“인기 고전외화 `소머즈`의 원제가 뭔지 아십니까. `바이오닉 우먼(Bionic Woman)`입니다. 바이오닉스는 이미 30여년 전부터 인류 최대의 관심사 중 하나였던 셈입니다.”
바이오(Bio)와 메카트로닉스(Mechatronics)의 합성어인 `바이오닉스`는 기본적으로 인간을 향한다. 그만큼 바이오-메디컬 원천기술을 확보하고 이를 실용화해 인류 건강 증진에 기여하겠다는 게 바이오닉스의 목표다.
KIST 의공학연구소에서 바이오닉스 연구개발을 진두지휘하고 있는 강성철 바이오닉스연구단장(45)은 따뜻한 감성의 과학기술을 강조한다. “재활 병동에 가보면 환자 1명당 서너명의 물리치료사와 재활치료사가 달라붙어 진땀을 뺍니다. 이건 환자도, 의료인도 못할 짓이에요. 이를 덜어줄 수 있는 게 바이오닉스입니다.”
현재 연구단내 뉴로바이오닉스 연구팀은 척수 손상이나 신경계 질환을 가진 마비환자의 운동기능을 복구하기 위해 다공성 고분자 신경전극 및 커프 신경전극을 이용한 인공신경 네트워킹 시스템을 개발 중이다. 강 단장은 “인공신경 네트워킹 시스템은 척수나 말초 신경으로부터 신경신호를 검출할 수 있는 증폭기를 비롯해 신경이나 근육에 대해 신경신호나 근전도를 유발시킬 수 있는 자극기, 검출된 신경신호를 바탕으로 운동기능을 제어할 수 있는 피드백 제어기로 구성된다”고 말했다.
시스템은 완전 이식이 가능하도록 무선 데이터 통신 및 무선 전력 전송 장치를 포함하고 있다. 이미 각종 동물실험을 통해 좌골신경으로부터 신경신호를 측정, 이를 바탕으로 보행주기의 검출이 가능해진 상태다. 또 정강이와 종아리 신경에 기능적 전기자극을 가해 족관절 운동을 제어할 수도 있는 단계까지 개발이 완료됐다는 게 강 단장의 설명이다.
연구단의 또 다른 미션중 하나는 `수술용 로봇` 개발이다. 서울아산병원과의 협력을 통해 개발 중인 미세수술 시스템 `스티들(Steedle) 로봇`은 현재 가장 상용화에 근접해있는 개발 프로젝트다. “다빈치 로봇은 복강경을 통한 거대수술 분야에 국한돼 있다면 스티들은 뇌·안과·이비인후과 등 미세수술에 적합하도록 개발 중입니다. 특수 내시경을 장착한 스티들은 기존 로봇수술 도구와 달리 길고 강성을 가지며 그 끝이 자유자재로 휘어져 조작성이 뛰어납니다.”
강 단장은 작년부터 미국 벤더빌트대학과 손잡고 다양한 수술도구의 장착이 가능하면서 각 튜브의 회전·병진 운동이 용이한 차세대 수술로봇인 `액티브 캐뉼라`의 개발에도 박차를 가하고 있다.
류경동기자 ninano@etnews.com
