인간을 위한 연구 장애인을 생각하는 공학lgchallengers.com/wp-content/uploads/global/global_pdf/i0028.pdf · 현재 이를 더욱 개발 발전 시켜 정상인을

탐방 보고서 - [ I0028 ]

인간을 위한 연구

장애인을 생각하는 공학

- 인간 친화적 재활 로봇의 미래를 꿈꾸며…

팀 소개 - MEDIC (MEDical Intelligent wheelChair ) 의학과 공학의 만남이라는 뜻으로 Medical과 Intelligent 그리고, 노약자와 장애인을 돕는

Wheelchair를 이미지화하여 공학도의 입장에서 노약자와 장애자들을 보살피고자 팀이름을 MEDIC

이라고 정하였다.

점자 – MEDIC

지도교수 : 김한실

전기전자정보시스템공학과 / 울산대학교

탐방대원 : 손제현, 이재광, 백성환

전기전자정보시스템공학과 / 울산대학교

LG Global Challenger 2003 - 1등 LG와 함께 초우량 현장으로!

LG Global Challenger

1. 탐방테마 3 2. 탐방목적 4 2.1 우리 사회의 노령화 및 장애 현황 4 (1) 인구의 노령화 4 (2) 장애인 실태조사 5 2.2 탐방의 필요성 6 (1) 경제·산업적 필요성 6 (2) 기술적 필요성 6 (3) 사회 문화적 필요성 7 3. 국내외 개발현황 및 최근 동향 8 3.1 국내 개발현황 및 동향 8 3.2 국외 개발현황 및 동향 10 3.3 최근 재활공학 학회 동향 및 연구과제 11 4. 탐방활동 12 4.1 탐방 일정 13 4.2 탐방 기관 14 (1) Rehabilitation Institute of Chicago 14 (2) Carnegie Mellon Univ. 18 (3) A. I. duPont Hospital for Children 22 (4) Massachusetts Institute of Technology 25 5. 탐방결론 30 6. 기대효과 및 활용방안 32

[Reference] 33

- 인/간/을/위/한/ 연/구/ 장/애/인/을/생/각/하/는/ 공/학/

2

목 차

LG Global Challenger - 인/간/을/위/한/ 연/구/ 장/애/인/을/생/각/하/는/ 공/학/

3

1. 탐방테마

인인간간을을 위위한한 연연구구 ,, 장장애애인인을을 생생각각하하는는 공공학학

- 인간 친화적 재활 로봇의 미래를 꿈꾸며…

인구의 노령화와 후천적 장애 인구의 증가로 사회적 문제가 되고

있다. 최근 급격한 과학기술의 발달에도 불구하고 노약자와 장애

인은 그 혜택을 누리기 힘든 실정이다. 따라서, 국내 실정에 맞는

노약자와 장애인을 위한 재활 공학시스템의 개발이 시급하다.

인구의 노령화와 후천적 장애인구의 증가

인구의 노령화로 인하여 독립 생활이 힘든 사람이 증가하여 사회적 문제가 되고 있다. 또한 선천적인 장애자 외에도 최근에는 산업재해 및 교통사고 등으로 인한 후천적 장애 인구가 증가하고 있다.

노약자와 장애인을 위한 재활공학로봇의 개발 필요

최근의 급격한 과학 기술의 발달에도 불구하고 노약자와 장애자들은 그 혜택을 누리기 힘든 실정이다. 따라서, 과학 기술을 이용하여 장애자와 노약자 등의 상실

된 감각을 보충해 주거나 불완전한 활동을 도와주는 재활 공학 로봇의 개발이 필

요하다.

국내 실정에 맞는 재활 공학시스템의 개발 시급

재활 공학시스템의 개발은 세계각지에서 이루어지고 있으며 일부 상용화되고 있

으나 선진 각국에는 각국의 문화적 특성에 맞는 재활 로봇을 포함한 서비스 로봇

을 연구하고 있다. 우리는 고유의 생활 환경을 가지며 신체적 특징 및 생활 습관

의 차이가 존재하므로 외국에서 현재 개발되거나 개발 중에 있는 시스템을 그대

로 수입하여 사용 할 경우 유지, 보수 및 사용상에 여러 가지 문제점이 발생할 수 있다.


4

2. 탐방목적

장애인구의 증가와 노령화 사회의 도래 및 사회적 요구에

대처하기 위해서는 유연하면서도 지능을 갖는 인간 친화

형 로봇 시스템의 연구개발이 절실히 요구된다.

인간수명의 연장에 의한 인구의 노령화로 인하여 독립 생활이 힘든 사람이 증가

하여 사회적 문제가 되고 있다. 또한 선천적인 장애자 외에도 최근에는 사회의

복잡 다양화에 의한 산업재해 및 교통사고 등으로 후천적 장애 인구가 증가하고

있다.

최근의 급격한 과학 기술의 발달에도 불구하고, 이와 같은 노약자와 장애자들은

그 혜택을 누리기 힘든 실정이다. 따라서, 장애인구의 증가와 및 사회적 요구에

대처하기 위해서는 유연하면서도 지능을 갖는 인간 친화형 로봇 시스템의 연구개

발이 절실히 요구된다.

2.1 우리 사회의 노령화 및 장애 현황

(1) 인구의 노령화

우리나라는 급격한 산업화와 함께 보건 위생의 개선과 평균수명의 연장으로 인

구의 노령화가 급속하게 진행되고 있다.

2001년 12월 현재 우리나라의 65세 이상의 노인 인구는 전체 인구의(47,343천

명)의 7.6%인 358만 명으로 전체 인구의 7%를 넘어 고령화 사회(Aging Society)

로 진입하였고, 20년 내에는 15%를 넘어서 고령사회(Aged Society)가 될 것으로

전망되고 있다.

<65세 이상 노인의 증가추이>

0

5000

10000

15000

1990 2000 2010 2020 2022 2030

연도

인구

(천명

)

0510152025

구성

비(%

)

65세 이상 노인의 인구(천명)

65세 이상 노인의 구성비(%)

자료 : 통계청, 장래인구추계, 2001. 12.


5

우리나라의 노인 인구의 증가 속도는 다른 외국과 비교해 볼 때 특히 빠른 것으

로 나타나고 있다. 이는 오랜 기간에 걸쳐 인구 고령화에 대처해 온 선진국과는

달리 우리나라의 경우 고령 사회에 대한 준비가 그만큼 시급함을 의미한다.

(2) 장애인 실태조사

최근 들어 고령화 및 만성질환을 가진 인구의 증가, 각종 사고, 환경오염에의 노

출 등으로 인한 선천성 혹은 후천성 장애인구의 증가하고 있다.

1 9 9 0 1 9 9 5 2 0 0 0 2 0 0 10

200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

단위:명

연도

< 등록 장애인 수 - 장애 종별 >

기타

정신지체

청각 언어장애

시각장애

지체장애

자료 : Proceedings of The ICORR2003, National Rehabilitation Center

선천적 장애나 출산 시에 발생하는 장애보다 후천적으로 장애인이 되는 비율이 상당히 높다. 후천적 장애의 여러 가지 요인 중에서도 대부분은 각종 산업 재해나 교통 사고가 그 원인이다. < 장애의 원인 > 단위 : %

구 분 계 지체장애 뇌병변장애 시각장애 청각장애 언어장애 정신지체 신장장애 심장장애

계 100 100 100 100 100 100 100 100 100

선천적 4.4 1.7 2.5 3.4 6 14.3 23.8 4.3 3.4

출산시 2.3 0.6 4.1 1.1 1.4 10.5 12.2 0 0.8

후천적 89.4 96.3 91.6 92.2 84.7 61.4 44.8 93.6 95.8

미 상 3.9 1.4 1.8 3.3 7.8 13.8 19.2 2.1 0

자료 : Proceedings of The ICORR2003, National Rehabilitation Center


6

2.2 탐방의 필요성

(1) 경제·산업적 필요성

인구의 노령화 및 각종 사고의 발생으로 인한 장애인구의 추가 의료비와 보조노

동력의 필요성이 증가하고 있다. 선진국들을 중심으로 로봇을 활용한 재활 분야와 수술분야의 응용사례가 급증하고 있으며, 특히 재활 로봇은 현재 큰 관심을 끌며 연구 개발 중에 있고, 복강경 수술과 뇌수술 시스템은 이미 상용화 단계에 접어들

고 있다. 유럽, 미국 등 선진국에서는 80년대 말부터 장애인을 위한 재활로봇과 의료용 로봇을 경쟁적으로 개발하고 있으며 인간과 상호작용을 하면서 사용자가 요구하는 작업을 처리하는 여러 가지 복지 로봇 시스템에 대한 연구를 시작하였

으며 몇몇 시스템의 경우 이미 시작품 제작 단계를 지나 현재 시장진입 단계에 있다. 현재 이를 더욱 개발 발전 시켜 정상인을 위한

확장시키고 있다. 복지 로봇에 대한 시장 잠재력

은 매우 큰 것으로 예측되며 70, 80년대의 산업

용 로봇이 국가 경쟁력에 지대한 영향을 준 것과 같이 앞으로는 복지 로봇 시스템이 고부가 가치

를 창출하는 산업이 될 것으로 생각된다. 따라서 로봇을 활용한 의료자동화와 재활시스템은 의료

비용을 줄이고 노약자 및 장애인의 재활을 도울 수 있을 뿐만 아니라 선진기술을 조기에 개발하

여 국산자립기술 개발 및 수입대체가 가능하다.

서비스 로봇으로 그 범위를

(2) 기술적 필요성

업용 로봇은 잘 구조화된 생산공정에서 정밀 가공

유

장점을 조화롭게 결합한 로봇

산

에 매우 효과적으로 사용되어 제품 생산성을 비약적

으로 향상 시켜왔다. 그러나 오늘날 요구되는 로봇은 사람과 협동작업을 하거나 사람의 여러 가지 작업 및 일상생활을 도와주는 지능형 재활 로봇과 로봇이 지니는 정밀 제어능력 및 전문의의 의료경험을 결합

한 의료용 로봇 시스템 등이다. 이와 같은 로봇의 개

발을 위해서는 지능적 기법으로 제어되며 외부환경

자유도를 가지며 이동성이 강화되고 인간과 로봇의 시스템의 개발이 필요하다.

에 능동적으로 대처하고 여


7

(3) 사회·문화적 필요성

복지사회는 구성원 각자가 평등하게 축복 은 사람으로 느끼며 사는 사회이다. 특

나

받

히 노약자나 지체 부자유자들이 정상인들

과 더불어 편안하게 살 수 있는 사회이다. 우리 모두의 공동목표로서 그러한 복지사

회를 구현하기 위하여, 과학기술을 이용

한 각종 편의시설, 첨단 장비 또는 장치

와 시스템을 구축하는 것이 필수적이다. 선진국에서는 각국의 문화적 특성에 맞는 재활 로봇을 포함한 서비스 로봇을 연구

가지며 신체적 특징 및 생활 습관의 차이

개발 중에 있는 시스템을 그대로 수입

하여 사용 할 경우 유지, 보수 및 사용상에 여러 가지 문제점이 발생할 수 있다. 따라서 의료복지용 로봇의 설계 단계에서부터 사용 대상자의 사회 및 문화적 특

성을 고려한 시스템 개발로 사용자에게 친근감을 주며 편리하게 사용될 수 있도

록 하는 것이 필요하다.

하고 있다. 우리는 고유의 생활 환경을 가 존재하므로 외국에서 현재 개발되거

인간 친화적 재활 로봇의

미래를 꿈꾸며……


8

3. 국내외 개발현황 및 최근 동향

3.1 국내 개발현황 및 동향

국내외적으로 로봇을 이용한 의료 서비스의 수요가 증가하고 있는 가운데,

국내에서는 재활 공학 및 의료용 로봇의 연구는 일부 대학과 연구소에서만

이루어 지고 있고, 연구분야도 특정 부분에 한정되어있는 실정이다.

재활보조용 이동 로보트 시스템

지체장애자의 생활

자체적으로 설계/

경추손상자들이 일

력수단으로는 음성

보잉을 통한 4가지

을 돕기 위해 만든 시스템으로서, 전동휠체어에

제작한 로봇팔을 장착하여 보조자 없이 노약자 및

상 생활을 할 수 있도록 도와주는 시스템이다. 입

인식, 3차원 수동입력 장치가 있으며, 비주얼 서

기본적인 자동 작업도 수행한다.

지능형 인간-로봇 상호작용 시스템

노약자/장애인의 실내 생활을 보조해주기 위한 수단으로 로봇 팔

장착형 이동 로봇을 설계제작하여 이를 구동하기 위한 제어 알고리

장애인 인터페이스를 위한 이동 로보트 제어기법등을 개발하

고 있다. 관련 연구로는 장애물 감지 및 회피 능력 연구, 원격조작

의 편리성 향상에 관한 연구, 장애인/노약자의 조작 특성을 고려한

이동 로봇 제어 기법 연구 등이 있다.

즘과

인간-로봇 상호작용에 있어서 지능적인 요인을 부

과하기 위하여 각종 첨단 기술들이 결합된 시스템

이다. 전체 시스템은 유연성을 가진 소프트 로봇

팔, 6D 비주얼 서보잉 모듈, 로봇팔 동작 명령을

위한 생체신호(EMG) 인식 모듈, 햅틱 인터페이스,

아이 마우스, 음성인식 모듈, 사용자 훈련을 위한

VR 시스템으로 구성되어 있다.

KARES


9

Sort Remote Control System for Intelligent Sweet Home

영상처리를 이용하여 다양하고 복잡한 환경 속에서 3차원으로 손의

움직임을 지능적으로 인식하고, 로봇을 제어하고 가전제품을 조작할

수 있게 한다.

Do-u-mi robot

노약자를 위한 도우미 로봇은 노약자들이 기대어 이동할 수 있도록

보조를 해 주면서 안내를 하거나 대화를 통해 사용자인 노인들에게

도움을 줄 수 있도록 고안된 도우미 로봇이다.

로봇이 호출에 응하여 노약자에게 다가서면 로봇의 전반부에 장착 된

터치스크린을 이용하여 로봇에게 다양한 명령을 내릴 수 있으며 보조

작업을 수행하거나 다양한 엔터테인먼트 서비스를 곁들여 수행한다.

우리팀은 노약자와 장애인의 이동편의를 돕고, 보조노동력 절감을 위하여 연구소

나 기업적 차원이 아니라 대학에서 배운 공학지식을 장애인 및 노약자를 돕는데

활용하고자 하는 순수한 목적에서 지능형 의료용 휠체어를 개발하였다.

그리고, 2002 한국지능로봇 전시회에서 장애인을 대상으로 한 시연을 통해 “인간

을 위한 연구, 장애인을 생각하는 공학”이라는 우리의 공학도로써 순수한 꿈을

이루는데 한걸음 내디딜 수 있었다.

Our Research Interest and Activity - 우리팀이 개발한 로봇 MEDIC(MEDical Intelligent wheelChair ) – 지능형 휠체어

구현 하여 휠체어에 탑승하고 있는 탑승자의 상태 및

지능형 휠체어의 상태를 인터넷을 통해서 원격지에서

AWARDS

장애자와 노약자 등의 상실된 감각을 보충해 주거나 불

완전한 활동을 도와주는 재활 공학시스템으로 보조자

없이 장애자가 쉽게 이동 및 일상 생활 하는 것을 가능

하게 하고자 개발하였다. 영상처리를 이용한 사용자와

상호작용으로 얼굴 주시 방향과 공의 위치와 크기를 인

식한 휠체어 제어로 환자의 보호자가 특별한 휠체어 조

작 없이 공으로 지능형 휠체어를 유도할 수 있다. 휠체

어가 환자의 상태 정보를 인터넷으로 전송하는 기능을

모니터링 할 수 있다.

2002 한국지능로봇경진대회, 과학기술부, “금상수상”

http://www.robotian.co.kr/robot/reference.asp?n=1&URL=http://ctrgate.kaist.ac.kr/Projects/KARES/kares.html


10

3.2 국외 개발현황 및 동향

세계적으로 로봇을 이용한 의료 서

일본 등에서는 산학연 협조체계 하

어 지고 있으며 이미 높은 수준에

비스의 수요가 증가하고 있다. 특히 북미, 유럽,

에서 의료복지용 시스템의 연구가 활발히 이루

올라있다.

MAid / FAW

PAM-AID 연구 프로젝트는 허약한 시각 장애인을 안

내하기 위한 목적으로 육체적인 보조와 함께 사용자

의 자율성을 개선시키기 위한 시스템으로서, 움직임

에 대한 많은 연구를 수행하였다. PAM-AID는 사용자

의 수동조작과 공유된 제어 방법의 두 가지로 사용자

의 움직임을 보조하며, 이와 함께 장애물을 회피하거

나 사용자에게 표지물, 로봇 주위의 장애물에 대한

정보를 알려주는 기능도 있다. 기능의 검증을 위해

PAM-AID는 노약자를 위한 주거공간에서 수 차례에

걸쳐 평가되어 왔다.

MAid는 노약자나 양측하지마비, 동맥경화, 근육발육이

상 등으로 움직임이 불편한 사람을 옮겨주는 일을 하

는 지능형 로봇 휠체어 시스템이다. MEYRA에서 제조

된 전동 휠체어 SPRINT를 기반으로 다양한 센서를 장

착하여 충돌 회피, 위치 추측 등의 환경 인지를 통해

용 화장실로 들어가기, 좁은 출입구 지나가기,

사람으로 붐비는 길 지나가기 등의 작업을 수행한다.

장애자

MANUS / Exact Dynamics

MANUS는 행동이 불편한 지체 장애인을 위하여 개발

된 6 DOF의 로봇 팔이다. 현재 휠체어 부착형 로봇 팔

시스템으로는 가장 잘 알려져 있는 시스템이며, 상업적

으로도 제품화 되어 판매가 되고 있다.

PAM-AID / Dept. of CS, Trinity College


11

3.3 최근 재활공학 학회 동향 및 연구과제

우리는 ICORR 2003에 참석하여 국내외 주요대학 및 연구소, 기업의 전문가를 만나

재활공학분야의 국내외 발전 방향 및 최근 동향을 파악하였다.

ICORR 2003 The 8th International Conference on Rehabilitation Robotics

( ICORR2003은 재활로봇분야에서 가장 권위 있는 국제학회입니다. )

Theme: “Toward Effective Intelligent and Human-friendly Assistive Technology”

재활로봇 분야의 국제적 정보 공유 체계, 산학연 간의 연구 협조체제

구축 및 장애인 복지 차원에서의 인적 교류와 친선 도모를 목적으로

하는 재활로봇국제학회에서 총 15 개국으로부터 접수된 81 편의

복지로봇에 관련된 논문이 발표되었다.

- Rehabilitation robots

tion

- Evaluation and simulation of assistive technologies

분야의 저명한 영국의 Micahel Hillman 박사와 미국의 Machiel

니라, 세계 각국의 관련분

학 업체들의 전시

, 활로봇의 발전 방향과 성과를 확인 할 수 있었고, 이번 학회는 국내의 장애인들도

편하게

살

★ 공정한 심사를 위해 [justice]을 사용하여 특정 학교명을 지웠습니다.

- Human-machine interaction

- Advanced devices for mobility & transpota

이

Van der Loos박사의 초청강연은 한국뿐만 아

문적 발전과 교류에 큰 도움이 되었다. 또한, 국내외 재활 로봇 관련야에 있어,

도 병행되어 재

참가하여, 학술회의 자체의 의미뿐만 아니라, 노약자와 지체 장애자들이 정상인과 더불어

수 있는 복지사회의 구현이라는 ICORR의 기본 취지를 훌륭히 살리는 학회였다.

ard E. Kahn, M.S.

Re

Bambi R. Brewer, Ph.D.

Tariq Rahman, Ph.D.

du ital for Children

atton,

James L. P Ph.D.

iversity

Leon

habilitation Institute of Chicago

Carnegie Mellon Univ.

A. I. Pont Hosp

Northwestern Un


12

4. 탐방활동

앞서 재활 로봇의 국내외 개발 동향에 대해 살펴보았다. 특히 미국은 다른 선진 자본주의 국가

는 매우 다른 장애인 복지의 특성을 가지고 있어 보다 다양한 재활 로봇을 연구하고 있다. 미국

52개 주로 구성된 연방국이기 때문에 사회보장제도와 장애인복지 권적 성격

갖는다. 이러한 이유 때문에 같은 이름의 사회보장제도라도 주에 급여수준

는 프로그램의 규모가 매우 다른 것을 볼 수 있다. 따라서 다양한 통해 보다

은 재활 로봇의 연구를 할 수 있는 것이다.

한 장애인복지제도의 수혜자와 직접 접촉하는 운영기관의 대부분 먼저

혜자들에게 서비스를 제공하고 후에 정부로부터 요금을 지급 받게 문에 기관들

능동적이고 자발적인 장애인 복지 활동을 할 수 있다. 인간의 가치 실현을 재활의 기본 이념으

다. 미국내 많은 연구 기관

있지만 탐방 이유와 여건을 고려하여 다음과 같은 지역을 탐방 지역으로 선정하였다.

와

은 정책이 강한 지방분

따라 그 자격요건과

장애인 복지정책을

이 사설이다. 사설기관은

된다. 그렇기 때

을

또

나

또

수

은

로 하는 미국이 다른 어느 국가보다 장애인 복지 선진국이라 할 수 있

과 단체들이

준비 기간 동안에 재활로봇분야의 세계적권위를 가지고 있는 학회인 ICORR 2003에 참가 하는 등

많은 조사를 통해 북미 전역에 걸쳐 크고 작은 대학 및 연구소에서 재활 로봇에 대한 연구와 개

발이 활발히 이루어지고 있는 것을 확인 할 수 있었다. 그 중에서도 특히 미 동북부 지역(시카고,

메사추세츠, 펜실베니아등) 에서 두드러지게 활동하고 있는 것을 확인했고 수준 또한 이 지역이

다른 지역보다 높았다. 길지 않은 일정을 고려하여 최적의 탐방 지역을 선정하였다.

- 인/간/을/위/한/ 연/구/ 장/애/인/을/생/각/하/는/ 공/학/

D+14(토) 한국도착 L.A. (출발) 한국(도착)

우리팀의 의 두 탐방지이다. C g Harv 방계획은 우리를 초청해 주었던 Hugh Herr PhDMIT에서 만나 Harvard/MIT Division of Health Sciences and Technology의 인터뷰와 트 방하고 Harvard University 방문 에 변경이 있었고,UBC를 방문할려던 계 에 있어 중요한 것은 공학

만 라 의학이 큰 다는 것을 절실히 느끼고 Stanford University Comprehensive Rehabilitation Center를 탐방하여 재활공학에 있어 의학이 공학에 협조해야 하는 점 의 협조해야 하는 율 실성을 높이도록 하였 .

LG Global Challenger

13

4.1 탐방일정

날짜 탐방지역 탐방기관 탐방내용 초청자

D+1(일) 한국출발 한국(출발) Chicago , U.S.A.(도착)

D+2(월)

D+3(화)

Chicago,

Illinois

Rehabilitation

Institute of Chicago

Sensory Motor Performance Program

Prosthetics Research Laboratory

Laboratory for Intelligent Mechanical Systems

James L. Patton,

Ph.D.

Leonard E. Kahn

D+4(수)

D+5(목)

Pittsburgh,

Pennsylvania

Carnegie Mellon Univ.

School of Computer Science

The Robotics Institute - Medical Robotics Technology Center

- Neurobotics Lab.

Bambi R.Brewer

Ph.D.

D+6(금) A. I. duPont Hospital

for Children Pediatric Engineering Research Lab.

D+7(토)

Philadelphia

Pennsylvania 탐방기관 휴무

미국의 재활/장애인 복지정책에 대한 Tariq Rahman 책임연구원과의 미팅

Tariq Rahman,

Ph.D.

D+8(일) 탐방기관 휴무 – 다음 일정을 위한 준비

D+9(월)

0(화)

MIT (Massachusetts

Institute of Technology)D+1

Cambridge

Massachusetts

MIT CSAIL (Computer Science & Artificial

Intelligence Laboratory)

- Medical Robotics

- Leg Lab

Hugh Herr,

Takahashi

Kazutaka

Ph.D.

D+1 수) 1( 동부(Cambridge) 서부(San Francisco) 이동

D+12(목)

D+13(금)

San

Francisco Stanford University Comprehensive Rehabilitation Center

Eunha Lee

Hanbum Cho

MD. PhD

탐방일정 변경은 크게

ambrid e에서 ard University 탐

를 탐 이 불필요 하였기 때문

획은 인간친화적 재활로봇 시스템 개발

아니 몫을 한

학에 것을 탐방하고자 탐방지를 일부 수정하여 탐방의 효 과 내용의 충

다

를

프로젝

캐나다

뿐

공학이


14

4.2 탐방 기관

Rehabilitation Institute(1) of Chicago

Rehabilitation Insti5 . Superior St. ic go, IL 6

탐 소개

Institute of 수 평가를 받

활을 의학적

tute of Chicago 34 E Ch a 0611

방기관

“Best Rehabilitation Hospital in America.”

- U.S. News & World Report.

40년 이상 재활에 관련된 분야에 Rehabilitation Institute of Chicago는

있어 세계에서 선도적 역할을 하는 기구이다.

Rank America's Best Hospitals 2002 / Hospital / Rehabilitation Reputational score

1 Rehabilitation Institute of Chicago 68.6

2 The Institute for Rehabilitation and Research, Houston 41.0

3 University of Washington Medical Center, Seattle 35.8

4 Mayo Clinic, Rochester, Minn. 27.6

5 Kessler Institute For Rehabilitation, West Orange, N.J. 25.7

-U.S. News & World Report

우리가 탐방 했던 Rehabilitation Chicago는 미국에서 3년 연속 최우

은 병원이다. 다른 재활원과 같이 재

인 측면에서 접근하였을 뿐 아니라, RIC는 특히 학적인 시각으로 접근하여 연구를 활발히 하

고 있다.

공


15

핵심 연구분야 및 탐방내용

Rehabilitation Institute of Chicago & Northwestern University

“머리 끝에서 발 끝까지의의 재재활활””

hicago(RIC)의 “The Sensory Motor e Program (SMPP)”은 근육과 골격 경과 근육에

연관되는 연구와 감각이상으로인한 비정상적인 자세와 움직임

히 진행 중이

미국 최고의 재활연구 기관답게 깨

재활환자들이 이용하고 있다. 들은 장애인임에도 불구하고 밝

Rehabilitation Institute of C, 신

을 만드는 것에 대한 연구를 활발 다.

Sensory Motor Performance Program

“머리 끝에서 발 끝까지

Performanc

끗하고 청결하였으며 많은 그

은 모습들만 볼 수 있다. 재활 공학 , 가상현실로의 여행…

실 템은 명판 로봇팔 그리

구성되어 있다. 착용하여 투명판을 쳐다보면 그런 2개가 보인다. 그리고 로

이리저리 움직여보면 작고 네모난 자가 이리저리 손 움직 대로

건드려 보면 공과 같은 느낌이 환자에게 전달 된다

위사진은 가상현

고 삼차원 고글로

삼차원 고글을 봇 팔을 잡아서 움직이고 둥근 공을

을 이용한 재활시스템이다. 이 시스 투 과

둥 공

상 임

.

http://www.usnews.com/usnews/nycu/health/hosptl/directory/hosp_6742020.htm



http://www.usnews.com/usnews/nycu/health/hosptl/tophosp.htm




16

이 시스템은 뇌기능이 손상된 사람에게 지각능력과 손상된 팔 운동을 회복시킬수

있 . 화면의 공을 눌러보면 실제와 같은 질감이

그대로 환자에게 feedback되어 오는 것을 느낄 수 있으며 환자가 손으로 공을 밀

고 당길 때마다 손상된 신경이 살아 날수 있도록 돕는 시스템이다.

게 만드는 가상현실 재활 로봇이다

이 로봇은 뇌 손상을 입은 중풍 환자들을 위한 재활 로봇이다. 중풍은 미국에서

후천적 장애의 원인 중 가장 높은 비율을 차지한다. 그래서 미국 내에서도 많은

연구가 이루어지는 분야이다. 동작 원리를 살펴보면 환자는 모니터의 명령을 따라 팔을 움직이고 팔에 부착된

봇 매니퓰레이터와 컴퓨터가 환자의 팔 동작(힘, 속도)을 정확히 인식하여 환자

의 부족한 동작을 로봇이 수정하는 과정을 반복한다. 환자는 손상된 신경을 점차

회복하게 되고 뇌기능도 향상된다. 실제로 중풍 환자에 적용하고 있으며 많은 환

자들이 치료를 받고 있다. 지금은 센터에서만 로봇이 설치되어 있고 재활 치료

중이지만 앞으로는 재활환자가 있는 가정에서도 이용할 수 있도록 더 많은 노력

을 할 것이라 한다.

로


17

흥겨운 재활 운동 프로젝트

- Neuro-Locomotion Lab : Lokomat Robot

Neuro-Locomotion 실험실의 목표는 신경학적인 손

상의 환자나 장애인에게 재활 효율을 높이는 공학

적 방법을 연구하는 것이다. Lokomat라고 불리는

트레이너 로봇을 이용하여 장애인이나 환자를 치료

하는 것과 연구 과정 및 결과를 탐방하였다.

Lokomat(로코맷)이라는 재활로봇을 이용해 실제 환자가 재활치료중인 장면을 참

관하였다. 척추 손상에 의한 하체 마비로 평생을 휠체어에 앉아 생활해야 하는 고

통도, 물리 치료에 의한 고통스러운 재활 운동이 아닌 Lokomat이라는 재활시스템

을 주3~4회 30분 정도의 치료로 상당한 치료효과를 얻을 수 있다고 한다. 사진에서 보는 바와 같이 척추 손상에 의한 하체 마비 환자들의 재활을 돕는 로

봇이다. 국내에서는 우리가 생각하는 하체 마비 환자들의 모습은 고통스런 재활

진료를 받는 것이지만 이 재활 로봇으로 치료를 하는 환자는 흥겹게 노래를 부르

웃으며 치료를 받고 있는 것이 인상적이었다. 작원리는 환자의 반복된 훈련 과정을 통해 신경 회복을 돕는 것에서는 앞서 설

한 로봇과 비슷하지만 매니퓰레이터의 기계적인 구조와 하체 마비 환자를 위한

봇이라는 점에서 차이가 있다고 할 수 있다.

고

동

명

로


18

(2) Carnegie Mellon Univ.

School of Computer Science -Robotics In

다. 1979년에 설립된 Robotics Institute는 세계에서 가장 큰 시설을 가진 협회중

의 하나이며 미국 대학에서 가장 큰 연구시설을 가진 협회이다. 연간 3천만 달러

($)이상의 예산과 200명 이상의 연구자들이 150개 이상의 프로젝트를 위해 종사

하고 있다. 연구분야에서는 computer vision, mobile robots, learning r

medical robotics, intelligent interfaces, 등이 있으며 40개 이상의 실험실에서 프

로젝트가 진행 중에 있다.

미국 최고의 로봇공학연구소인

RI(Robotics Institute)에서는

다양한분야의 로봇을 연구중에

있으며 이중 우리는 재활로봇

stitute.

탐방기관 소개

“ A world Leader in Creating Robotics Technologies.” - U.S. News & World Report.

Carnegie Mellon은 매년 U.S. News & World Report가 선정하는 미국 최고의 대

학교들 중의 하나이다. 미국 동부 피츠버그에 위치하고 있으며 미국 공학의 선두

적인 역할을 하는 대학이다. 특히 로봇공학연구에 있어서 국가 정부기관 DARPA

(미 공군), NASA(미 항공우주국), NSF등과 연계하여 많은 프로젝트를 수행 중이

obots,

야의 연구가 활발히 이루어

고있는 카네기멜론대학의

urobotics Lab, MRCAS

aboratory을 탐방하였다.

분

지

N

L


19


Nurobotics Lab - Silicon/Neuron Interface 신경계통의 인터페이스 장치들에 대

는 Nurobotics Lab은 신경계통 인터페

및 액츄에이터 제어능력의 향상과 엔터테인먼트의 활용

그리고 특히 재활을 위해서 신경 인터페이스 장치들에

대해서 연구 중이다.

그것을

능력의

향상에 연구의 초점이 맞추어져 있다.

재활공학도 이제는 퓨전시대 (가상현실과 재활로봇기술로 재활치료)

이제 하나의 기술이 아닌 여러기술을 접목하여 재활치료에 사용하고 있다.

카네기멜론대학 RI의 Nurobotics Lab에서는 뇌졸중과 같은 뇌 손상환자의 회

복을 돕기 위한 시스템을 개발하고 있다고 한다. 뇌졸중환자는 사물에 대한

인지능력이 현저히 떨어지게 되고 이로 인해 정상적인 생활이 힘들어진다고

한다. Bambi박사는 이러한 뇌졸중으로 인한 뇌 손상회복을 위해 가상현실과

로봇공학기술을 접목하여 재활치료에 이용한다고 한다.

해서 연구하고 있

이스에 의해 모터

이 연구실은 신경계통의 장치들을 디자인하고

신경제어를 통해서 재활자들의 모터에 대한 제어


20

고통스런 재활치료가 아닌 즐기는 재활치료

객관적으로 판단하여 그에 맞는

기계적인 반복 재활 치료였으나 현재 개발되고 있는 재활치료는 환자에게 고

통을 주지않고 오히려 즐거움을 주는 재활치료로 발전되어가는 추세라고 한다.

실제 Bambi박사는 가상현실 게임을 이용하여 뇌졸중환자의 뇌손상회복을 치

료한다고 한다. 이로 인한 재활치료는 단순한 재활치료보다도 그효과가 높다

고 한다.

과거의 재활치료는 환자의 상태를 의사들이

MRCAS Laboratory - Dexterous Haptic Interface MRCAS연구실은 원격/가상환경과 상호작용을 위한 정교한

햅틱 인터페이스에 대해서 연구 중이다. 이러한 인공촉감 인

터페이스가 발전하면 재활자들의 미세한 물리적인 움직임을

감지하여 액츄에이터 제어에 이용할 수 있다. 그리고 원격수

술에서 로봇이 부드러운 혈관과 단단한 뼈를 구분할 수 있게

된다. 이 연구실은 인공촉감 인터페이스를 이용해 대륙간 원

격수술에 관한 연구의 초점이 맞추어져 있으며 실제 햅틱 인

터페이스에 의한 원격수술에 관한 연구와 응용에 대해서 탐방하였다.

공학과 의학의 활발한교류

발한 교류

의한 재활로봇의 개발로 그 추세가 바뀌어 가고 있다.

전

과거 공과대학생에 그치던 재활로봇의 연구가 의대생과 공대생의 활

에

카네기멜론대학의 MRCAS 연구실에서는 의과대학학생이면서 공학을 같이

공하고있는 학생을 많이 볼 수있었다. 그들은 재활로봇의 개발은 의학적인 치

료만큼 중요한 분야이고 따라서 이 분야에서는 공학뿐만이 아니라 의학적인

지식도 뒷받침되어야 비로소 최적의 재활시스템을 만들 수있다고 하였다.


21

원격수술로봇에 대한 연구

원격수술로봇에 대한 연구도 활발히 진행 되어가고있다. 로봇

서 의사가 환자의 상태를 모니터링하고 가상현실을 통해

술을 하면 그 화면 그대로 원격지에서 로봇이 수 술을 한다

그러나 이 기술은 아직 좀더 많은 연구가 요구되며 시간지

가상현실에 대한 좀더 기술적인 보완이 필요하다.

수술은 원격지에

가상 현실내에서 수

는 원리라고 한다.

연과 스케일 매칭,

손가락과 손관절 그리고 뼈의 움직임을 연구하는 실험실에서 열심히 설명중인

Bambi 박사님


22

(3 hildren ) A. I. duPont Hospital for C

lfred I. duPont Hospital for Children”은 어린이들의 질병에 대한 여러 가지 서

를 제공하고 400여명의 내과, 외과 의사들을 보유하고 있으며 미국 내에서

큰 소아과 진료 기관 중의 하나인 Nemours 기관의 한 분과이다. 1940년에

한 후로, Alfred I. duPont Hospital for Children은

Alfred I. duPont Hospital for Children 11600 Rockland Road P.O. Box 269 Wilmington, DE 19899

탐방기관 소개

““ 어어린린이이는는 우우리리의의 미미래래,,

우우리리의의 미미래래를를 재재활활하하는는 곳곳 ””

“A비스

가장

설립 전 세계의 수 천명의 어린

이들을 위해 일해왔다. 조용하고 아름다운 Wilmington, Delaware에 위치해 있고

음에는 정형 외과 기관으로 설립 되었지만 현재 소아 의학, 수술 그리고 치과

와 같은 광범위한 가정 의학 분야에 대한 서비스의 제공과 연구를 하고 있다. 이

곳에서는 특히 장애 아동을 위한 재활 로봇의 계발에 중점을 두고 있는데 델라웨

어 대학교(University of Delaware)의 재활 로봇 연구진들과 함께 응용 이공학 연

구실(ASEL, The Applied Science and Engineering Laboratories)과 재활 응용 이공

학 센터(The Center for Applied Science and Engineering in Rehabilitation)를 운용하

며 재활 로봇 연구 프로그램을 수행 중에 있다.


처

The Rehabilitation Robotics Research Program

A.I. duPont 병원과 델라웨어 대학교에서 운용하는 ASEL에서는 여러 분야 중에서

장애인을 위한 재활 로봇 연구에 중점을 두고 있다. 연구 프로그램은 특히 장

아동과 보조 기구, 환경의 상호 인터페이스에 대해 초점을 두고 있다. 병원과

학 그리고 공학이 한데 어우러져 연구하고 있는 Alfred I. duPont Hospital for

hildren내의 ASEL에서 장애 아동을 위한 재활 로봇을 과연 어떻게 개발하고 있

실제 아동들이 로봇의 혜택을 얼마나 받고 있는지 알아 보았다.

도

애

의

C

고


23

휠체어 암 (Arm)로봇

이 로봇은 사지마비환자(경추손상환자)가 수족을 쓸 수 없는 대신 자신의 목과 입

의 운동으로 휠체어에 장착된 암(Arm)로봇을 조종하게 된다. 장애환자는 휠체어

에 부착된 마우스 피스와 같이 생긴 6자유도 조이스틱으로 암 로봇을 조종하게

된다. 일종의 HMI(Human Machine Interaction)에 관한 연구이다. 정상인이 생각

하는 아주 사소한 일, 예를 들면 물건을 집는다던가 하는 일은 정상인이 생각할

때는 아무것도 아니라고 생각되겠지만 사지가 불편한 장애인의 경우에는 스스로

자발적인 행동은 장애인의 정신적, 육체적 건강을 위해 아주 중요하다. 그러나 아

직 HMI문제, 그리고 로봇을 조작하는데 대한 어려움과 시간이 많이 걸리는 문제

점이 여전히 풀어야 할 숙제이다.

하나의 로봇을 만드는 것은 그리 중요하지 않다. 그러나 그 로봇을 사용하는 사

람의 정신적인 면까지 생각하는 것은 그리 쉽지 않다. 이런 세심한 것에 까지 신

경을 써서 재활 로봇을 개발하는 것은 우리가 정말 몰랐던 부분이다.

세살 재활 여든간다.

- 대퇴부 장애 아동을 위한 재활 로봇 시스템

대퇴부의 길이가 똑같지 않은 장애어린이를 위한 재활 시스템이다. 극소수의 어

린이가 성장기에 한쪽 다리길이가 짧아지는 장애를 가지고 태어난다. 이들은 자

라면서 한쪽 다리 길이가 짧음으로 해서 보행하는데 상당한 지장을 가지게 된다.

이 기관에서는 이런 장애 어린이를 위해 뼈의 길이를 늘려주는 시스템을 개발 중

에 있다. 신경과 근육을 제외하고 뼈만 잘라서 일정한 장력으로 뼈를 늘려주게

는데 이때 이 시스템의 압력센서(strain gage)가 일정하게 장력을 조절하여 뼈

길이가 길어지게 되는 것이다. 이 시스템을 장착하고 수개월이 지나면 뼈의

이가 조금씩 늘어나게 되어 어린이의 다른 쪽 다리와 똑같은 길이로 재활 된다.

되

의

길


24

Arm Assistant 로봇

선천적으로 팔 근육이 약하게 태어난 어린이를 위해 개발된 이 시스템은 마치 자

동차의 파워핸들과 같은 원리로 동작된다. 사진에서 볼 수 있듯이 어린이의 팔에

4개의 운동을 감지하여 측정된

힘에 의해 자동차 파워핸들과 같이 모터의 힘으로 작은 힘을 큰 힘으로 증폭시켜

주는 역할을 한다. 이 시스템은 환자의 움직임을 도와주는 역할을 하지만 또한

근육을 강화시키는 역할도 한다. 어린이의 장애를 위해 연구소에서는 이 분야에

대해 5년간 실험하고 연구 중에 있다고 한다.

또한 Arm assist로봇을 이용하여 근육이 약한 아동을 대상으로 얼마나 이 재활로

봇이 효과가 있는지 테스트를 하는 Jepson 테스트를 통해 재활아동이 Arm assist

로봇으로 물건을 어느 정도 더 잘 옮기는지에 대한 테스트인데 그 과정을 카메라

로 촬영하여 의사들과 재활 로봇 연구자들이 함께 분석하고 환자의 상태에 대해

압력센서를 장착하여 상대적으로 약하고 미미한

진단을 내린다고 한다.


25

(5) MIT (Massachusetts Institute of Technology)

Massachusetts Institute of Technology CSAIL (Computer Science & Artificial Intelligence Laboratory) 77 Massachusetts avenue Cambridge, ma 02139-4307

탐방기관소개 MIT공과대학교의 CSAIL(Computer Science & Artificial Intelligence Laboratory)

에는 여러가지 부속연구소가 있다 그중 Leg Lab은 발과 다리의 재활로봇을 집중

적으로 연구하는 곳이다. 이곳에는 Troody와 M2와 같은 세계적으로 널리알려진

로봇이 있는연구실로 유명하다.

또한 MIT공과대학교의 Bio Engineering연구실은 뇌손상 회복을 위한 로봇치료

분야의 탁월한 선구자 역할을 하고 있다.

현재 Bio-Engineering연구소는 Burke Medical Research Institute, NY State org ,

National Institute of Health의 지원을 받으며 연구를 진행 중이며 치매환자의 회

복을 위한 로보틱스치료, 신경학적인 손상으로부터의 회복을 위한 연구, 뇌 손상

의 회복을 위한 뇌-이미지에 대한연구가 활발히 진행 중이다.

현재중점연구과제 MIT Leg Lab

MIT Leg Lag은 MIT CSAIL 산하에 있는 연구소이다. 이 연구소에

서는 다리에의한 보행과 보행로봇에대한 연구를 한다. 특히 보행

에 있어서 균형적인 보행과 다이나믹제어에 대해 활발히 연구가

진행중이라고 한다. 또한 그들은 연구를 함에 있어서 항상 시뮬

레이션을 선행적으로하고 그다음 자체적으로 보행로봇을 제작한

다고 한다. 그들이 제작한 로봇은 보행로봇과 달리는 로봇, 그리

고 점프하는 로봇에이르기까지 다양한 로봇을 개발하였으며 특히

눈길을 끄는 것은 수십년간의 연구가 세대를 걸쳐 계속 이어져

발전적인 방향으로 가는점에서 인상깊었다.

또한 그들은 동물의 움직임을 모델링하여 그것을 바탕으로 연구를 한다고 한다.


26

그들이 연구를 함에 있어서 3가지 연구의 이유가 있다고 한다.

첫째 바퀴로 갈수있는 세상은 한정되어 있다. 따라서 그들은 다리로가는 로봇을

이용하여 좀더 복잡한 가기힘든곳도 갈수있게하는 써비스와 오락거리를 우리가

살고 일하는

둘째 사람과 다른 동물들의 보행과 달리기에대해서 의학적으로 상세하고 깊게

연구를 하고자한다고 한다. 그들은 자연적인 보행에 이르기까지 꾸준히 연구하고

그들에대해 시뮬레이션과 실제 제작을 목표로하고있다.

셋째 그들은 이 모든연구가 단지 연구를 위한 연구가 아니라 자신의 흥미와 부합

된다고 생각하고 있다고 한다.

곳에 제공하고자 한다.

우리가 만난 Hugh Herr 연구원은 실제 두다리를 잃은 장애인이었다. 그는 놀랍게

도 자신이 개발한 재활로봇을 실제로 사용하고 있어 우리를 두번 놀라게 하였다.

그것도 아주 자연스럽게 말이다. 그는 다리가 불편한 장애인임에도 불구하고 장

애를 딛고 MIT연구원이 되었고 자신의 장애를 자신 스스로가 극복할 수 있게 만

든 사람이 되었던 것이다.


27

하체 장애인을 위한 인공의수로봇 개발

▪ 무릎 보조 로봇

무릎관절과 같이 생긴 이 로봇은 Herr가 직접 연구하는

무릎관절로봇의 프로토타입(표준)이다. Position센서가 무

릎의 위치를 측정하고 측정된 위치정보가 마이크로 프로

해 MR Fluid에 전류를 흘러 자기장으로만 무릎을

직일 수 있는 것이다. 이는 마치 자기철도와 비슷한 원리로 전류를 흘려 자장

으로 무릎 조인트의 저항을 감소시켜 무릎의 움직임을 제어할 수 있다.

발목은 우리신체를 지탱해주는 아주 중요한 부분으로

많은 근육으로 구성되어 있다. 발목의 여러 근육을

대신하여 스프링과, 센서를 이용해 발목 움직임을 제

어 한다. 이런 움직임들은 모두 사전에 동물을 통한

실험과 시뮬레이션으로 미

리 검증하고 나서 사람에게

적용된다. 발목과 무릎관절을 제어하기 위해서는 근육

의 전기신호를 측정하여야 하는데 이것은 뇌에서 생각

한 신호가 신경을 타고 근육으로 전달되는 신호를

BION센서로 측정하여 이를 통해 발목과 무릎관절을 제

어할 수 있다.

이 로봇은 카메라를 이용한 영상처리를 통해 사람의

얼굴표정, 움직임을 인식해 그에 맞게 행동한다. 직접

후에는 인간과 로봇이 공존하는 사회가 될 수 있다

고한다.

세서로 보내지고, 마이크로 프로세서는 측정된 위치 정보

를 이용

움

▪ 발목 의족 로봇

장애인을 위한 휴머노이드로봇 개발

▪ COG(휴머노이드 로봇)

적으로 장애인의 신체를 재활하는 목적의 로봇은 아

니지만 인간과 흡사한 로봇이야 말로 장애인에게 꼭

필요한 로봇이 아닐까 생각된다. 이러한 휴머노이드

로봇은 일본을 비롯한 많은 로봇 선진국에서 활발히

개발하고 있다. 앞으로 50년


28

동물의 행동을 실험과 모델링을 통한 연구

▪ Troody (공룡보행로봇)

그 이외에도 연구중인 과제는

컴퓨터는 실리콘베이스이지만

될 것이라 한다. 이것은 미래

소비전력을 요할 것이라 한다

Herr 박사는 자신들이 재활 로직, 비선형제어엔지니어

가 진행된다고 한다. 여러

활로봇을 개발할 수 있는

활로봇을 만들 수 있었

동물의 보행을 연구의 밑바탕으로 하고있다 사진

은 공룡의 보행을 시뮬레이션하고 그것을 실제

로봇으로 만들어 세상에 공개하여 깜짝놀라게한

장본인인 ‘Troody’ robot.

전혀 새로운 타입의 컴퓨터를 개발 중이다. 기존의

차세대 컴퓨터는 박테리아를 이용한 BIO컴퓨터가

의 컴퓨터는 현재보다 값이 싸고, 적은 비용에 작은

.

로봇을 개발할 때에 바이오

링, 회사, 그리고 의학계 관계자 모두가 공조하여 연구

분야의 전문가들의 협력이 뒷받침되어야 인간친화적 재

것이다. 앞으로 한국에서도 보다 나은 공조시스템으로 재

으면 하는 바람이다.


29

MIT CSAIL – Medical Robotics MIT Human Rehabilitation연구소의 연구원들은 미국의

인인 뇌졸중 즉 중풍에 의한

신체장애를 로봇을 이용하여 재활치료에 관해서 연구

중이다. 우리는 재활로보틱스의 치료분야에서 선두주

자의 역할을 하고 있는 이 연구소에서 뇌졸중환자에

대한

연구

신체장애의 가장 큰 원

재활연구의 현장을 탐방하고 재활치료 로봇의

내용과 결과를 살펴보고자 한다.

MIT의 Human Rehabilitation 연구소에서는 인간의 뇌, 신경, 그리고 근육의 관

에 대해 연구 중에 있다. 그 중에서도 뇌와 근육과 신경의 연결에 관한 내용

중점을 두고 있는데 뇌의 신호에 따라 손의 움직임이 변화하는 일련의 메커

즘을 원숭이 실험에 의해 진행되고 있다. 이 과정에서 뇌와 신경 그리고 근육

메커니즘을 모델링 하여 이의 모의 실험 결과와 원숭이에 의해 직접 실험한

과를 비교하여 이를 증명한다. 놀라운 사실은 인간의 신체를 모델링하여 해석

다는 것이다. 이 모든 연구는 생물학과 제어공학 그리고 전기전자 공학을 알

있어야 가능한 것이다. 국내의 재활 공학 분야에서도 이러한 학문적 분위기

조성되어야 되지 않을까 생각된다. 현재 이 연구가 계속되어 앞으로 이 분야

척추, 경추환자나 치매환자에게 적용된다면 뇌의 신호를 읽어 중간과정에서

경을 지나지 않고 바로 근육에 보내어져 근육을 움직일 수 있게 할 수 있을

이다. 물론 지금은 원숭이를 대상으로 하는 아주 간단한 연구를 하고 있지만

까운 미래에는 사람을 대상으로 한 연구도 가능할 것이다.

계

에

니

의

결

한

고

가

가

신

것

가


30

5. 탐방 결론

우리나라 재활로봇시스템의

우리나라의 인간 친화적 재

정책 방안을 제시하고자한다

I. 공조(共助)체제

- 의학과 공학의 만남

재활로봇공학은 일반적인 로봇공학과는 다르게 공학적 접근뿐만 아니라 의학적

접근이 뒷받침 되어야 한다. 탐방을 하였던 세계 초일류 재활로봇 연구소에서 탐

방 한것과 같이 대부분의 연구소들은 각 대학의 의과 대학과 긴밀한 협조 체제

하에서 연구개발을 진행중이다. Carnegie Mellon Univ.의 경우는 의대생이 직접

재활 로봇을 연구중인 것을 탐방 할 수 있었고, MIT에서 만났던 Hugh박사는 MIT

Medical Robotics의 연구원임과 동시에 Havard University의 Medical Center에서

도 연구를 하고 있는 것을 볼 수 있었다.

국내에서도 서서히 이런 분위기가 조성되고 있지만 앞으로 더 구체적이고 실질적

인 협조 체계가 만들어져야 할 것이다.

-정부, 기업, 연구기관의 협력

재활로봇공학은 장애인구를 위한 공학이기 때문에 지금까지는 연구가 활발히 이

루어 지고 있지 않고 있다. 그러나 노령화 사회의 도래와 장애인구의 증가로 점

차 그 수요가 증가 되고 있는 실정이다. 따라서, 정부 차원에서는 제도적인 복지

정책이 반드시 필요하며, 기업에서는 장기적인 투자, 그리고 대학 및 연구소에서

II. 인간 친화적 재활 로봇

.

,

에게 많은 도움을

며 실질적으로 사용되는 것을 확인 할 수 있었다.

현실을 감안하고 선진 기술 및 정책의 탐방을 통해

활로봇공학의 발전을 위한 다음과 같이 도출된 개선

.

는 인간친화적 연구개발이 필요한데, 정부, 기업, 연구기관의 긴밀한 협력체제의

구축이 절실하다.

탐방지에서 실패한 재활 시스템과 성공한 재활시스템을 동시에 탐방할 수 있었다

재활 목적에만 초점을 두고 개발하거나, 사용자를 생각하지 않고 개발한 시스템

정신적, 사회적 측면을 고려하지 않은 시스템들은 개발에 실패하였다.

반면, 기존의 환자에게 고통이 따르는 재활 치료를, 환자에게 오히려 즐거움과 흥

미를 주는 재활시스템으로 개발하여 재활 치료의 효과를 높일 뿐만 아니라 정신

적 스트레스를 해소할 수 있도록 하고 기능뿐만 아니라 사용자의 정신적 측면을

고려한 사용자 중심적인 연구 개발 과제들은 장애인과 노인들

주


31

하고 있는 실정이다.

국가 경쟁력 제고 및 국산자립기술 개발

우리 문화에 맞는 재활공학 시스템의 개발

재 지에서 이루어지고 있으며 일부 상용화되고 있

맞는 재활공학 시스템의 개발로 노약자와 장애자를 보살필 수 으리라 기대한다.

6. 기대효과 및 활용방안

모두가 축복 받으며 사는 사회

공학에 접

노인인구와 장애인구가 증가 되고 있는 시점에서 정작 과학기술의 도움을 받아

야 하는 이들이 도움을 받지 못

복지 로봇에 대한 시장 잠재력은 매우 큰 것으로 예측되며 과거 산업용 로봇이 국가 경쟁력에 지대한 영향을 준 것과 같이 21세기에는 복지 로봇 시스템이 국가 경쟁력을 좌우할 것으로 생각된다. 따라서 로봇을 활용한 의료자동화와 재활시스

템은 의료비용을 줄이고 노약자 및 장애인의 재활을 도울 수 있을 뿐만 아니라 선진기술을 탐방하여 국산자립기술 개발 및 수입대체에 이번 탐방이 큰 의미를 부여할 것이라 생각한다.

활 공학시스템의 개발은 세계각

으나 선진 각국에는 각국의 문화적 특성에 맞는 재활 로봇을 포함한 서비스 로봇

을 연구하고 있다. 우리는 고유의생활 환경을 가지며 신체적 특징 및 생활 습관의 차이가 존재하므로 외국에서 현재 개발되거나 개발 중에 있는 시스템을 그대로 수입하여 사용 할 경우 유지, 보수 및 사용상에 여러 가지 문제점이 발생할 수 있

다. 그러므로, 외국의 우수한 선진 기술력을 탐방하고, 우리 문화를 이해 할 때 우리 문화 실정에 있

재활 공학기술뿐만 아니라 장애인을 위한 선진 복지정책을 탐방하여 기존의 재활

환경을 개선하고 국민의료복지 증진에도 기여할 것으로 기대된다. 그리고 국내의

재활시스템의 취약점을 보완 발전할 수 있는 방안을 모색하고 국내재활

목하여 노약자와 장애인 모두가 평등하게 축복 받은 사람으로 느끼며 사는 사회

를 만드는데 기여할 수 있다고 생각한다.

Documents

인간을 위한 연구 장애인을 생각하는 공학lgchallengers.com/wp-content/uploads/global/global_pdf/i0028.pdf · 현재 이를 더욱 개발 발전 시켜 정상인을