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혈관 '구석구석'을 누비는 마이크로로봇 '현실화'
이상윤 교수, 자체 추진기 장착…특허청 등록도 마쳐
[기사입력 2012-08-17 06:50]
△혈관 이동형 마이크로로봇이 개발됐다.

혈관 곳곳을 누비는 마이크로로봇의 개발이 정점을 찍었다.

17일 업계에 따르면 미세혈관에서 자유롭게 조종 가능한 의료용 마이크로로봇이 국내에서 세계 최초로 개발돼 이목을 집중시켰다.

부경대학교 공간정보시스템공학과 이상윤 교수가 그 주인공.

이 교수는 혈관 이동형 마이크로로봇을 개발함과 동시에 특허청 등록까지 마쳤다고 최근 밝혔다.

이 교수는 이번에 개발한 마이크로로봇에 대해 자체 추진기가 장착돼 상·하·좌·우를 자유롭게 이동하며 노폐물 등을 제거하는 역할을 수행한다고 설명했다.

혈관과 같은 협소한 곳에서 원하는 곳으로 이동할 때에는 반드시 추진기가 장착돼야 한다.

그러나 지금까지는 기술적 한계에 부딪혀 아주 작은 크기의 마이크로로봇에 추진기를 달 수 없었다.

크기가 1mm에 불과한 마이크로로봇에는 모터(1~2mm)가 상대적으로 비대했기 때문이다.

이에 따라 현재까지 마이크로로봇은 자석을 이용해 외부에서 조종해 왔으나 이마저도 미세하게 조종할 수 없다는 한계가 있었다.

하지만 이 교수는 마이크로로봇 내부에 유체가압 추진장치를 설치해 이 한계를 극복할 수 있다고 강조했다.

이 마이크로로봇은 360도 방향 전환이 가능하며 좁은 혈관 속에서 정지하고 제자리에서 방향을 상·하·좌·우로 움직일 수 있다.

특히 이 마이크로로봇은 배터리 및 프로펠러를 사용하지 않아도 된다는 점에서 획기적인 기술로 평가받고 있다.

여기에 이 교수는 △병변 미세 접근과 제거 위한 마이크로-나노 로봇 증강현실 시스템 △혈관탐사 마이크로-나노 로봇 조종시뮬레이터 시스템 △3D 디스플레이 마이크로-나노 로봇 조종 시뮬레이터 시스템 △실시간통합환자관리시스템 △실시간통합위성관리시스템 등 5가지 기술에 대해 특허청에 추가로 특허출원을 했다.

이 교수는 올해 실험장비를 도입해 내년부터 동물실험을 한 뒤 실험 결과에 따라 인간 대상 임상실험에 들어갈 계획이다.

임상이 성공적으로 끝날 경우 이 마이크로로봇은 고지혈증 환자와 뇌혈관 질환자 치료에 사용된다.

이 교수는 "국내 박테리아 기반기술의 마이크로 로봇(C형-2)과 무배터리 자체추진기 자율 이동 마이크로 로봇(C형-3)이 세계적 기술수준으로 성장하고 있는 가운데 두 분야의 장점을 잘 살리고 단점을 보완하는 정책을 추진해야 한다"고 강조했다.

특히 이 교수는 언어장애인으로 신체적 한계를 극복함으로써 올해 초 국립대 교수에 임용돼 화제를 모았다.

한편, 마이크로로봇에 대한 개발은 과거 국내 연구진에 의해 지속돼 왔었다.

지난 2010년 전남대학교 기계시스템공학부 박종오 교수는 살아있는 동물의 혈관 속에서 혈관치료용 마이크로로봇을 이동시킴으로써 막힌 혈관을 뚫는 실험에 세계 최초로 성공한 바 있다.

당시 박 교수팀이 개발했던 로봇은 직경 1mm, 길이 10mm(이동 속도 50mm/분)의 초소형의 마이크로로봇으로 위치인식, 외부조종(유/무선), 치료 등의 기능을 갖추고 있었다.

여기에 포스텍 기계공학과 강관형 교수팀은 미세수술로봇의 손가락 정확성을 향상시키는 전기수력학적 펌프를 개발하기도 했다.

강 교수팀은 당시 이 기술에 대해 무극성액체에 전기장과 전기전도도가 균일하지 않게 분포할 때 발생하는 유도전하와 유동을 이용함으로써 전극 부식, 액체 변성을 일으키지 않는 신개념 펌프라고 소개한 바 있다.


원진재 기자  wjj1202@e-healthnews.com
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