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정밀 수술용 기기에 응용한 메커트로닉스

전문가 제언: ○ 메커트로닉스는 기반적인 전기, 기계 기술과 제어, 정보라는 진전된 기술을 융합한 이른바 토털 엔지니어링(total engineering)에 의해 원하는 기능을 실현하고, 고부가가치화를 시도하기 위한 기술이다. 이 분야에서는 기계제품에 전자공학(특히 마이크로컴퓨터)을 적용해 고성능의 많은 기능을 가진 기계장치의 개발을 목표로 하고 있다.

○ 의료용 로봇에는 첫째, 집도의의 지령에 따라 수술을 보조하는 수술 보조 로봇(Surgery Assistant Robot), 둘째, 의사 대신에 수술과정의 전체 또는 일부를 의사와 함께 하는 수술 로봇(Surgical Robot), 셋째, MRI나 CT 등을 이용한 가상의 환자와 햅틱 디바이스(haptic device)를 이용하여 수술훈련을 할 수 있게 해주는 수술 시뮬레이터(Surgery Simulator), 넷째, 장애자나 노년층의 독립적인 활동을 가능케 해주는 재활 로봇(Rehabilitation Robot) 등 4가지 분야로 나눌 수 있다.

○ 외과수술 분야에서는 로봇이 수술 전문의를 보조하는 수준을 넘어 로봇이 직접 수술을 집도하는 방향으로 발전하고 있다. 로봇의 초정밀 제어기술이 수술분야에 이용됨으로써 얻을 수 있는 장점은 전문의보다 더욱 정확한 수술이 가능할 뿐만 아니라 전문의의 촉감이나 위치제어 능력으로 집도하기 어려운 수술을 보조하기도 한다는 점이다.

○ 최근 들어 프로세서의 성능이 좋아지면서 MRI나 CT 등을 활용한 의료용 수술 시뮬레이터 개발이 가속화되고 있다. 대표적인 수술 시뮬레이터로는 미국 Georgia Tech.의 안구수술 시뮬레이터, 미국 Boston 다이나믹스사의 개복수술 시뮬레이터, 일본 Mitsubishi Electric Research LAb의 무릎관절 내시경 시뮬레이터, 그리고 영국 맨체스터 대학의 웹 기반 시뮬레이터 등이 있다.

○ 의료용 로봇의 개발은 미국, 독일, 영국, 일본 등의 선진국을 중심으로 연구되어 오다가 그 실현가능성과 상업적 가치가 점증되면서 최근 들어 점차 확대되어가고 있다. 우리나라에서도 KAIST를 시작으로 수술 로봇과 재활 로봇에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.

저자: Ichiro Sakuma
자료유형: 학술정보