[과학을읽다]아픔 느끼는 '로봇 손'…'환상통' 사라질까?

로봇 손을 단 장애인이 차가운 물 마시는 모습. 로봇 손에 장착된 전자피부로 인해 로봇 손을 통해 촉감을 느낄 수 있습니다. [사진=유튜브 화면캡처]

[아시아경제 김종화 기자]인간과 로봇의 차이점은 많습니다. 스스로 생각하는 것과 감정을 느끼는 것, 그리고 고통을 느끼는 것 등이 인간이 로봇과 다른 점이라고 할 수 있습니다.

미국 존스홉킨대 연구팀이 지난해 로봇 손에 부착할 수 있는 통증을 감지하는 '전자피부(e-dermis)'를 개발해 의료계의 찬사를 받았습니다. 의료계가 존스홉킨스대 연구팀에 찬사를 보낸 이유는 무엇일까요? 장애인이 로봇 손을 실제 손처럼 느낄 수 있고, 로봇 손이라도 위험을 감지해 회피할 수 있기 때문입니다.

손발 등을 절단한 사람들은 절단된 신체 부위에서 느껴지는 환상과도 같은 통증, 즉 '환상통(Phantom Pain)'을 경험한다고 합니다. 환상통의 원인이나 치료방법이 명확하지 않아 많은 절단 환자들이 고통을 호소하고 있는데 통증을 감지하는 전자피부가 그 해결책이 될 수 있다고 합니다.

의수나 의족을 달아도 계속되는 환상통이 사라질 수 있기 때문입니다. 실제로 통증을 느끼는 의족이나 의수를 통해 진짜 팔이나 다리가 달렸을 때 느꼈던 감각을 되찾음으로써 환상통이 사라지는 것이지요.

전자피부를 로봇 의수에 장착하면 손가락 끝에서 오는 촉감을 장애인들이 느낄 수 있게 됩니다. 천과 고무 사이에 센서를 달아 신경 말단을 모방한 전자피부는 촉감과 통증까지도 감지해 말초신경에 전달합니다.

인체에 손상을 주지 않는 '경피 신경 전기자극(TEN)'을 장애인의 전자피부에서 나오는 신호와 연결, 장애인과 로봇 손이 끝이 뾰족한 물체와 접촉할 때 오는 통증이나 둥근 물체를 만질 때의 일반적인 촉감 등에 반사 반응을 하게 되는 것입니다.

연구팀을 이끈 니티시 타코르 존스홉킨스대 생명의학공학과 교수는 "전자피부는 장애인의 피부를 통해 신경으로 전기 자극을 줘 인체에 전혀 손상을 주지 않는다"면서 "실험자의 뇌파 측정을 통해 실험에 참가한 장애인이 전자피부를 단 로봇 손을 통해 수술로 절단한 손이 아직도 있는 것처럼 느낀다는 것을 확인했다"고 밝혔습니다.

연구팀은 전자피부 기술이 로봇 시스템을 보다 인간과 흡사하게 만들 수 있고, 우주인의 장갑이나 우주복으로도 확장할 수 있다고 보고 이 기술을 활용할 수 있는 다양한 방법도 함께 연구하고 있습니다.

김종화 기자 justin@asiae.co.kr