"팔 들고, 물건 잡고"...리파인, 상지 기능 장애인 위한 ‘하이브리덱스’ 개발

리파인이 개발 중인 '하이브리덱스(HybridEx)'. [리파인 제공]

리파인이 상지 기능 장애인의 일상생활을 지원하는 피지컬 AI(인공지능) 기술을 탑재한 '하이브리덱스(HybridEx)'를 개발하면서 관심을 끌고 있다. 상지 기능 장애(Upper Extremity Impairment)는 어깨·팔꿈치·손목·손가락 등 상체의 구조적 손상이나 신경계 이상으로 인해 물건을 쥐고, 들고, 조작하거나 팔을 움직이는 등의 일상적인 신체 활동에 제약이 생기는 상태를 뜻한다. 이에 부족한 힘을 보완하는 보조공학기기의 역할이 매우 중요하다. 

23일 리파인이 따르면 자사가 개발 중인 하이브리덱스는 중력 보상 방식의 팔 지지 장치와 전동식 로봇 손을 결합한 능동형 보조기다. 상지에 남아 있는 근력을 최대한 활용하면서 부족한 힘을 보완해 팔을 들어 올리거나 물건을 잡는 등의 동작을 지원하도록 설계됐다. 현재 사용자의 손 기능과 재활 단계에 따라 로봇 손을 선택적으로 사용할 수 있는 모듈형 구조로 개발하고 있고, 향후 가정생활뿐 아니라 직업 활동 등으로 활용 범위를 넓힐 계획이다.

리파인은 하이브리덱스에 적용할 인공지능 기반 사물 인식 및 로봇 손 제어 기술 또한 개발 중이다. 이 기술은 주변 사물을 자동으로 인식 및 분류하고 형태와 용도에 따라 적절한 손동작을 선택한다. 사용자가 물건마다 로봇 손의 동작을 일일이 설정하지 않아도 일상용품에 적합한 파지 동작을 구현한다.

더불어 피지컬 AI 기술을 통해 카메라와 센서가 실제 환경에서 사물의 종류와 위치를 파악하면, AI가 이를 분석해 적절한 로봇 손의 물리적 동작으로 연결한다는 설명이다. 리파인은 정해진 동작을 반복하는 보조기기를 넘어 사용자의 의도와 주변 환경을 이해하고 상황에 맞게 작동하는 지능형 보조기기로 발전시킬 계획이다.

이와 함께 근전도 센서를 활용해 사용자의 움직임과 신체 상태를 측정하는 센서 기반 기술과, 센서 데이터를 연동해 동작을 확인하고 재활훈련을 수행할 수 있는 콘텐츠 개발도 완료한 상태다. 

고창용 리파인 대표는 "신체 보조기기의 역할은 사용자의 움직임을 대신하는 수준을 넘어 인체에 남아 있는 근력을 최대한 활용해 스스로 생활할 수 있도록 돕는 것"이라며 "향후 상지와 하지 보조기, 센서 및 재활 콘텐츠를 지능형 로봇 제어 플랫폼으로 연결해 사람의 의도와 주변 환경을 이해하고 필요한 동작을 지원하는 보조기기를 선보일 계획"이라고 밝혔다.

한편 과거에는 보조공학기기가 단순히 무거운 거대 기계 중심이었다면 최근에는 사용자 팔의 미세한 움직임이나 잔존 근력을 실시간으로 감지해 필요한 만큼의 힘만 부드럽게 보조하는 소형화·경량화된 외골격 장비가 주를 이루고 있다. 로레알 등의 기업들도 AI 기반의 스마트 웨어러블 기기를 시장에 선보이고 있다.