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사람의 정밀한 손가락 기능을 재현하는 다섯 손가락 타입의 근전의수

전문가 제언: ○ 이 해설논문은 사고로 절단되거나 선천적으로 상실된 손가락 기능을 공학적으로 재현하기 위한 연구 개발동향을 기술한다. 주로 도쿄대학 연구진이 연구하고 있는 근전의수(myoelectric hand) 연구사례를 대상으로 설명하고 있다.

○ 근전의수는 근육의 활동전위를 이용하여 제어하는 전동의수다. 정밀공학을 비롯하여 로봇공학, 정보공학, 뇌신경과학 등 여러 첨단 연구영역을 융합하여 정밀한 손가락 운동을 구현하는 차세대 5개 손가락 타입의 의수로, 이 분야에서 세계적으로 평가받고 있는 방식이다.

○ 근래 매년 새로운 타입의 로봇핸드와 의수 응용사례가 보고되고 있다. ‘Bionic Arm’(Chicago Rehabilitation 연구소) 등이 대표적이며, 도쿄대 연구진은 여러 형태의 물체를 파지할 수 있는 정교한 5개 손가락 형상과 동력계를 설계했다.

○ 의수의 5개 손가락(로봇핸드) 제어는 표면 근전위뿐만 아니라 뇌신경계를 통해 제어하는 뇌-기계 인터페이스(BMI) 기술을 빠르게 응용하고 있음을 보여준다. 또한 의수의 설계와 제조에 3D 프린터 조형기술이 응용되는 등 뇌과학, 생산공학, 컴퓨터과학 등과의 융합연구가 사람의 손동작을 정밀하게 재현하는 의수의 등장을 앞당길 것으로 예상한다.

○ DB Compendex를 통해 "myoelectric hand"(2000~2014)를 검색한 결과 372건을 확인하였다. 발표논문은 매년 증가 추세며, 건수는 미국(69), 일본(62), 중국(57), 독일(35), 이탈리아(24), 한국(19), 캐나다(18) 등의 순위로서 우리나라 연구원들의 연구활동이 세계 상위권에 있음을 보여준다.

○ 국내 학술지에서도 근전위 센서, 근전의수의 제어시스템, 촉각센서가 달린 근전의수 개발 등 근전의수 연구사례가 발표되고 있다. 앞으로 지능형 로봇 연구개발에서 로봇핸드 제어기술과 함께 첨단과학기술과 융합한 근전의수의 응용연구와 실용화가 더욱 활성화되기를 기대한다.

저자: KATO Ryu, YOKOI Hiroshi
자료유형: 학술정보