호주 스윈번, 헌혈팩 응고막는 과정 자동화 로봇 팔 개발

 

▲호주의 스윈번이 사람대신 헌혈팩 응고를 막는 작업을 해주는 로봇을 개발했다. (사진=스윈번)

 

호주의 스윈번(Swinburn) 연구원들이 협동 로봇 공학, 비전 시스템, 지그 및 액추에이터를 사용해 혈액 팩 접기 및 원심분리 튜브 로딩 프로세스 자동화 로봇을 개발했다고 테크익스플로어가 지난달 30일(현지시각) 보도했다.

 

헌혈 담당자들은 이 작업을 수행하기 위한 고도의 교육을 받았지만, 여전히 위험과 인적 오류가 발생할 수 있다. 파손되거나 찢어진 팩은 헌혈로 기부된 소중한 혈액을 잃게 할 뿐만 아니라 직원들이 잠재적으로 위험한 생물학적 물질에 노출되게 한다. 시간이 지남에 따른 품질 편차로 이어질 수 있다. 한편으로 헌혈팩이 굳지 않도록 반복적으로 움직여주는 동작(때로는 하루에 수백 번)은 직원에게 인체공학적 긴장 및 부상을 초래할 수 있다.

 

혈액 팩을 움직여주는(또는 접는) 과정은 매우 복잡해서 로봇을 사용해 자동화하기가 어렵다.

 

혈액 팩은 부드럽고 변형 가능한 물체인데다 모양과 외면 형태에 상당한 변화를 초래할 수 있다. 따라서 이는 무수한 형태에 적합하지 않은 로봇이나 컴퓨터가 작업을 자동화하기 어렵게 만든다.

 

사실 부드럽고 변형 가능한 물체 조작 자동화는 로봇 연구에서 뜨거운 주제다.

 

호주 혁신생산협력연구센터(IMCRC)가 이 프로젝트에 열심히 자금을 지원한 이유는 이의 성공이 헌혈과 관련해 실용적이고 영향력 있는 사회적 이익이 될 뿐만 아니라, 자동화와 혁신적 제조를 위한 한 걸음이 될 수 있기 때문이다.

 

스윈번 팀은 자동화 프로세스 파괴를 통해 자동화 기회를 모색해 왔다. 즉, 프로세스를 작은 단계로 나누고 설계 및 기술 예비 대응책을 만들어 최종 설계에 반자동, 자동화, 또는 지원 프로세스를 결합할 수 있도록 했다.

 

프로젝트 과정에서 헌혈 담당 직원들은 손상과 인적 과실로 이어질 수 있는 반복적 혈액팩 접기 과정을 시연했다. 이 프로세스는 이어 로봇 암, 비전 시스템 등에 의해 완료됐다. 스윈번 팀은 3개월 만에 프로세스를 자동화할 수 있을 뿐만 아니라 프로젝트 범위도 추가할 수 있다는 것을 알게 됐다.

 

이 팀은 기술 자동화를 통해 채혈 팩을 접을 수 있다는 것을 보여주는 개념 증명 로봇 팔을 만들었다. 이들은 품질 검사를 위한 이미지 인식, 추적성을 위한 데이터 기록, 수동으로 배치된 스티커/라벨의 이상을 감지하는 기능 등도 내장했다.

 

프로젝트 리더이자 스윈번 ‘미래의 공장’ 부책임자인 샨티 크리슈난 박사는 “협동 로봇과 기계 비전 시스템을 사용해 의료 업계의 반복적 수동 프로세스 문제에 대한 자동화된 혁신적 해결책을 찾는 도전에 매우 흥분됐다. 스윈번의 미래의 공장에서 기술 우수성과 응용 연구를 위한 헌신적 팀 노력이 개념증명 설계를 성공적으로 완료하게 돼 자랑스럽다”고 말했다.

 

이 프로젝트는 로봇을 더 빠르게 만드는 새로운 목표로 확장됐다. 다만 현재 이 자동화 로봇의 작업속도가 사람보다 훨씬 느리기 때문에 ‘속도’를 올리는 것이 이 안전하고 정확한 과정을 통합하는 데 중요한 단계가 될 것으로 보인다.

 

이 프로젝트의 성공은 스윈번 팀에게 더 큰 파급 효과를 가져다 주게 될 것으로 보인다.

 

스윈번 팀은 “이 연구결과는 식품, 건강, 농업 및 기타 산업에 영향을 미치는 부드럽고 변형 가능한 물체를 포함하는 유사한 과정에서도 응용할 수 있다. 기본적으로 (헌혈팩과 닮은)팩과 관련된 모든 것이 해당한다”고 설명했다.

 

이성원 sungwonly09@gmail.com

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