<의료기기산업 재조명>(9)재활공학의 중요성

　재활공학(Rehabilitation Engineering)은 생체의료공학(Biomedical Engineering)에 포함된 기술 중 하나로서 임상의학이 연계된 공학적 방법을 이용해 손상 내지는 상실된 인체 기능을 원래의 상태에 가깝도록 복원시키거나 보조할 수 있는 기술을 말한다.

　재활공학은 약 10년 전부터 비약적으로 발전했으며 최근들어 기존 재래식 보조기구를 대체하고 발전시키는 새로운 개념의 연구개발이 진행되고 있다. 특히 세계적으로 유례를 찾아볼 수 없는 급격한 고령 인구의 증가를 보이고 있는 우리나라 현실에 있어서 재활공학산업은 무한한 시장 잠재력을 갖고 있고 노동력 복원, 독립생활 보장 등 사회적인 측면에서도 큰 중요성을 갖는다고 하겠다.

　현재 미국·유럽·일본 등과 같은 복지 선진국에서 수행중인 재활공학 연구에 대한 내용은 그 종류가 실로 다양한 것으로 파악되고 있다. 그러나 10년을 기준으로 수요가 형성되는 재활공학 시장은 생체조직 직접 연결형 상지 및 하지의지, 생체신호 제어형 의지 및 운동보조기, 지능형 이동지원시스템 등으로 예측되기 때문에 이 분야에 우리나라는 연구력을 집중해야 한다.

　‘생체조직 직접 연결형 상지 및 하지의지’란 골융합 기술을 이용해 의지를 인체의 경조직에 직접 연결하는 것으로 스웨덴 연구진에 의해 90년대 후반에 시작됐다. 골융합에 의한 MMI(Man-Machine Interface) 구현의 가장 큰 장점은 감각 정보가 골감각인지 기능에 의해 그대로 환자의 대뇌에 전달되기 때문에 정상인과 거의 가까운 기능을 수행할 수 있다.

　다리가 절단된 장애인, 운동기능이 저하된 노인 및 마비 장애인을 위해선 생체신호에 의해 운동이 제어되는 ‘의지 및 운동 보조기기’를 개발해야 한다. 생체신호를 이용한 재활기기의 제어는 장애인이나 노인의 실제 의사를 반영하기 때문에 생리적·정신적으로 이들의 재활에 직접적인 도움을 주는 장점을 지니고 있다.

　그러나 현재 시판중인 전자의수를 조정하기 위해 근전위신호(MES)가 사용되고 있으나 온오프(on-off) 제어 방법을 사용하는 불편함이 있다. 이에 첨단 신호처리 및 제어 기법(퍼지·인공신경망 등)을 이용, 운동보조기를 제어하는 연구가 필요하다.

　현재 사용중인 첨단 휠체어일지라도 ‘지능형 이동지원시스템’의 인터페이스는 아직 마우스·터치패드 등과 같이 손에 의존, 명령을 수행해야 한다는 단점이 있다. 이에 따라 손을 이용하기보다는 인간의 의사를 바로 휠체어에 전달해 원하는 위치로 이송하려는 기술 개발이 필요하다.

　이러한 뇌-기계 인터페이스 기술을 BMI(Brain-Machine Interface)라고 하는데 인간 뇌파의 특정한 패턴을 명령어로 전환, 실시간으로 컴퓨터를 통제함으로써 인간의 의지에 따라 기계를 제어하는 시스템이라고 정의할 수 있다. 원리는 뇌파에서 인간의 사지 움직임과 관련된 특징을 추출, 뇌파의 차이를 탐색해 휠체어를 조종하는 것으로 현재 세계적으로 활발한 연구가 이루어지고 있다. 따라서 국내에서도 활발한 연구가 진행돼야 한다.

　결론적으로 이미 2000년 고령사회(65세 이상의 노인 인구가 전 인구의 7%)로 진입한 국내에서도 노인 인구의 증가와 산업화에 의한 장애 인구(현재 지체 장애인 100만명, 노인 인구 300만명) 증가는 점차 사회적 문제로 부각되기 시작했다. 재활공학산업은 우리나라가 고령사회로 진입하는 2010년 이후에 절실히 요구되는 신기술 분야다. 재활공학 기술 확보는 장애인 복지 관련 예산를 감소시킬 수 있음은 물론 노인 인구 증가에 따른 경제활동 인구의 감소를 예방할 수 있는 중요한 분야라고 할 수 있다.

　홍정화 재활공학연구소 책임연구원