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과학 및 기술

생체공학이 장애를 극복하게 해주는 방법 / New bionics let us run, climb and dance/과학기술의 발전/ 인조다리 /생체공학/장애/의족/신경/로봇공학/TED | Hugh Herr

 

 

 과학 기술에 이제 한계가 없는 것 같습니다. 인간이 상상하는 모든 것이 이뤄질 것이라고 생각합니다. 단지 시간과 돈 문제겠지만요. 많은 사람들이 과학기술의 무한한 발전에 두려움을 가지고 있습니다. 터미네이터를 상상하며 일정 수준 이상으로는 과학 기술을 발전시키면 안된다는 주장도 있습니다. 하지만 과학기술의 무한한 발전이 우리에게 두려움과 피해만 주는 것은 아닙니다.

 

 현실에선 자주 볼 수는 없지만 병원이나 센터에 가면 몸이 불편하신 분들이 많습니다. 우리가 너무나 당연하다고 생각하는 것들은 이분들은 누리지 못하고 있습니다. 하지만 과학 기술의 발전은 장애를 가진 분들의 한계를 없애줍니다. 뛰고 싶었던 분들을 뛰게 해주고, 듣고 싶었던 분들을 듣게 해주며 보고 싶었던 분들을 마음껏 보게 해줍니다.

 

 내가 죽기 전까지 과학 기술이 얼마나 발전할지, 그리고 과학 기술이 인류에게 어떤 혜택을 가져다주는지, 우리의 생활 모습은 어떻게 변할지, 경제와 산업은 어떤 식으로 재편될지가 너무나 궁금해집니다. 많은 사람들에게 행복을 가져다 주는 쪽으로 발전하길 기대합니다.

 


보다시피 제 다리는 생체 공학의 결실입니다. 신체에 부착하고 신체 내부에 이식된 전자 기계가 어떻게 장애와 비장애 또 인간이 가진 한계와 가능성 사이의 간극을 줄여주는지 말씀드리려 합니다.

 

 저는 1982년 산악등반 사고에서 입은 동상으로 인한 조직 손상으로 두 다리를 절단했습니다. 그 당시에 저는 제 몸이 무너졌다고 여기지 않았습니다. 기술 혁신을 통해 저는 제 운동 능력을 더 강하게 만들었습니다. 이 기술은 저의 장애를 없어주었고 두 다리가 없는 제가 새로운 등반 기술을 맛볼 수 있게 해주었습니다. 젋은이로서 저는 기술이 엄청나게 발달해 세상에서 장애가 없어진 세상을 꿈꿨습니다.

 

 생체 공학은 첨단 인터페이스 공학을 수반합니다. 제 생체 공학적 의족에는 세 개의 첨단 인터페이스가 들어있습니다. 기계적으로는 제 의족이 제 몸에 연결됩니다. 역학적으로는 의족이 진짜 다리처럼 움직이는 방식입니다. 또 전기적으로는 의족이 제 신경시스템과 소통하는 방식입니다.

 

 

여기 보시듯이 색깔의 변화를 3차원 프린트 결과로 볼 수 있죠. 필요에 따라 피부가 딱딱해졌다 부드러워지는 미래를 상상해보세요. 필요에 따라 최대로 지지되고 또 유연하지만 불편함이 전혀 없어야죠

 

 제 의족은 제 신체에 인조 피부를 통해 붙어이습니다. 저희는 로보트 관련 기술도 이용했습니다. 구동기가 작동하여 인체의 표면을 찾아 의족을 장치하지 않았을 때의 모습을 측정합니다. 그 다음에는 조직을 눌러 변화된모습을 각각 해부학적으로 측정합니다. 이런 영상을 종합하여 로보트 공학의 자료를 활용합니다. 그리고 나서 수학적 변환을 이용해 인조 피부를 디자인합니다. 이런 과정에서 저희는 생체 공학적 의족을 만들어냈습니다.

 

 우리는 또한 센서와 스마트 기기를 인조 피부 속으로 집어 넣을 겁니다.

 

컴퓨터로 제어되는 발뒤꿈치에서 지면과 부딪히는 팔다리의 충격을 장치가 약화시키도록 딱딱한 정도를 제어합니다. 그리고 중간 정도에서 생체 의족은 걸을 수 있는 정도까지 사람을 들어 올릴 수 있는 토크와 힘을 발휘합니다. 종아리 부근에서 힘들이 작용하는 것과 같은 이치입니다.

 

 

 저희는 실제로 인간과 생체 공학적  수족 사이의 고리를 완전히 없애고자 합니다. 저희는 신경, 잘라진 신경을 마이크로 채널을 관통해 성장시키는 실험을 하고 있습니다. 채널의 반대 편에는 신경이 피부 세포와 근육 세포를 연결합니다. 이동에 사용되는 채널에서는 사람이 어떻게 움직이고자 하는지 의도를  감지합니다. 그 신호가 무선으로 생체 공학적 의족에 전달되면 그 안에 있는 센서가 바로 옆에 있는 감치 채널 안에서 자극으로 변환시켜줍니다. 이것이 완전히 개발되어 사람에게 사용되면 저 같은 사람은 진짜 팔다리 같은 인조 팔다리를 갖게 될 뿐만 아니라 궁극적으로는 진짜 팔다리 같은 감각도 갖게 됩니다.

 

  세계 인구의 절반 이상이 어떤 모습이든 인지적, 감각적 등 이동과 관련된 문제로 고통받고있습니다. 하지만 과학 기술의 부족 때문에 그들은 장애와 빈약한 삶의 질을 겪고 있습니다. 생체 기능을 기본적 수준으로 유지하는 것은 인권의 일부여야 합니다. 우리는 과학 기술 혁신을 통해 장애를 극복할 수 있습니다.