Futurelogy & Human Upgrade

혼다에서 개발한 보행 보조기구이다.

다른 로봇장치와 약간 다르게 올라 앉을 수 있으며 기계가 다리 안쪽으로 부착된다.

간편한 기계구성이 장점인 반면에 기능디자인 측면에서 미흡하다.

이 기계는 현재로는 정상적인 다리 기능을 가진 사람들에게 더 많은 무게를 지탱하는 능력과 편의성을 가지게 하는데 목적이 있다.   

리튬이온 배터리를 사용하며 한번 충전으로 2시간 사용이 가능하고 무게는 6.5kg이다. 시판 시기와 가격은 미정이다.

 

혼다의 사이타마 자동차공장에서 작업자들이 테스트 용도로 기계다리를 착용하고 작업을 하고 있다.

2009년 디스커버리 채널 인터넷판에 따르면 미국의 록히드 마틴사에서
헐크(HULC: Human Universal Load Carrier)라는 군용장비를 개발했는데 병사들이 이 장비를 착용하면 90㎏ 무게의 군장을 지고 시속 16㎞로 빠르게 걸을 수 있다고 한다. 군대에서 일반적인 행군속도가 시속 4Km에 일반 성인남자가 지고 돌아다닐 수 있는 무게가 30kg정도로 본다면 전시에 꽤 유용하게 쓰일 수 있어 보인다. 사실 이런 장비는 계속적으로 개발되고 있다. 2007년 기사를 보면 미국의 SARCOS사에서 로봇갑옷을 만들었는데 사람의 팔다리와 몸통을 감싸는 외골격 형태로 되어있으며 이것을 입고 있으면 역시 90Kg정도의 무게를 가볍게 들고 빠르게 움직이며 임무를 수행할 수 있게 한다. 

과학이 발전함에 따라 가장 먼저 혜택을 받는 곳은 군이라고 할 수 있다. 역사적으로 많은 과학적 발명품들이 군에서 사용하기 위해서 개발된 것은 사실이다. 어떤 목적으로 개발되었든 인간에게 이롭게 사용될 수 있다면 마다할 이유가 없다. 이런 HULC나 갑옷이 일반에게도 잘 사용될 수 있는 사례가 2006년 일본 쓰쿠바(筑波)대학의 벤처기업인 ‘사이버 다인’에서 ‘만든  Hybrid Assistive Limb (HAL) suit’이다. 이것도 역시 무거운 물건을 들거나 걷지 못하는 사람이 걸을 수 있도록 해주는 착용로봇으로 한달에 $2200불을 내면 빌릴 수 있다.

2009.4.14  update
이 로봇슈트의 판매가가  40만엔이라는군요.  오늘 현재 환율 현찰매입기준 1350원으로 보면 약 540만원입니다. 몇 년 사이에 그래도 수긍할 만한 가격으로 내렸습니다. 지팡이 값으로 치면 비싸지만 마음대로 움직일 수 있는 자유를 생각하면 충분히 지불할 용의가 있을만한 가격입니다. 아직 크기면에서 조금 더 소형화만 된다면 정말 인간을 위한 유용한 기계가 될 듯 합니다.  

 사람은 늙거나 다쳐서 다리가 약해지면 행동이 정말로 불편해진다. 다리가 불편한 사람이 이용할 수 있는 보조수단이라는 것이 수천년간 고작 목발이 전부였고 휠체어를 사용한 것도 그래 오래되지 않는다. 그러나 휠체어를 타야만 하던 사람들이 로봇보조다리를 붙이고 계단을 오르내리고, 노인들이 지팡이 집고 힘들게 걸어 다니는 것이 아니라 손주들과 풀밭에서 뛰어 다니고…이렇게 인간의 불편을 극복할 수 있는 인간과 기계의 초보적인 결합을 할 수 있는 시대가 오고 있다. 로봇을 제작하는 회사들에서 발표하는 생산계획들을 보면 머지않아 이런 기계를 장착한 사람들을 주위에서 볼 수 있을 것 같다.  

보조적인 결합로봇들이 빨리 저렴한 가격으로 대량생산, 상용화가 되어야 인간의 건강한 생존기간이 늘어나고 불편한 육체능력을 더 잘 사용할 수 있는 길이 생기며   이런 형태의 로봇발전이 인간을 위한 초보적인 로봇기술의 목적이라고 할 수 있다.          

지난번에 군용으로 사용되는 exoskeleton(외골격) 로봇을 위주로 포스팅했는데  이번에는 인간의 장애를 극복할 수 있는 용도로 개발된 것들을 알아본다.

사실 이 기술은 군용기술을 약간 다운 그레이드하고 저비용으로 대량생산 한다면 사람들이 많이 사용될 수 있다고 보여진다. 강력한 파워와 기능을 줄인다면, 단지 보통 인간이 할 수 있는 걷기 정도만 지원되고 외골격의 크기를 더 작고, 간단하게 만드는 것은 그리 어렵지 않을 것이다. 이런 것에 제대로 되고 누구나 쉽게 이용할 수 있어야 인간이 정말 과학의 혜택을 입었다고 말할 수 있지 않을까?

사례1에 나오는 장치의 제작자인 에미투 고퍼도 하반신 마비환자인데  고퍼는 “이건 건강의 문제가 아니라 인간 존엄성의 문제다. 사람들을 휠체어에서 벗어나 똑바로 서게 해주고 싶었다.” 라고 말했다. 과학이 이렇게 인간에게 도움이 된다면 정말 인간을 인간답게 살 수 있게 해주는 좋은 도구가 될 것이다.

 

사례1.

이스라엘 아르고 메디컬 테크놀로지(Argo Medical Technologies)의 에미트 고퍼가 만든 Rewalk라는 전자 외골격(exoskeleton)장치로 하반신 마비환자들이 걸을 수 있게 한다. 2010부터 상용화될 예정.

 

사례2:

도쿄농공대학교(東京農工大学)의 토야마 시게키(遠山茂樹)교수팀에서 만든 농업용 로봇슈트로  “쌀가마니 등 무게가 나가는 물품을 손쉽게 들 수 있다. 2012년 안에 실용화할 예정으로 가격은 50만~100만엔선으로 예상.

사례3:

버클리대학 로봇 및 인간공학 연구소장을 맡고 있는 호마윤 카제루니교수팀이  ‘버클리 다리 골격(BLEEX)’으로 불리는 로봇 다리를 개발했다. 이 장치는 무거운 짐을 지고 장거리를 이동해야 하는 재난구조 요원이나 병사들의 업무 능력을 획기적으로 높일 수 있을 것으로 예상된다. 개발자인 카제루니 교수는  “이 장치는 인간을 살인병기로 만드는 것이 아니라 단지 어려운 임무를 수행하는 소방관, 군인 등에게 도움을 주는 것”이 목적이라고 강조했다. .

인간 신체의 정상여부가 인간의 생활에 미치는 영향이 얼마나 될까 ?

거의 대부분의 경우, 누구나 쉽게 예측할 수 있듯이, 정상적인 인간의 생활을 할 수가 없다. 사소한 사고로 수족을 잃는다고 가정하면 그 사람은 모든 활동에 불편과 제약을 받는다. 동물의 경우는 거의 대부분 죽음과 연결된다. 창조주가 동물을 만들었을 때 신체의 재생이라는 카드를 주지 않은 것은 철학적으로 어떤 의미가 숨어있는지 생각해 볼 좋은 소재이긴 하지만 인간은 이런 허약하고 불완전한 신체에 대해 한계와 불편을 느껴왔던 것이 사실이다.

SF영화에서 미래의 사람들은 팔 다리가 잘라지면 기계팔을 붙여서 아주 정상적으로 활동한다. 사실 이런 실험은 이미 여러 곳에서 시행되고 있다. 여기 미국의 피츠버그 대학에서 원숭이의 뇌에 로봇팔을 붙인 시험을 소개한다.

실험의 내용은 원숭이의 뇌 전두엽 뒷부분에 있는 일차운동피질에 머리카락 굵기의 가느다란 탐침(探針)들을 꽂는다. 일차운동피질은 신체의 근육 활동을 통제하는 영역인데 이 탐침으로 뇌의 전기활동을 측정하고, 이 신호를 컴퓨터로 해석한 뒤 물건을 잡을 수 있는 집게가 달려 있는 로봇 팔을 작동시키는 것이다. 이 실험에서 원숭이들은 양 팔을 기계에 묶어논 상태에서 단지 생각만으로 로봇 팔을 움직여 머쉬멜로우와 과일 조각 등을 받아 먹을 수 있었다. 원숭이들이 마치 자신의 팔처럼 로봇팔을 마음대로 움직일 수 있었지만 아직은 이 실험의 성공률은 61% 정도 수준이라고 한다.

이렇게 두뇌신호를 해독해서 그에 따라 로봇을 움직이는 '브레인-머신 인터페이스(Brain Machine Interface)'라고 하는데 이 기술이 향후 사지절단이나 신체마비 환자들에게는 아주 유용한 새로운 희망으로 떠오를 것이다. 연구 책임자인 피츠버그 의대 앤드루 슈워츠 박사는 전신마비 환자들을 위한 인공 장비를 개발하는 것과 뇌의 복잡성을 보다 잘 이해하는 것이 궁극적적 목표라고 말했다. 또한 인간이 뇌를 더 많이 이해할수록 우리는 파킨슨병과 신체마비, 알츠하이머병은 물론 정신질환에 이르기까지 광범위한 뇌질환을 더 잘 치료할 수 있게 될 것이라고 덧붙였다.

결국 가장 중요한 포인트는 인간의 신체를 더 잘 이해해야 한다는 것이고 할 수만 있다면 지금이라도 더 좋은, 많은 방법을 만들어 낼 수 있다는 것이다. 아쉽지만 아직은 인체에 대한 탐험이 진행되는 중이다. 그래도 이제는 단순한 플라스틱 덩어리 의수가 아닌 생각대로 움직이는 로봇팔이라도 달 수는 있지만 …

 

뇌 발달은 20세이전에 끝나는 것이 아니라 50세 가까이까지 계속될 수도 있다고 한다. 

 

미국 재향군인부산하 아칸소 재향군인보건의료센터 정신보건실장 조지 바초키스 박사는 의학전문지 '일반정신의학' 최신호에 발표한 연구 보고서에서 건강한 남자 70명(19-76세)의 뇌 발달을 자기공명영상 (MRI)으로 측정한 결과 이같은 사실이 밝혀졌다고 말했다. 

 

바초키스 박사는 이는 뇌의 성숙이 20세이전에 완료된다는 현재의 학설과 상치되는 것으로 알츠하이머병, 정신분열증같은 뇌질환에 관한  새로운 사실을 밝혀줄지도 모른다고 말했다. 

 

바초키스 박사는 MRI 분석 결과 대뇌피질(大腦皮質)에 해당하는 회백질(灰白質)의 발달은 사춘기가 끝나면서 절정에 이르고 그후부터는 노년기까지 점점 쇠퇴하지만 뇌의 한 부위에서 다른 부위로 신호를 보내는 역할을 하는 백질(白質)은 평균 48세까지 전두엽(前頭葉)과 측두엽(側頭葉)에서 발달을 계속하는 것으로 밝혀졌다고 말했다. 

 

'뇌를 인터넷에 비유한다면 회백질은 컴퓨터이고 백질은 컴퓨터를 다른 컴퓨터들과 연결하는 전화선'이라고 바초키스 박사는 말했다. 

 

바초키스 박사는 뇌의 구조가 어떻게 발달하고 인간의 생존기간에 어떻게 쇠퇴하는지를 규명한다면 알츠하이머병, 정신분열증, 마약중독에 관해 더 많은 것을 알 수 있게 될 것이라고 말하고 그 이유는 알츠하이머병은 노년기에, 정신분열증과 마약중독은 청년기에 나타나기 때문이라고 지적했다. 

 

바초키스 박사는 뇌의 전두엽과 측두엽은 기억, 고등사고(思考) 그리고 충동통제가 이루어지는 부위라고 밝히고 알츠하이머병, 정신분열증, 마약중독 환자의 뇌이상이 나타나는 곳이 바로 이 부위들이라고 지적했다. 

 

바초키스 박사는 알츠하이머병이 나타나려면 20-30년이 걸리며 이는 뇌에 예비기능이 있기 때문이라고 말하고 MRI를 이용해 이를 발견하고 대책을 취해 그 궤도를 약간이라도 변경시킨다면 70세때 나타날 증세를 110세까지 미룰 수도 있을 것이라고 말했다.