헬스케어, 로봇산업에 활력 불어 넣는다
“IT 인프라와 역동적 소비시장의 강점 살리는 것이 관건”
헬스케어 로봇이 서비스 로봇 산업의 새로운 돌파구로 떠오르고 있다. 점차 고도화 되고 있는 헬스케어 니즈에 대응할 로봇 기술을 다양하게 응용·전개시킴으로써 향후 서비스 로봇 시장의 수요 기반을 확보할 것으로 전망된다.
헬스케어 로봇의 등장
20세기 후반 제조업 현장에 투입되기 시작한 로봇은 산업용 로봇이 주류를 이뤄왔으나, 최근에는 로봇산업의 선진기술을 보유한 미국, 일본 등을 중심으로 인간생활과 밀접한 서비스 로봇의 개발이 활발하게 진행되고 있다.
그러나 아직까지 소비자의 기대수준에 비해 로봇의 가격 경쟁력이나 기능적 완성도가 부족하다는 지적이 지배적이다. 국내에서는 로봇 개발이 중·단기적 성과 위주로 진행되다보니 기능적 완성도를 뒷받침할 수 있는 원천기술 확보가 미흡하여 시장 성장이 미국, 일본, 독일 등에 비해 미미한 실정이다.
이러한 상황은 최근 늘어나고 있는 소비자 욕구에 맞춘 새로운 지능형 로봇 시장을 개척함으로써 극복될 수 있다. 1차적으로 지능형로봇은 로봇콘텐츠를 통해 기계와 인간 사이의 상호작용을 가능케 하는 속성을 갖고 있기 때문에 소비자들의 대중적 관심을 유발할 수 있다. 여기에 전문성과 편리성이 뒷받침되는 헬스케어 서비스 및 의료 콘텐츠를 접목시킴으로써 소비자의 욕구에 부합하는 헬스케어 로봇이 개발된다면 서비스 로봇 시장 성장에 중요한 기폭제로 작용할 것으로 전망된다.
헬스케어 로봇의 개발현황
헬스케어 로봇은 지능형 로봇 시장의 새로운 돌파구로 인식되고 있지만 아직까지 그 정의가 모호하다. 사전적 의미로서 헬스케어 로봇은 건강 및 생명 연장에 대한 관심이 높아진 소비자의 욕구에 대응하기 위해 로봇 기술에 헬스케어 서비스를 탑재한 신개념의 헬스케어 기기이다. 우선, 국내 로봇 분류체계에 따르면 헬스케어 로봇은 서비스 로봇으로 분류된다. 현재까지 개발 및 상용화된 로봇들을 중심으로, 이를 분류하면 일상생활에서의 헬스케어 활동을 지원하는 생활 지원용 로봇과 전문 의료 서비스를 제공하는 의료용 로봇으로 구분할 수 있다.
생활 지원용 로봇
생활 지원용 로봇은 헬스케어 서비스 및 의료콘텐츠가 접목돼 다양한 디바이스를 통해 측정된 데이터를 자동 분석하여 개인별 건강 상담 및 정보 서비스를 제공한다.
○ 라이드봇(RideBot)
승마형 로봇인 라이드봇은 사람의 생체신호와 동작의지를 파악해 상하, 좌우, 회전 등 다양한 움직임을 가해 신체 근·골격계 교정이 이루어지도록 하는 로봇이다. 우선 승마형 로봇에 올라타서 핸들을 잡으면 혈압·맥박·체지방·체온·몸무게까지 자동으로 측정된다. 탑승자의신원도 인식해서 현재의 건강상태와 과거 운동이력까지 분석해서 최적의 운동 모션을 제공한다. 탑승자가 로봇 위에서 무게중심을 조금만 옮기거나 발로 차도 실제 말처럼 예민하게 반응하기 때문에 오락적 요소도 높다. 또한 탑승자의 근력을 키우도록 걷기, 달리기, 장애물넘기, 경사 오르기 등 다양한 승마모드를 선택하고 전방의 모니터에는 실제 말을 타고 찍은 상황별 비디오 영상까지 나온다. 일정시간 운동이 지속되면 탑승자의 신체정보를 다시 분석한 후에 몸에 무리를 주지 않으면서 운동효과를 극대화하는 승마모드로 다시 바뀐다. 로봇기술을 이용해 실제 승마와 가장 유사한 가상경험을 제공하는 운동기구인 셈이다.
○ 체어봇(ChairBot)
3차원 안마로봇인 체어봇은 사용자의 체형을 스스로 인식해 필요한 곳에 실제 손과 유사한 자극을 주는 마사지 체어다. 사용자가 안마로봇에 앉으면 체형인식시트가 키와 신체 폭을 측정하고 마사지 효과에서 중요한 경락의 위치를 정확히 찾아낸다. 그리고 사람의 손기술에 버금갈 정도로 정교한 기계손이 목 뒤에서 종아리까지 곳곳을 시원하게 주무른다. 기계손에는 압력감지 센서가 내장돼 사용자의 근육 경직도를 인식하고 마사지 과정에서 사용자의 비만 정도에 따라 압력을 조절한다. 음성인식기능도 들어가서 사용자가 편안한지 수시로 문의한다. 터치스크린을 통해 원격지의 담당 주치의와 영상통화도 가능하다. 신상정보를 이용한 맞춤형 안마 서비스는 기본이고 기분 좋게 안마를 받다가 문득 잠이 들면 마사지강도를 수면모드로 전환한다.
○ 라이프케어봇(LifecareBot)
심리치료용으로 개발된 라이프케어봇은 사람의 감정 상태에 따라 놀람, 즐거움, 두려움 등 여러 가지 감정표현을 할 수 있다. 사람의 음성명령에 따라 움직이는가 하면 생체인식센서를 통해 측정된 사용자의 음색과 맥박에 따라 감정 상태를 파악해 심리 치료를 할 수 있는 로봇이다.
의료용 로봇
사회구조와 생활패턴의 변화로 인해 생명 연장과 질병 치료 및 건강에 대한 사회적 관심이 커지고, 고령화에 따라 의료산업에 대한 관심이 증대되고 있다. 이에 따라 의료 분야에서도 정확한 시술과 최소 절개, 환자의 빠른 회복을 위해 로봇의 이용이 증가하고 있다. 의료분야에서의 로봇은 정밀성, 다양한 정보의 분석 및 응용, 정밀진단, 치료, 수술, 재활 등의 분야에서 다양하게 이용되고 있다. 의료용 로봇의 경우 수술비용이 고가임에도 불구하고 확실한 효과가 입증된다면 수요 대상은 증가할 것으로 예상된다.
○ 수술로봇
수술로봇은 크게 두 가지 유형으로 분류된다. 수술 보조로봇은 수술실에서 집도의의 명령에 따라 수술을 보조하거나 영상 가이드 역할을 해주는 로봇을 의미하며, 수술 로봇은 의사를 대신하여 수술과정의 전체 혹은 일부를 수행한다. 최근 국내에서 가장 각광을 받으며 여러 차례 적용되고 있는 대표적인 수술로봇으로는 복강경 수술 로봇인 다빈치(da Vinci)와 고관절 수술 로봇인 로보닥(Robodoc)이 있다. Intuitive Surgical社의 다빈치는 수술보조 로봇으로 각종 암수술에 적용된다. 개복수술이나 복강경 수술보다 수술 시간이 짧고 수술 회복 기간이 줄어드는 효과가 있으며 무엇보다 후유증 감소 효과가 탁월하다. Curexo社의 로보닥은 인공관절이 삽입될 환자의 뼈를 가공해서 수술하는 로봇으로 정밀성 및 최소 절개기술을 결합시킴으로써 환자의 고통과 재활기간을 크게 줄인다. 최근 로보닥의 특허권을 우리나 라 중소기업인 Curexo가 확보하여 미국 식품의약품안전청의승인을 받았으며 현대 중공업, 삼성서울병원과 연구공동체 추진협약을 체결하여 핵심 부품기술의 국산화 작업에 착수하고 있다.
○ 수술 시뮬레이터
수술로봇 이외에 의사의 수술에 관한 숙련도를 높이기 위한 의료용 시뮬레이터가 활발하게 연구되고 있다. 특히 근래에 들어 프로세서의 성능이 좋아지면서 MRI나 CT 영상 등을 활용한 의료용 수술 시뮬레이터 개발이 가속화 되었다. 대표적으로 미국 Georgia Tech의 안구 수술시뮬레이터, 미국 Boston Dynamics社의 개복수술 시뮬레이터, Mitsubishi Electric Research Lab의 무릎관절 내시경 시뮬레이터 등이 있다.
○ 재활 로봇
삶의 질 향상과 고령화를 대비하는 복리증진 관점에서 향후 시장이 성장하는 분야로서 로봇기술을 이용하여 장애인의 독립적인 활동과 운동을 보조하는 로봇들이 개발되고 있다. KAIST에서 연구되고 있는 휠체어 로봇 시스템이 대중적으로 알려져 있으며 인간의 팔이나 다리의 움직임을 감지하여 구동기가 장착된 로봇 팔이나 다리에 신호를 보내 움직임을 보조하는 보행 보조 로봇과 힘을 증폭시키거나 근력을 키우는데 사용되는 보행 재활 로봇 개발이 한창이다.
○ 마이크로 로봇
마이크로 기술이 발전함에 따라 의료기기에 접목되는 기술들이 시장에 나오고 있으며 일부 제품은 이미 시장을 형성하고 있다. 캡슐내시경 로봇은 기존의 내시경 시술이 주는 불편함을 해소하기 위한 방안으로 피시술자가 알약 크기의 캡슐 내시경을 삼켰을 때 카메라가 소화기관을 촬영하는 방식에 자체적인 능동 이동 기능을 더한 획기적인 의료기기이다. 이외에도 만성 혈관질환 치료의 새로운 대안으로 환자 몸 밖에서 마이크로 로봇의 이동을제어하고 유선 전력 공급방식을 사용해 시술의 정확도를 높이는 혈관치료로봇도 개발 중이다.
국내 기업들 헬스케어 로봇 개발 본격화
헬스케어 로봇은 능동적이면서 효율적인 건강관리 및 질병 예방을 가능케 하며 후유증을 최소화 하는 안전한 의료 절차를 제공한다. 이렇듯 점차 고도화되고 있는 헬스케어 산업에 발맞춰 국내 관련기업들이 본격적으로 기술 개발에 착수하고 있다. 수술 로봇의 대명사인 로보닥을 취급하고 있는 Curexo의 경우 지식경제부가 주관하는 신성장 동력 스마트 프로젝트의 일환으로 ‘인공관절 수술 로봇 국산화’ 과제를 수행하고 있으며 최근에는 정형외과 시장에서 세계 2위 시장인 일본에 로보닥을 수출하기로 계약을 체결해 글로벌 마케팅을 위한 교두보를 확보했다. 지능형 로봇 전문기업인 유진로봇과 헬스케어 전문기업 에버케어도 지난 7월 헬스케어로봇 개발 사업협력을 체결하였다. 유진로봇이 개발한 지능형 로봇 ‘아이로비’에 에버케어의 헬스케어 서비스기능이 탑재된 헬스케어 로봇을 상용화하여 국내의 의료기관 및 홈 네트워크와 연동한 빌트인 시장에 진출한 후 해외 시장 진출을 검토할 계획이다.
IT 인프라와 역동적 소비시장의 강점 살려야
인간을 대신해 지능화된 로봇이 개인별맞춤형 케어를 제공하고 수술장에서 정밀한 수술까지 해내는 것을 경험하게 될 소비자들의 반응은 어떠할까?
본래 개인이 갖고 있던 헬스케어 서비스에 대한 니즈가 한 층 더 고도화될 것이다. 이러한 현상은 우리나라가 헬스케어 로봇을 통해 서비스 로봇 시장에서 경쟁력을 키울 수 있는 밑바탕으로 작용할 것이다. 이미 우리나라는 세계 최고 수준의 IT 인프라와 역동적인 소비 시장을 보유하고 있기 때문에 구체화되고 다양해진 헬스케어 소비 트렌드를 반영하여 로봇 기술을 다양하게 응용·전개시킨다면 향후 서비스 로봇 시장의 수요 기반을 확보할 수 있을 것으로 기대된다.
LG경제연구원 www.lgeri.com
