쉽고 직관적 하지 외골격 로봇 개발되다

이성환 고려대 교수 "사지와 척수마비 환자에게 큰 도움됐으면"

[아시아경제 정종오 기자] "이용자가 쉽고 직관적으로 하지 외골격 로봇을 제어할 수 있다. 신체를 움직이는데 어려움을 겪고 있거나 사지와 척수마비 환자들에게 이번 연구 결과가 큰 도움이 되기를 기대한다."

▲이성환 교수

이성환 고려대 뇌공학과 교수. 이 교수가 최근 '뇌-컴퓨터 인터페이스' 기반의 하지 외골격 로봇 제어 기술에 대한 연구 논문을 발표했다. 실제 제품이 나오기까지는 시간이 걸리겠는데 사지와 척수 마비 환자들에게는 희소식이다. 이 교수가 내놓은 시스템은 이용자가 자율적으로 다섯 개의 발광다이오드(LED) 중 하나를 쳐다보면서 측정되는 뇌 신호의 각 주파수 별 진폭을 분석한 것에 기초를 뒀다. 이를 통해 앞으로 걷기, 좌회전, 우회전, 앉기, 서기 신호로 변환하는 기술을 개발한 것이다.

이용자가 서로 다른 주파수로 반짝이는 LED를 응시할 때 해당 주파수의 진폭이 강해지는 뇌 신호의 특징을 이용한 외골격 로봇 제어 기술이다. 지금까지 뇌 신호로부터 하지 외골격 로봇을 제어할 때 가장 큰 문제점은 로봇이 움직일 때 사람도 같이 움직이면서 다양한 잡음이 발생해 이용자의 의도를 인식하는 성능이 많이 떨어진다는 데 있었다.

이 교수는 "이번 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술은 잡음을 제거하기 위해 뇌 신호를 복잡하게 따로 분리하지 않아도 핵심 주파수 정보만을 추출해 정확한 이용자 의도 인식이 가능하다는 것이 큰 장점"이라고 강조했다. 실제 사람을 대상으로 10분 미만의 짧은 훈련과정을 통해 확인한 결과 성공적 실험 결과가 나타났다. 장애인들도 쉽게 이 시스템에 접근해 사용할 수 있는 가능성이 높다는 것을 말해준다.

이 교수는 "로봇이 보행할 때 발생하는 잡음에도 불구하고 이용자가 쉽고 직관적으로 하지 외골격 로봇을 제어할 수 있다"며 "신체를 움직이는데 어려움을 겪고 있는 사지마비나 척수마비 환자들을 대상으로 뇌 신호를 통해 환자의 의도를 인식해 걸을 수 있게 된다면 환자의 삶의 질이 크게 향상 될 수 있을 것"이라고 말했다.

정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr