로봇 활용 환자 팔 경직상태 수치화 기술 개발

2025-05-01     이다예
UNIST는 기계공학과 강상훈 교수팀이 환자의 팔에 미세한 힘을 가한 뒤, 이에 대한 움직임 반응을 측정해 경직 상태를 수치화하는 기술을 개발했다고 30일 밝혔다.

연구팀은 2자유도 직접구동 로봇을 활용해 이 기술을 검증했다. 직접구동 구조에서도 작지만 유의미한 관절 마찰이 남아 있어 측정 결과에 영향을 미쳤다.

이는 마찰이 적다고 알려진 재활 로봇의 대표 모델인 MIT의 마누스(Manus)와 같은 구조에서도 측정 신뢰도 저하 요인이 존재할 수 있음을 보여주는 결과다.

또 연구팀은 이 같은 잔여 마찰이 사람 팔의 비선형 반응처럼 보이게 하는 주요 원인이라는 점을 실험을 통해 최초로 확인했다. 기존 연구에서는 낮은 선형성이 낮은 신뢰도로 이어졌는데, 이를 사람 팔의 비선형성 탓이라 여겼었다.

연구팀은 IMBIC(Internal Model Based Impedance Control) 제어 전략을 적용해 로봇 시스템의 잔여 비선형 마찰을 거의 100% 보상했고, 팔의 움직임이 선형적으로 거동해 높은 신뢰도를 얻을 수 있음을 실험으로 입증했다.

강상훈 교수는 “환자 상태를 정량화해 추적할 수 있어 재활 치료 설계, 산재 보상 기준 마련 등에 도움이 될 것”이라며 “2026년 개원 예정인 울산 산재전문 공공병원과의 협업을 통해 실제 의료 현장 적용 가능성도 높일 계획”이라고 설명했다. 이다예기자