생각만으로 움직이고 느끼는 로봇이 온다
척수손상이나 뇌졸중으로 몸을 움직이기 어려운 환자들에게 획기적인 소식이 들려왔습니다. 서울대병원과 세브란스병원을 비롯한 국내 주요 의료기관과 연구진이 뇌와 로봇을 직접 연결하는 양방향 기술 개발에 본격적으로 착수했는데요. 이 프로젝트는 2026년부터 2032년까지 약 300억 원이 투입되는 대규모 사업으로, 단순히 로봇을 움직이는 데 그치지 않고 촉감과 압력을 다시 뇌로 전달하는 폐루프 시스템을 목표로 하고 있습니다.
이번 기술의 핵심은 환자가 로봇을 제어하는 동시에 로봇이 느낀 감각을 실시간으로 되받아보는 것입니다. 기존 재활 로봇이 일방향 보조에 머물렀다면, 이번에는 뇌와 기계가 서로 대화하는 구조를 구현하는 셈이죠. 이를 통해 중추신경계 손상 환자들에게 운동과 감각의 동시 회복이라는 새로운 가능성을 제시하고 있습니다.
뇌속에 꽂는 전극과 되살아나는 감각
기술적 핵심은 뇌 피질에 이식하는 두 종류의 초고밀도 전극에 있습니다. 하나는 환자의 행동 의도를 읽어내는 디코딩 전극이고, 다른 하나는 로봇이 수집한 촉각과 압력 정보를 뇌로 주입하는 인코딩 전극입니다. 이 두 전극이 수십 마이크로초 단위로 신호를 주고받으면서 마치 건강한 신경망처럼 순환 구조를 만들어내는 것이죠.
서울대병원 신경외과는 이 과정에서 안전성을 최우선으로 두고 있습니다. MRI와 MRA, DTI, PET 영상을 한데 모아 환자별 뇌 지도를 3차원으로 그린 뒤, 혈관 위치까지 정밀하게 파악해서 전극 삽입 경로를 설계하는데요. 수술 중 실시간 뇌신호 분석을 통해 1mm 이하의 오차로 전극 위치를 조정하는 고도화된 전략이 적용됩니다. 이런 정밀도는 인체 임상에서 시스템의 신뢰성을 확보하는 핵심 요소가 될 것으로 보입니다.
9개 기관이 함께 만드는 상용화 로드맵
이번 연구는 단일 기관이 아닌 산학연병 컨소시엄 형태로 진행됩니다. 엔젤로보틱스가 전신형 외골격 로봇 개발을 이끌고, DGIST와 엔사이드가 피질삽입형 전극을, KAIST가 AI 기반 신호 처리와 체성감각 센서를 맡았습니다. 임상은 서울대병원이 뇌-BCI 칩 이식을 총괄하고, 세브란스병원과 강남세브란스병원, 삼성서울병원, 부산대병원이 외골격 로봇 임상을 공동 수행합니다.
특히 세브란스병원은 2011년 국내 최초 로봇보행치료실을 설치한 이후 쌓아온 임상 데이터를 바탕으로 안전성 검증을 주도하고 있습니다. 강남세브란스병원 호흡재활센터는 루게릭병 같은 고위험군 환자의 호흡 상태를 면밀히 관리하며 임상 참여가 가능한 환경을 지원하는데요. 이런 재활의학 현장 경험이 첨단 공학 기술과 만나 실제 임상 번역으로 이어지는 모델이 주목받고 있습니다.
전체 일정은 3단계로 나뉘어 집니다. 2027년까지는 고밀도 전극과 로봇 핵심 기술을 확보하고, 2029년까지 하드웨어와 소프트웨어를 통합해 인체 임상에 돌입합니다. 마지막으로 2032년까지 식약처 인허가를 거쳐 조합형 의료기기로 상용화를 완료할 계획입니다.
물론 아직 해결해야 할 과제들이 있습니다. 뇌에 전극을 이식하는 수술의 안전성을 장기적으로 확보해야 하고, AI 신호 처리의 정확도도 실제 생활 환경에서 검증돼야 합니다. 하지만 이번 프로젝트가 성공한다면 단순 보조 기구를 넘어 신경 자체를 재건하는 치료 패러다임의 전환을 이끌어낼 수 있습니다. 기술이 인간의 뇌와 감각을 다시 잇는 그날까지, 많은 이들이 주목하고 있습니다.