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로봇팔 시대 성큼…미 FDA, ‘인공 팔’ 승인

2014.05.11

팔을 잃어버린 이는 대개 어깨에 의수를 단다. 하지만 의수는 원래 팔과 달리 마음대로 움직여주지 않는다. 사용자의 의지대로 의수가 움직여준다면 어떨까. 수족을 잃은 환자의 삶이 보다 나아지지 않을까. 사용자 마음대로 움직일 수 있는 인공 팔이 미국 현지시각으로 지난 5월9일 미국 식품의약청(FDA)으로부터 정식 승인을 받았다. 수족을 잃은 불편으로 고통받는 환자에게 제2의 삶을 제공할 것으로 기대를 모으고 있다.

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이번에 미국 FDA의 승인을 받은 인공 팔은 ‘데카 암 시스템(DEKA Arm System)’이다. 환자의 근육 신경 부위에 직접 연결해 전기 신호로 움직이는 의수다. 환자가 원래 자기 팔을 쓰는 것처럼 의수를 움직일 수 있다는 얘기다.

의수는 스위치와 동작센서, 힘 센서 등이 결합해 동작한다. 의수와 환자의 절단부위를 전극으로 이어 근육의 수축 신호가 의수 쪽에 있는 프로세서로 전달되는 원리다. 프로세서는 근육이 보내는 전기신호를 받아 의수를 움직인다. 6가지 ‘잡기’ 동작을 수행할 수 있으며, 환자가 전동 드릴을 잡거나 물컵을 집어 들 수 있도록 돕는다. 심지어 얇은 신용카드를 집어 올리는 동작도 의수로 할 수 있다.

데카 암 시스템은 퇴역 군인을 위한 기관인 베테랑 어페어의 도움으로 36명의 자원자에게 시범 적용된 바 있다. 미국 FDA 발표에 따르면, 연구에 참여한 이들 10명 중 9명이 현재 착용 중인 의수로는 할 수 없는 동작을 데카 암 시스템으로 할 수 있었다고 한다. 열쇠나 돌을 줍는 동작이나 요리, 음식 먹기, 옷의 지퍼 올리기, 머리 빗기 등이 대표적이다. 성공적인 임상연구 결과가 미국 FDA의 승인을 이끌어내는 데 한몫했다.

데카 암 시스템의 의수는 성인의 팔 무게와 비슷하게 디자인됐다. 각 부위를 모듈화할 수 있도록 제작해 다양한 환자가 쓸 수 있도록 했다는 점도 특징이다. 환자마다 팔을 잃은 부위가 다를 수 있기 때문이다.

미국 FDA는 보도자료에서 “데카 암 시스템은 어깨 관절이나 팔 상단을 잃은 환자, 팔 하단을 절단한 사람에게 맞게 쓸 수 있다”라고 밝혔다.

아직 한계는 있다. 우선 데카 암 시스템은 팔꿈치나 손목 관절을 절단한 이들은 쓸 수 없다. 전기로 동작하는 배터리와 소프트웨어도 보완해야 한다. 사용자의 의지와 다르게 움직이는 오류도 바로잡아야 할 부분이다. 비가 오거나 먼지가 많은 환경에서 어떻게 동작하는지를 점검하는 내구성 시험도 남아 있는 과제다.

데카 암 시스템은 딘 카멘이 설립한 ‘데카 암 연구 및 개발원’에서 고안한 기술이다. 딘 카멘은 친환경 이동수단 ‘세그웨이’를 개발한 인물이기도 하다. 미국방위고등연구계획국(DARPA)이 데카 암 시스템 연구에 4천만달러를 투자해 지난 2006년부터 시작된 연구다. 미국 국방성은 전쟁으로 수족을 잃은 재향 군인이 데카 암 시스템으로부터 도움을 받을 수 있을 것으로 기대하고 있다.

미국 FDA는 우선 18세 이상의 성인을 대상으로 데카 암 시스템을 시술할 계획이라고 밝혔다. 물론, 지금 당장 환자가 데카 암 시스템의 도움을 받기는 어렵다. 데카 연구 및 개발원은 데카 암 시스템을 양산해줄 상업적 협력업체를 찾는 중이다. 데카 암 시스템이 양산 체제를 갖추면, 수족을 잃은 환자가 겪는 불편이 한결 줄어들 것으로 기대된다.

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‘데카 암 시스템’ 사용 동영상 보러가기(미국방위고등연구계획국 유튜브)

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