리바
사람을 옮기는 지게차 로봇
발명: 일본 이화학연구소(RIKEN)
용도: 거동이 불편한 노인, 환자의 이동 보조
효용성: 세계 인구가 고령화되고 있다. 우리나라도 오는 2018년이면 65세 이상 인구가 전체 국민의 7%를 넘어설 전망이다. 리바(RIBA)는 튼튼한 두 팔로 성인을 안아 이동시킬 수 있는 현존 유일의 로봇이다.
작동방식: 팔에 내장된 454개의 센서와 초강력 모터에 힘입어 리바는 최대 61㎏을 들어 올릴 수 있다. 우레탄 발포제 소재로 된 부드러운 피부를 갖고 있어 사람이 안는 것만큼 편안하다. 또한 사람의 얼굴과 목소리를 구별할 수 있으며 '리바! 날 소파에서 일으켜 줘'와 같은 명령도 이해하여 반응한다. RIKEN 연구팀은 내년 중 양로원에서 노인들을 상대로 리바의 효용성을 테스트할 계획이며 이 실험을 위해 현재 리바의 팔 힘 강화에 나서고 있다.
상용화 시기: 2011년
퍼마
로봇 팔을 부착한 전동휠체어
발명: 미국 피츠버그대학
용도: 물리적 장애 환자들의 이동과 식사 보조
효용성: 기존의 휠체어는 사지(四肢)를 제대로 움직이지 못하는 중증환자들에게 적합하지 않았다. 개발자인 로리 쿠퍼 박사는 자전거 사고로 부분 마비를 겪은 후 이러한 한계를 깨달았다. 그나마 그는 팔을 사용할 수 있었지만 그가 만난 대다수 중증 환자들은 팔조차 사용하지 못하는 경우가 많았다. '퍼마(PerMMA)'는 이들을 위해 이동과 물건조작 능력을 갖춘 신개념 휠체어 로봇이다.
작동방식: 퍼마는 전동휠체어와 유사한 몸통에 두 개의 로봇 팔이 부착돼 있다. 이 팔은 환자들을 도와 요리, 옷 입기, 쇼핑 등 일상사를 처리할 수 있도록 프로그래밍 되어 있으며 환자의 상황에 따라 터치패드, 마이크로폰, 조이스틱 중 하나로 조작 가능하다. 현재 퍼마가 지탱할 수 있는 무게는 2.7kg 정도지만 쿠퍼 박사팀은 이를 68kg으로 높인 새로운 로봇팔을 설계 중에 있다. 이 정도 힘이면 오븐에서 대형 칠면조를 꺼내거나 가스레인지 위에서 끓고 있는 갈비찜 통을 옮길 수도 있다.
상용화 시기: 2020년
콤파이
독거노인을 위한 똑똑한 개인 비서
발명: 프랑스 로보소프트
용도: 독거노인 보살피기
효용성: 노인복지정책은 강화되고 있지만 정작 노인들의 생활을 점검하고 안전 여부를 파악하는 사회복지사의 숫자는 턱없이 부족하다. 인터넷 접속이 가능한 '콤파이(Kompai)'는 약 먹을 시간을 알려주거나 위급 시 외부에 도움을 요청하는 등 개인비서의 역할을 한다.
작동방식: 시스템은 이미 상용화된 행사 안내로봇 수준이다. 하지만 다정다감한 성격이 강점이다. 사용자가 기분이 좋지 않다고 말하면 어디가 아픈지를 되물으며 신체 증상을 적은 이메일을 의사에게 전송한다. 콤파이를 통해 의사와 직접 화상통화를 할 수도 있다. 배터리 재충전도 스스로 알아서 한다. 사용자는 음성 또는 터치스크린으로 콤파이를 제어할 수 있다. 현재 로보소프트는 로봇개발자들을 상대로 한 오픈소스 버전 '로보박스- 콤파이'를 판매중이다. 이 로봇은 개발자가 직접 소프트웨어를 설계, 다양한 용도로 활용할 수 있다.
상용화 시기: 2011년
테이머
아이의 불안을 잠재우는 인형 로봇 치료사
발명: 캐나다 브리티시컬럼비아대학
용도: 불안장애 아동의 치료
효용성: 9~17세의 아이들 중 약 13%가 스트레스와 불안 장애를 경험한다. 토끼 인형 로봇 '테이머(Tamer)'는 아이들의 불안을 해소시켜 준다.
작동방식: 불안장애아의 신체에 부착된 센서들이 심박동수, 손의 발한(發汗) 등 스트레스 징후를 탐지한다. 테이머는 이 정보를 바탕으로 아이가 자신의 상태를 인지하게끔 반응한다. 화가 난 아이가 몸을 세게 찌르면 귀를 쫑긋 세우고, 부드럽게 만지면 귀를 누그러뜨린 채 기분 좋은 소리를 낸다. 테이머의 반응을 보고 아이가 자신이 화가났음을 알게 되는 것. 이런 불안 상태의 자각은 치료를 위해 중요한 과정이다. 연구팀은 올 여름 중 불안 장애아를 대상으로 테이머의 치료효과를 확인해볼 예정이다.
상용화 시기: 2014년
허브
팔방미인 가사 도우미
발명: 미국 피츠버그대학 인텔연구소, 카네기멜론대학
용도: 가사 보조
효용성: 세상에 유능한 가사도우미를 마다하는 사람은 없다. '허브(HERB)'는 현존 가사도우미 로봇 중 기술적으로 가장 뛰어난 모델이다.
작동방식: 세그웨이에 로봇시스템을 탑재, 이동능력과 기동성이 탁월하다. 쟁반 위에 와인잔을 들고 움직여도 흘리지 않을 만큼 균형감각 역시 수준급이다. 지적능력도 놀랍다. 영상 인식 소프트웨어의 도움으로 집안 내 여러 물체를 구분해 최적의 대응을 한다. 빈병을 보면 재활용 쓰레기통에 버리고, 휴대폰이 떨어져 있으면 주인에게 건네주는 식이다. 콜라를 가져오라고 시켰는데 주스를 가져오는 엉뚱한 실수는 허브에게 있을 수 없다. 허브는 또 인간 행동모방 능력이 있어 사람이 하는 방식대로 물건을 집어 올린다. 현재 개발자들은 허브가 복잡한 공간에서 이동할 때 충돌을 최소화하도록 소프트웨어를 개량 중이며 식기세척기에서 접시를 꺼내고 옷을 개키는 등 섬세한 동작이 가능한 로봇팔도 새로 채용할 계획이다.
상용화 시기: 2025년
사이클롭스
인공 안구 실험용 맹인 로봇
발명: 미국 캘리포니아공과대학
용도: 망막 이식술을 받은 맹인의 시각 재현
효용성: 대다수 안구 이식술은 섣불리 임상시험을 하기에 너무 위험하다. '사이클롭스(CYCLOPS)'는 사람을 대신할 맹인 로봇이다.
작동방식: 2만 달러짜리 4륜구동 로봇인 사이클롭스로 인공 안구의 성능을 미리 확인할 수 있다. 머리에 달린 원격조종 카메라를 회전시키면 의안(義眼)과 동일한 시야가 확보된다. 만일 로봇이 사물을 분간하지 못한다면 연구자들은 의안의 알고리즘에 문제가 있음을 인지하고 즉각 개선에 나설 수 있다.
상용화 시기: 2010년
라이저
뇌졸중 환자의 재활 치료사
발명: 캐나다 브리티시컬럼비아대학
용도: 뇌졸중 환자의 재활 보조
효용성: 오늘날 뇌졸중 환자의 균형감각 회복에 쓰이는 물리치료 장비는 의도적으로 환자를 불균형 상태에 처하게 한다. 환자가 스스로 설 수 있도록 하기 위함이지만 낙상의 위험도 그만큼 크다. '라이저(RISER)'는 안전한 상태에서 불균형 상황을 재현, 환자의 균형감각 회복을 돕는다.
작동방식: 환자는 지지 장치에 몸을 결착하고 고글을 쓴 채 라이더의 플랫폼 위에 올라선다. 그러면 6축 모션 플랫폼이 움직이며 에스컬레이터 탑승, 윈드서핑 등 다양한 가상 상황을 재현한다. 고글도 플랫폼과 연동해 가상체험을 돕는다. 이렇게 체험의 난이도를 높여가면 환자들은 스스로 균형을 잡을 수 있게 된다. 특히 이 플랫폼은 균형감각과 관련한 신경생물학적 연구에도 유용하다. 환자가 체험을 하는 동안 두피에 붙인 전극을 통해 뇌의 각 영역이 어떻게 반응하는지를 확인할 수 있기 때문이다.
상용화 시기: 2015년
레이븐2
원격 수술 집도의
발명: 미국 워싱턴대학, 캘리포니아산타크루즈대학
용도: 원격 수술
효용성: 전장의 부상병이나 재해현장의 부상자, 그리고 산간낙도 거주자들은 1급 의료인과 의료기관의 치료를 받기가 쉽지 않다. 만일 수술경험이 없는 인근의 의사와 최고 전문가지만 지구 반대편에 있는 의사 중 한명을 택해야 한다면 어떻게 해야할까. '레이븐2((RAVEN2)'는 바로 이 고민을 해결해줄 로봇이다.
작동방식: 레이븐2는 총 4개의 로봇 팔을 보유, 원격조종을 통해 두 명의 의사가 한 명의 환자를 수술할 수 있는 세계 최초의 로봇이다. 일례로 환자는 LA에 있는데 이 수술의 최고 전문가는 워싱턴과 뉴욕에 있다고 가정해보자. 레이븐2를 이용하면 두 의사가 자신이 위치한 곳에서 컴퓨터 화면을 바라보며 조이스틱으로 각자 2개의 로봇 팔을 원격 조종함으로써 한 환자를 동시에 수술할 수 있다. 연구팀은 이를 위해 로봇 팔이 서로 충돌을 일으키지 않는 소프트웨어를 개발, 레이븐2에 적용했다.
상용화 시기: 2013년
카디오암
뱀을 닮은 심장수술 로봇
발명: 미국 카디오로보틱스, 카네기멜론대학
용도: 최소 침습 심장수술 보조
효용성: 심장수술을 하려면 환자의 흉부를 절개한 뒤 흉골을 부러뜨리고 늑골을 벌려야 한다. 때문에 수술 후유증에서 완전히 회복되려면 몇 달은 걸린다. 최소 침습 수술 장비 '카디오암(CardioArm)'은 신체의 손상을 최소화하고 수술의 정확성과 안전성을 높여 빠른 회복을 돕는다.
작동방식: 일견 뱀처럼 보이지만 카디오암은 길이가 1㎝, 무게는 85g이 채 안 된다. 하지만 모터와 관절을 내장, 최대 102도까지 몸을 구부린다. 때문에 장, 기관지, 기타 내장 수술을 할 때 인체 내부 이곳저곳으로 손쉽게 투입할 수 있다. 로봇에 초소형 카메라가 부착돼 있어 의사들이 조이스틱을 이용해 조종하기도 쉽다. 카디오암은 지난 2월 가슴을 절개해야 했던 한 환자를 최소 침습으로 진단하는 데 성공한 바 있다.
상용화 시기: 2012년
타이조
노인들의 운동 교관
발명: 일본 산업기술종합연구소(AIST), 제너럴 로보틱스
용도: 노인들의 운동 관리
효용성: 노인들은 운동을 해야 더 오래 건강하게 산다. 하지만 노인인구의 급증으로 자격있는 트레이너의 수가 부족해질 전망이다. '타이조(Taizo)'는 이를 메워줄 로봇 트레이너다.
작동방식: 신장 60㎝의 타이조는 운동교관이라기 보다는 눈사람에 가까운 외모를 지녔다. 하지만 관절이 26개나 돼 양팔을 앞으로 펴서 손을 발가락에 대는 등 복잡한 요가 동작까지 수행한다. 총 30개 동작이 가능하며 내장된 특수 모터 덕분에 각 동작을 천천히 체계적으로 표현할 수도 있다. 노인들도 근육에 무리를 주지 않고 동작을 따라할 수 있는 것. 의자에 앉아 동작을 취하는 것도 노인들의 불편을 최소화하기 위해서다. 배터리를 한 번 완충하면 약 2시간 동안 훌륭한 개인 트레이너로 변신한다.
상용화 시기: 2011년
< 저작권자 ⓒ 서울경제, 무단 전재 및 재배포 금지 >
