 설명했다.
또한 그는 “손에 장애가 있는 수백만 명의 사람들에게 이 제품으로 도움을 주고 싶다”라며 “사람은 계속 나이가 들고, 이런 사회는 돌봄 서비스(Care services)를 요구한다. 우리는 사람들이 독립적인 삶을 살도록 돕기를 바란다. 또한 건강하게 늙고, 삶을 좀 더 편하게 살도록 돕기를 바란다.”고 마무리 지었다.
