홍콩과기대 연구팀, 세계 최소형 다기능 생체 의료 로봇 개발

 

▲ 로봇의 실제 크기

 

홍콩과학기술대(Hong Kong University of Science and Technology) 연구팀이 인체 내 질병 진단 및 치료에 활용할 수 있는 세계 최소형 다기능 생체의료 로봇을 개발했다고 20일 밝혔다.

 

기존 내시경 로봇에 비해 60% 작지만, 영상 촬영, 고정밀 운동, 약물전달, 레이저 절제 등 다양한 작업을 수행할 수 있다. 경쟁력 있는 이미지 촬영과 10배 개선된 장애물 감지 능력을 제공, 인체내 비좁은 공간에서 로봇의 활동성을 높여준다.

 

연구팀은 이번에 개발한 다기능 생체의료 로봇에 관한 연구 논문을 ‘네이처 커뮤니케이션스’에 발표했다.(논문 제목:Sub-millimeter fiberscopic robot with integrated maneuvering, imaging, and biomedical operation abilities)

 

▲ 로봇의 구조와 인체내 활동에 관한 이미지

 

연구팀은 “이 로봇은 내시경 로봇보다 60% 작은 제품으로, 세 가지 중요한 규격을 하나의 로봇에 통합함으로써 '불가능한 삼위일체'를 달성했다고 소개했다. 경쟁력 있는 이미지 촬영 성능을 제공하고, 장애물 감지 거리를 최대 9.4mm까지 연장해 이론적 한계보다 10배 가량 기능을 향상시켰으며, 놀라운 운동 정밀도(30μm 미만)를 실현했다는 설명이다.

 

이 로봇은 ▲신체 내부 이미지를 캡처하는 광섬유 어레이 ▲필요한 곳에 정확하게 치료를 제공하는 맞춤형 도구 ▲ 섬유와 도구를 제자리에 고정할 수 있는 속이 빈 골격 ▲로봇의 움직임을 정밀하게 제어할 수 있는 기능화된 피부 등으로 구성돼 있다.

 

속이 빈 골격은 마이크로스케일 3D 프린터로 제작되며, 기능화된 피부는 마그네틱 스프레이 기술로 제작되어 로봇을 작게 유지하고 수술 중 쉽게 미끄러질 수 있도록 도와준다. 인체내에서 이동시 마찰을 줄여주는 젤 모양의 외층을 갖고 있다.

 

연구팀은 기관지 모델과 돼지의 폐에서 이 로봇을 테스트한 결과 매우 좁은 공간에서도 부드럽게 정해진 위치를 찾아가면서, 선명한 이미지를 캡처하고 접근이 어려운 부위에서 치료를 수행하는 데 성공했다고 밝혔다.

 

이번 연구를 주도한 쉔 야징 교수는 ”이번 연구는 접근이 어려운 신체 부위의 조기 진단 및 치료 목표를 달성하기 위한 수술용 로봇 개발에 중요한 솔루션을 제공한다“며 ”지속적인 기술 발전으로 이 로봇이 머지않은 미래에 인간 건강에 큰 기여를 할 것으로 믿는다"고 말했다.

 

 

장길수 ksjang@irobotnews.com

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