DARPA의 차세대 인공팔

SF 영화에서나 봄직한 차세대 인공팔이 실용화되어 팔을 잃은 사람들에게 도움을 줄 날도 머지 않아 보인다. 루크암(LUKE arm)은 이전 데카암(Deka Arm)으로 불렸던 것으로 DARPA의 혁명적인 인공팔 프로그램 하에서 DEKA R&D 사에 의해 개발됐다. 2014년 미국 식품의약품 (FDA)에서 판매 승인을 받았고 올해 말부터는 판매가 될 예정이다.

데카(DEKA)는 최초로 상업적 시장에 판매가 승인된 인공팔로 환자의 근육 신호를 포착하여 복잡한 모션을 할 수 있게 만든 기기이다. 의료용품 메이커인 뫼비우스 바이오닉스사에서 루크(Life Under Kinetic Evolution, LUKE)라는 이름으로 재명명한 이 제품은 제조 계약을 맺은 유니버설 인스트루먼트사에서 시장에 내놓을 예정인데, 통합 인공팔이라는 새로운 카테고리에서는 첫 제품이 될 것으로 보인다.

루크암의 중앙 통제 기술에는 근전도 전극(Electromyogram, EMG)이 사용되어 환자의 근육에서 전기적 신호를 포착하는데 이는 사실 수십 년 전부터 있던 기술이다. 다만 혁신점은 이 로봇팔의 움직임, 조종, 그리고 힘을 얼마나 정밀하게 하는가로 이 제품은 전동식 10단계로 되어 있다.

뫼비우스 바이오닉스에 따르면 루크암은 전동식 어깨 관절을 포함한 몇 가지 새로운 능력을 환자에게 부여할 수 있다. 이 관절 덕분에 사용자는 손을 머리 위나 등 뒤로 닿게 할 수 있다. 팔꿈치는 가방을 들어 올려 테이블 위에 놓을 정도의 힘을 갖고, 손목은 움직임이 충분할 만큼의 활동 범위를 갖으며 물컵의 물을 흘리지 않고 머리 위나 허리 높이까지 잡아 올릴 수 있다. 4개의 모터로 이루어진 손은 무거운 물건이나 계란 같이 연약한 물건을 깨뜨리거나 떨어뜨리지 않고 잡을 수 있다.

이 시스템은 센서를 갖고 있어 물건을 ‘쥐는 힘(grip-force)'을 환자에게 피드백 해준다. 또 다른 혁신은 발에 장착하는 관성 측정 센서가 무선으로 팔에 연결되어 팔을 제어하는 또 다른 대안으로 사용할 수 있다는 것이다. 완벽을 기하기 위해 현재 100명 가까운 사람들이 참여하여 10,000시간 이상의 제품 테스트를 하고 있다. 뫼비우스 바이오닉스는 향후 소유를 희망하는 사람들의 신청을 받고 있다.