인간을 위한 헬스케어에 로봇기술이 적용된다. 물론 인공지능을 이용한 4차산업혁명의 산물이다. 국내의 한 대학로봇연구팀에서는 딱딱하게 움직이는 로봇과 달리 부드럽게 움직이면서 인간의 생활에 실질적으로 도움이 될 수 있는 소프트로봇을 개발한다. 조규진 서울대학교 기계항공공학부교수는 ‘소프트로봇은 기본적으로 유연한 재료를 사용해서 로봇을 만들게 되는데 그렇게 되면 기존의 방식과는 완전히 다른 방식으로 로봇을 만들고, 로봇을 움직이게 할 수 있다. 이렇게 새로운 패러다임에 해당되는 로봇을 만들기 위한 새로운 기술들을 개발하고 있다’고 했다.

소프트로봇은 소프트로봇- 생물의 조직과 근육처럼 부드럽지만 강도를 진니 물질을 제어할 수 잇는 기술을 결합한 로봇으로 뱀이나 문어와 같은 생명체에 구조와 형태를 본뜨거나 유연하고 신축성있는 소재를 활용한 로봇개발 기술이다. 김웅배 서울대학교기계항공공학부 바이오로보틱스연구원은 ‘종이접기 구조랑 소프트로봇을 결합해 공기를 넣으면 쫙 퍼졌다가 공기를 더 넣으면 사람의 근육역할을 할 수 있도록 굽힘 운동, 뒤틀림 운동등이 가능하게 해서 물건을 잡거나 땅을 기어가는 역할을 할 수 있는 구동기역할을 할수 있는 기술을 개발중이다‘라고 말했다.  

 

로봇연구팀은 세계그랜드슬램 로봇대회에서 우승했다. 자동차처럼 생긴 소프트로봇으로 출전해 작은 곳을 바퀴와 몸체의 크기를 조절해 통과하는 고난도의 기술을 선보였다고 한다. 이 기술은 최근에 신체의 일부처럼 착용할 수 있는 소프트웨어러블로봇으로 연구하고 있다. 장애인의 일상생활을 돕는 장갑형 소프트로봇은 해외에서도 주목하는 기술로 척추손상환자들중에서 손의 기능을 잃어버린 사람에게 장갑을 착용하면 물건을 잡을 수 있도록 도와줄 수 있는 유연한 착용형 손 로봇제품을 말한다.

생체를 모방해 만들기 때문에 실제 사람의 연골기능과 같이 적당한 힘을 주어 물건을 잡고 정확한 위치에 물건을 내려 놓을수 있게 하는데 동작을 구현하기 까지 많은 기술이 집약된다.

손가락을 펴주는 와이어는 2가닥, 손가락을 오므려주는 두 손가락을 움직여주는 와이어는 실제로는 한 가닥밖에 없다.이 와이어들은 안에 있는 하나의 모터에 연결되어 있어 하나의 모터가 감기면 펴줌과 동시에 오므려주는 것을 한 모터로 구동할 수 있게 되어 있어 얇고 길죽한 물건도 쉽게 잡을 수 있도록 손가락 모형에 세밀한 움직임도 조정이 가능하다. 손에 힘이 없어 물건을 들고 들어 올릴 수 없는 환자가 장갑을 착용하면 물건을 들 수 있음은 물론 병에 들은 물을 쉽게 따를 수 있고 병투껑도 열수 있게 된다. 조규진 서울대기계항공공학부 교수는 ‘저희가 상상하고 있지 않은 형태의 웨어러블 로봇을 만들 수도 있다고 생각하고 있다. 소프트로봇이라는게 정말 사람을 대체하는 게 아니라 사람을 도와줄수 있는 그런 기술이라고 생각하고 있어서 앞으로 인간에게 도움이 될수 잇는 소프트로봇을 개발하려 한다.‘고 앞으로의 기술개발 희망에 대해 밝혔다.

 

인간에게 도움이 되는 센서개발도 활발하게 진행중이다. 루게릭병환자에게 희망을 줄수 있다.루게릭병은 중증 전신마비로 움직일 수 없지만 시선을 몇 번 움직이면 간병인에게 목이 마르다고 문자를 보낼 수 있게 되는등 의사를 표현할 수 있게 되는 것이다. 안구메신저 시스템을 이용하여 눈의 움직임과 뇌파정보를 센서로 감지해 메시지로 변환하는 기술이다. 시선과 뇌파를 추적해 메시지로 전환한다. 이는 환자에게 의사소통의 혁신을 선사한다.

이렇게 민감한 센서는 신체기능을 대처하는데 도움이 된다. 인간의 신체중 예민한 기관은 어디일까  맛있는 냄새 ,불쾌한 냄새등 수 백종류의 냄새를 구분하는 후각기관 바로 코다. 인간의 오감중 후각은 워낙 민감해서 아직 이를 대처할 제품이 나오지 않았는데 문제를 풀어줄 미래유망기술로 바이오전자코가 서울대학교연구원에서 개발하여 주목을 받고 있다.

바이오전자코란 냉장고에 넣지 않은 채 실온에 보관해 있던 음식물의 액상중에 액체 한 방울을 전자코에 떨어 뜨린다. 이를 냄새를 구분하고 화학적 성분을 분석해 내는 전자장치를 말한다.

김소옹 서울대학교화학생물공학부는 ‘눈과 귀 그리고 피부는 시각, 청각, 촉각을 각각 담당하는 걸로 알려져 있다. 이 세가지같은 경우는 카메라 혹은 녹음기, 터치패드같은 방식으로 각각의 감각들로 기록할 수 있는 장치들이 개발되고 있다. 반면 코를 통해 감지하는 후각이나 혀를 통해 감지하는 미각같은 경우에는 이들을 기록할 수 있는 수단이 아직까지 나타나고 있지 않다. 바이오전자코는 인간의 코에 있는 후각을 묘사해서 실제로 인간이 냄새를 맡는 것 같은 기능을 할 수 있고, 그것을 통해서 냄새를 기록 저장하고 그 냄새에 대한 코드를 제공할 수 있는 장치로서 작동할 수 있다’고 말했다.

해산물, 육류, 유제품, 해조류 이렇게 4가지종류의 후각을 가진 전자코는 식품의 부패정도를 감지해 냄새를 식별한다. 국내연구진이 세계 최초로 발견한 전자코는 현재 수 십가지의 냄새를 구분하고 즉각적으로 식별이 가능하다. 특정한 냄새 물질이 결합하게 되면 전류 값에 변화가 생기게 된다. 인간이 코로 냄새를 맡고 그 정보를 뇌에 전달하 듯이 전자코도 전자장치를 사용해 냄새를 구성하는 물질을 수집하고 분석정보를 디지털정보로 변환해 냄새의 종류농도 특징등을 식별해 알아낸다. 컴퓨터 모니터 상에 복잡한 연산을 거쳐 수치가 뜨게 된다. 부패한 음식물의 액상에 전자코가 반응하면서 각각의 냄새 감지신호들이 점점 커지고 있다. 정교하게 구성된 전자코는 사람들이 분간하기 어려운 극소량의 냄새 물질까지도 정교하게 감지할수 있다. 따라서 마약탐지, 폭팔물, 독극물탐지등에 활용할 수 있어 그 응용범위가 더욱 확대될 것으로 보인다.

이렇게 만들어진 바이오 전자코 같은 경우 특정한 냄새에 대한 우리 인간이 가지는 공용적인 어떤 언어로서 사용될 수 있지 않을까?

앞으로 어떤 특정한 냄새라는 것은 이러한 패턴으로 나올 수 있다. 예를 들면, 우리가 현재 쓰고 있는 QR코드처럼 특정한 냄새에 대한 반응패턴을 나타내서 냄새에 대한 패턴을 특정한 언어로 만들 수 있지 않을까라는 것이 기대된다. 지금 세계는 인간을 위한 가상과 현실을 융합으로 명명되는 4차산업혁명의 시대로 진입됐다.

사물인터넷, 빅데이터, 로봇, 4차산업혁명을 대표하는 기술이다. 이를 기반으로 산업과 일상분야가 진화되는 현재진행형 미래가 우리 눈앞에 펼쳐지고 있다. 실체가 모효하던 기술은 우리 생활속에서 윤곽을 잡아가고 있고 이러한 흐름을 더욱 가속화될 것이다. 이제 우리에겐 4차산업혁명시대에 달라지는 트렌드와 변화에 적응하기 위해 미리 알고 준비하는 자세가 필요하다. 앞으로 8년뒤 인 2025년이면, 우리 대한민국은 초고령화국가에 진입한다. 과연 그 이후에 대한민국에 국가혁신여력이 남아있을 것인가 대단히 어렵다.

우리는 향후 8년 사이에 4차산업혁명을 완성하느냐 그렇지 못하느냐 하는 선택의 기로에 놓여있다. 선 4차산업혁명, 후고령화가 한국의 희망이다. 선고령화, 후 4차산업혁명은 한국의 추락이다. 선택은 우리들에게 달려있다.

 

김봉화 기자

 

 

 

 

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