IT, BT 최근 각 분야에서 각광 받고 있는 3D 프린팅 기술에 이르기까지 각 분야의 첨단 기술들은 고유의 영역에서 또는 각각의 기술들을 접목하고 융합한 형태로 우리의 생활에 영향을 주고 있다. 뿐만 아니라 신체적 장애, 고령화 등으로 불편을 겪는 계층에게도 장애와 노령화로 인한 여러가지 불편함과 제약들을 극복하거나 돕는 역할을 하는 긍정적인 역할과 이러한 기술들이 보다 발전되고 실생활에 적용될 미래에 대한 기대를 가지게 한다. 이에 몇 가지 첨단 기술을 소개하고자 한다.

‘리챌(Lechal)’이라는 이름의 신발에 적용된 스마트 웨어러블 기기가 있는데, ‘그곳으로 날 데려가 달라’라는 뜻인 리챌은 신발에 장착하는 깔창 형태의 제품으로, 목적지를 입력하면 진동을 통해 방향을 알려준다.

우리가 익숙한 차량의 내비게이션처럼, 좌회전은 왼쪽, 우회전은 오른쪽 신발에 진동을 울리고 목적지에 도착하면 양쪽 신발에 진동을 울려주며 경로를 이탈 할 경우 다시 올바른 길로 갈 수 있도록 알려주기 때문에 시각장애로 길을 찾기 어려운 경우에 도움을 받을 수 있는 기술이 접목된 제품이다.

시각장애인을 위한 또 다른 기기로 이스라엘의 오캠(OrCam)이 만든 스마트 안경 마이아이 2.0(MyEye 2.0)이 있다. 오캠은 작은 카메라 장치를 안경에 클립 형태로 부착하고 사물을 인식해 관련 정보를 카메라와 골전도 스피커를 통해 전달한다.

오캠의 카메라는 계속 주위를 스캔 하면서 사용자의 손가락을 인식하고 손가락이 가리키는 사물을 인식한다. 또한, 글자나 신문 등 활자를 손가락으로 가리키는 경우 손가락이 가리키는 가장 가까운 단락을 인식해 읽어준다.

제품의 바코드를 읽거나, 지폐의 금액, 얼굴 인식도 가능하다. 시각 정보를 끊임없이 음성 정보로 전환해 전달하는 특징이 있다.

심한 손 떨림이나 파킨슨병과 같은 질환으로 인해 혼자 식사 하기에 어려움을 겪는 사람들을 위한 스마트 숟가락도 있다. 리프트웨어(LiftWare)라는 이 제품은 ‘스테디(Steady)’와 ‘레벨(Level)’로 목적에 따라 2가지 제품 형태다.

스테디는 파킨슨병이나 수전증과 같이 손이 떨리는 환자들을 위한 제품이다. 손잡이 부분에 있는 진동 감지 센서가 환자의 손 떨림을 파악하고 그와 반대되는 진동을 발생시켜 손 떨림을 상쇄 시키는 원리다.

의학적으로 손 떨림은 특정한 주파수를 가지고 있는 것으로 알려져 있다.

그 주파수를 분석해 손 떨림에 의해 흔들리는 식사용 도구를 반대 방향으로 대응하는 움직임을 주어 안정적으로 도구를 쓸 수 있도록 하는 것이 리프트웨어 스마트 숟가락의 기본 원리다.

레벨은 손가락이나 관절이 불편한 사람을 위한 제품으로 사용자가 숟가락을 어느 방향으로 향하든지 상관없이 숟가락의 머리 부분이 구부려 지면서 수평을 자동으로 맞춰준다.

이 밖에도 우리 일상에서 불편함의 사각지대를 해소해주는 제품들이 전 세계에서 다양하게 등장하고 있다.

수어를 모르는 비장애인과 장애인이 서로 의사소통할 수 있도록 수어를 분석해 정보를 전달하는 스마트 장갑과 수어통역 태블릿은 의사소통의 한계를 극복하게 해 주었다.

또 시각장애인이 외출 시에 소지하는 지팡이에 얼굴 인식 기능을 더해 지인의 얼굴을 인식하거나 방향을 함께 인식하는 기능을 지닌 제품도 혁신적이다.

불편한 팔의 움직임을 보강하는 근전전동의수(筋電電動義手)는 다양한 방향으로 개발이 진행되고 있는데, 팔의 남은 근육 부위에서 나오는 전기 신호를 의수의 센서가 포착해 사용자의 의도를 파악하고 전동 의수를 움직이는 장치다. 사용자가 손가락을 움직이려는 의도를 가지면, 센서가 이 신호를 인식해 의수의 손가락도 움직일 수 있다.

영국 오픈 바이오닉스社가 아이언맨 캐릭터에 영감을 받아 이름을 지은 ‘히어로 암(Hero Arm)’이란 제품이 있다.

이탈리아 기술 연구원(IIT)에서 연구 중인 인공 손 모델 한네스(Hannes)는 인간의 손 움직임을 90%에 가깝게 모방하는 것으로 개발됐다.

손가락이 구부러지며 휴식을 할 때에도 자연스러운 자세를 취할 수 있고 작은 물건, 펜 또는 손톱을 다루는 등 일상 생활의 작업 수행도 가능하다. 또한 최대 15kg까지 물건을 들어 올릴 수 있도록 설계되었는데, 한네스는 신체의 근육 수축에서 오는 전기 신호와 인공지능 알고리즘을 기반으로 움직인다.

국내에서도 이전부터 외골격 로봇에 대한 연구 개발이 진행 중인데, 근력이 부족한 사람과 환자들을 위한 장치로, 허리와 종아리에 착용하면 걷는 것을 도와준다.

더 쉽고 효율적으로 보행을 할 수 있도록 걸음걸이를 교정해주며, 움직임을 보조해 준다. 또 운동 능력을 배가 시키는데 활용할 수도 있다. 엉덩이, 무릎, 발목 장치 등 3종으로 나뉘어 사용자의 필요에 따라 선택을 할 수 있다.

이 밖에도 인공지능 칩이 탑재된 의족 그리고 감각을 느낄 수 있는 터치 스킨, 귀에 넣어 뇌파를 감지하는 기기도 연구 중이다.

하지만 아쉽게도 세포 기반 인공 장기는 개발이 더딘 편으로 다행스러운 것은 인공 폐, 인공 신장, 인공 피부와 혈관, 인공 자궁 연구는 일정 부분 개발에 성공했다.

전자 기기 인공 장기는 이식 수술을 받기 전까지 사용하는 임시 인공 심장, 보청기를 대체하는 인공 와우 등이 이미 쓰이고 있으며, 인공 췌장과 인공 안구 등을 개발하는 단계다.

시각 능력을 대체할 기술도 꾸준히 연구되어 왔는데, 인공 안구 또는 카메라를 두뇌와 연결해 시각장애인도 간단한 도형을 인지하도록 하는 데에 성공하기도 했으며, 복합물질 3D 프린터를 이용해 프로토타입 인공 눈 출력에도 성공했다 전해지고 있다.

3D프린팅으로 만들어진 이 전자 안구는 기술 개발이 진척될 경우 안구를 대신할 제품으로 발전할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.

각 장기와 신체기관을 넘어 보다 발전된 단계로 미래 사이보그는 어떤 모습일까? 사이보그라는 개념은, 현실에서는 두 가지 방향으로 나뉘어 발전하고 있다.

인공장기, 인공 보조 기기 등의 개발로 성형이나 치료를 위해 보철물, 이식물을 삽입하거나, 수술을 위해 사용하는 인공혈관, 신체 개선을 위해 사용하는 인공 수정체, 임플란트 치아 등을 거부감 없이 누구나 ‘가능한 대안’으로 생각하는 상황까지는 이미 도달했다.

이것은 인간 능력을 강화하기보다는 정상 상태로 돌려놓거나 유지하는 수복과 복원에 그 의미를 부여하고 있지만, 줄기세포 기술과 3D프린팅 기술 발달로 인한 영향을 크게 받고 있어서, 앞으로 많은 성장을 할 분야로 예상한다.

이와 다른 방향인 자연수준의 인간의 감각이나 능력을 강화한다는 아이디어는 머니퓰레이터(manipulator)와 같은 단순 형태의 로봇 팔부터 시작해 현재는 외골격 슈트 같은 ‘입는 로봇’ 분야로 개발이 이어지고 있다. 외골격 슈트는 일부 상용화되었으며 앞으로 점점 더 많이 보게 될 것이다.

관련 기술이 계속 발전한다면 미래에는 재생이 어려운 신체 부위를 기계로 완벽히 대체하거나, 인간의 신체 능력을 강화해 지금보다 일을 쉽고 편하게 해결할 수 있을 것이다. 인간의 삶을 더욱 인간다울 수 있게 도와줄 수 있는 다양한 기술의 등장과 발전이 기대되는 이유다.

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