25가지 관절운동은 물론 피아노를 칠 정도의 정교한 인조 팔 개발
[서울경제 파퓰러사이언스] 생각대로 움직이고, 완벽한 손과 손가락을 갖춘 채 25가지의 관절운동을 할 수 있는 기계식 인조 팔이 선보일 전망이다.
이 인조 팔은 압력과 온도, 물체 표면의 차이를 감지할 수 있는 것은 물론 피아노 연주도 가능하다.
미 국방첨단연구과제청은 최근 5,500만 달러를 투입, 실제 팔에 근접하는 기능을 갖는 인조 팔 ‘프로토(Proto) 2’를 개발하고 있다.
프로토 2는 그동안 가장 정교한 인조 팔로 인정받던 프로토 1을 능가할 것으로 보인다.
실제 프로토 1은 팔꿈치가 구부러지고 팔목과 어깨가 회전하며, 손가락을 펴거나 오므릴 수 있는 정도다.
이에 비해 프로토 2는 25가지의 관절운동을 할 수 있는데, 이 같은 정교함은 30가지의 관절 움직임이 가능한 실제 팔에 맞먹는 것이다.
미 국방첨단연구과제청이 프로토 2를 개발하고 있는 것은 상이용사 지원 차원이다.
현재 130명이 넘는 이라크 전(戰) 참전용사들이 한쪽 팔 없이 살아야 할 상황에 처해 있다.
프로토 2 개발과 관련, 전문가들은 삽입하는 형태의 근전성(筋電性) 센서(IMES)를 이용해 근육활동을 감지하고, 명령을 인조 팔에 무선으로 전송하는 실험을 하고 있다.
이 같은 장치를 이용하면 가슴에 장착하는 큼직한 전극이 필요 없다.
또한 어깨 위에 삽입된 전선은 임플란트(이식물)에 무선동력을 전달하고 신호들을 인조 팔의 컴퓨터에 전송해 명령을 해석, 동작을 하도록 한다.
하지만 전문가들은 전극을 신경이나 뇌에 직접 이식해 2009년까지는 보다 자연스러운 신경조절이 가능하도록 할 계획이다.
프로토 2가 최종 완성되면 압력과 온도, 물체 표면의 차이를 감지할 수 있게 된다.
이 같은 정도의 정교함이면 피아노 연주도 가능할 것으로 전문가들은 보고 있다.
손가락으로 공을 잡거나 열쇠를 집는 일, 평화의 손짓인 V자 만들기는 지금도 가능하다.
특히 프로토 2는 모듈형 구조를 하고 있기 때문에 환자의 니즈에 맞게 어깨와 팔꿈치, 손목까지 자유롭게 조립할 수 있다.
모든 게 순조롭게 진행된다면 2009년쯤 국방첨단연구과제청은 식약청에 인조 팔의 임상실험 허용을 요청할 예정이다.
다음 단계는 배터리 크기를 줄이고 보다 효율적인 모터를 개발하며, 근육의 전기신호를 읽는 큼직한 전극들을 정교화 하는 일이다.
현재 전문가들은 큼직하고 느리며 약한 전기모터 대신 과산화수소 공압장치를 실험 중이다.
과산화수소는 이리듐 촉매와 반응해 팔의 움직임을 조절한다.
착용자는 매일 아침 새 과산화수소 통을 장착하면 된다.
