"병원에서 가정까지…입는 로봇으로 재활치료 확장"

“병원에서 퇴원한 후에도 지속적인 재활이 필요하거나 보행 보조가 필요한 환자를 위해 홈 재활 시장까지 공략에 나섭니다. 사용자의 보행 및 신체 데이터를 수집하고 이를 인공지능으로 분석하는 헬스케어 서비스도 함께 출시할 계획입니다.” 공경철 엔젤로보틱스 원장은 오는 3월 출시가 예정된 웨어러블 로봇 '엔젤슈트(SUIT) H10'에 대해 이같이 소개했다. '병원에서 가정까지'라는 콘셉트 아래 재활치료의 확장성을 극대화하겠다는 포부도 전했다. 엔젤슈트 H10은 2월을 목표로 의료기기 인증 절차를 받고 있다. 차질 없이 진행되면 오는 3월에는 의료기기로 시장에 공개된다. "중증부터 경증까지 전주기적 재활치료" 웨어러블 로봇은 사람이 착용하면 인체의 능력을 최대한 발휘하고 회복시키는 데 중점을 둔 기술이다. 공학과 의학의 융합으로 탄생한 엔젤로보틱스는 모든 기술과 제품이 기본적으로 인체 능력의 회복·유지·증강·초월을 목표로 한 의료용 제품을 지향하고 있다. 이런 철학을 반영한 첫 번째 제품인 '엔젤렉스 M20'은 웨어러블 재활로봇에서 전례없는 의료적 관점의 대규모 임상시험을 성공적으로 완료했다. 이미 국내에서 100대 이상의 판매 실적을 올리며 기술력과 시장성을 인정받았다. 다만 엔젤렉스 M20은 주로 중증 보행장애 환자를 대상으로 한 병원 내 재활치료에 탁월한 효과를 보였지만, 병원에서만 사용이 가능하고 경증 보행장애 환자나 퇴원 후 환자에게는 적용이 어려운 한계가 있었다. 이에 재활의 연속성을 유지하면서 다양한 보행장애 환자를 지원할 수 있는 신제품을 선보이게 됐다. 공 원장은 “슈트 H10은 경량화된 설계와 정밀한 구동기, 다양한 인체 동작 인식 및 보조 프로그램의 제공, 인터넷 연결성 및 건강 데이터 마이닝 등 수많은 영역에서 혁신적인 기술을 적용했다”며 “엔젤렉스 M20과는 차별화된 재활 헬스케어 서비스를 제공할 것”이라고 말했다. 이어 “이를 통해 전문 재활기관에서 중증부터 경증까지 전주기적 재활치료를 지원할 수 있으며, 정형외과 및 신경외과 시장으로 확장되어 수술 후 보행 재활치료까지 적용이 가능할 것으로 기대된다”고 덧붙였다. "족저압 센서 배제…신체신호 조합해 행동의도 추출" 슈트 H10은 엔젤렉스 M20과 동일하게 하지 전체의 동작을 바탕으로 사용자의 행동 의도를 파악하는 것은 동일하면서 새로운 알고리즘이 적용됐다. 기존 제품인 엔젤렉스 M20은 지면 반발력을 측정하는 '족저압 센서'를 이용해 무게중심의 이동 여부를 판단하고, 착용자의 미세한 동작을 감지하여 의도를 인지한다. 슈트 H10은 자갈이나 모래밭과 같은 병원 밖의 비정형 환경에서도 행동 의도를 파악해야 했기 때문에 족저압 센서를 배제했다. 대신 골반과 양 허벅지의 동작만으로 행동 의도를 인지할 수 있는 알고리즘을 개발했다. 엉덩이 관절을 보조하기 위해 무릎 관절에 구동기 센서가 없는 영향도 받았다. 공 원장은 “족저압 센서와 무릎 센서가 없는 상황에서 사용자의 정확한 의도파악을 위해 복잡한 인체모델을 저전력 마이크로프로세서 단위에서 구현할 수 있는 최적화 기술을 실시간으로 구현한다”며 “사용자의 신체에서 나오는 신호의 조합으로부터 정확한 행동의도를 추출하기 위해 인공지능 알고리즘을 활용했다”고 설명했다. 이어 “양발을 번갈아 가면서 보행할 수 있는 수준의 보행능력을 갖는 사람들에 대해서는 엔젤렉스 M20과 유사한 성능을 입증했다”며 “인식할 수 있는 행동의도의 가짓수는 60여개로 오히려 엔젤렉스 M20보다 약 3배 이상 많았다”고 전했다. "보행보조부터 물속·우주걷기 지원" 슈트 H10은 엔젤로보틱스가 직접 개발한 스마트 구동기(SAM20) 모듈을 탑재할 예정이다. 연속 보조토크 17Nm, 순간 보조토크 33Nm, 최대 속도 160RPM까지 성능을 구현할 수 있다. 이를 통해 다양한 보조 프로그램을 구현한다. 사용자의 의도파악을 기반으로 한 '스마트 보행보조' 모드뿐만 아니라, 마치 수중 재활활동을 그대로 모사하는 '물속 걷기 효과' 모드, 우주에 떠 있는 것처럼 다리가 가볍게 느껴지도록 하는 '우주 걷기 효과' 모드, 뇌졸중 등으로 인한 편마비 환자의 보행 보조를 돕기 위한 '편측 강제 제어' 모드 등이 제공될 예정이다. 이후에도 스마트폰 앱처럼 보조모드를 추가로 개발해 확장할 계획이다. 데이터 플랫폼으로써의 특징도 지닌다. 인체모델을 통해 하지 전체의 운동을 추정하며 운동, 신체, 건강과 관련된 많은 데이터를 취득할 수 있다. 이렇게 취득한 데이터를 인공지능으로 분석해주는 토털 디지털 헬스케어 서비스 '엔젤라' 플랫폼도 연내 선보일 예정이다. "해외 의료기기 기업들과 파트너십 추진 중" 슈트 H10은 먼저 국내 시장을 목표로 출시된다. 장기적으로는 해외 수출 및 다양한 시장 확장을 통해 점차 매출폭을 키워갈 수 있을 전망이다. 공 원장은 “지난 2023년 세계 최대의 재활의료기기 박람회 '레하케어'에 참석했고, 올해는 세계 최대 의료박람회 '메디카'에 참가하여 해외 의료기기 전문 기업들과의 파트너십을 추진 중”이라며 “실제로 여러 국가 및 기업들로부터 저희 제품에 대한 관심과 문의가 끊이지 않고 있다”고 말했다. 또 “내년에는 메디카 뿐만 아니라 '아랍헬스' 박람회에도 참여할 것”이라며 “엔젤슈트의 해외 인증이 마무리된다면, 지속적으로 성장하고 있는 글로벌 재활 로봇 시장을 타깃으로 해외 수출을 현실화할 수 있을 것으로 보고 있다”고 강조했다. "디지털 의료시장, 최종 형태는 웨어러블 로봇" 공 원장은 “최근 다양한 디지털 의료기술의 발달과 이를 통한 빅데이터 기술의 진화를 통해 디지털 커넥티드 헬스케어 솔루션이 가능해진 상황”이라며 디지털 의료시장의 최종적인 형태가 '웨어러블 로봇'이 될 것이라고 내다봤다. 그는 “웨어러블 로봇은 특성상 사람이 착용하는 로봇이지만 그것을 가능하게 하는 부분은 결국 소프트웨어 부분이 핵심”이라며 “엔젤로보틱스 힘제어 기술은 사용자의 보행 의도를 파악하는 기술과, 최적의 보행패턴을 생성해주는 알고리즘 등 AI 및 소프트웨어 부분의 기술력이 중요한 역할을 차지한다”고 설명했다. 이어 “웨어러블 로봇에서 취득하는 데이터를 활용하는 방안까지도 계속해서 발전시켜 병원뿐만 아니라 집, 일상생활까지 모든 영역을 아우르고 연결시켜 헬스케어 서비스를 제공하는 디지털 의료의 미래, 커넥티드 헬스케어 서비스를 제공하겠다”고 포부를 전했다.