미 콜로라도대, 내장을 기어다니는 의료용 소형 '로봇 탱크' 개발

▲ 의료용 소형 로봇 탱크(사진=콜로라도대) ​ 미 콜로라도대 연구진이 동물 또는 사람의 내장 내부를 기어다닐 수 있는 소형 로봇 탱크 ‘엔도큘러스(Endoculus)’를 개발했다고 IEEE 스펙트럼이 보도했다. 내시경과 같은 역할을 할 수 있는 의료 로봇이다.   이 소형 로봇 탱크는 길이 6cm, 너비 3cm, 높이 2.3cm의 크기로, 일반 내시경보다는 다소 크다. 수동적으로 움직이기보다는 능동적으로 동물 또는 사람의 내장 안으로 깊숙이 파고들 수 있다. 이 로봇은 자체 추진 시스템을 갖추고 있으며, 내장이나 직장 등으로 들어가 샘플을 채취해 가져올 수 있다.   연구팀에 따르면 기존 내시경은 장기 안에서 움직이는 과정에서 신체에 상당한 상처를 입힐 수 있지만 엔도큘러스는 이 같은 위험을 크게 줄여줄 수 있다. 엔도큘러스는 4개의 궤도 형태 트레드(tread)를 갖추고 있어 동물이나 사람의 장기 안에서 상처를 주지않고 이동하는 게 가능하다. 특히 굴곡진 부분을 잘 통과할 수 있다고 한다. 트레드가 마치 탱크의 궤도 처럼 보여 '로봇 탱크'라는 별칭이 붙은 것으로 보인다. 이 같은 트레드 구조가 직장의 점액을 통과하는 데 유리하다는 설명이다.   이 로봇은 카메라, LED 조명, 공기 또는 물 주입용 튜브, 내시경 부속 장비인 겸자나 핀셋 등을 부착할 수 있는 도구 포트(tool port) 등을 갖추고 있다. 여기에 외부의 제어 장치를 통해 조작할 수 있도록 '테더(tether)'와 외부 제어 장치를 갖추고 있다.   연구팀은 그동안 돼지의 창자를 이용해 엔도큘러스 로봇을 테스트했다. 돼지의 내장은 사람 보다 작고 나선형 구조를 하고 있는 게 특징이다. 실험 결과 엔도큘러스 로봇은 내장 내부를 초당 40mm의 속도로 이동할 수 있는 것으로 나타났다.   연구팀은 앞으로 엔도큘러스의 자율 능력을 강화한다는 계획이다. 로봇의 온보드 카메라와 관성측정장치(IMU)를 활용해 로봇의 위치 측정과 매핑 등이 가능하도록 하겠다는 계획이다. 연구팀은 이번 연구 성과를 ‘ICRA 2020’에 발표했다.

장길수  ksjang@irobotnews.com

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