웨어러블 로봇 전문기업 엔젤로보틱스가 주관하는 컨소시엄은 사지마비 장애인의 동작 기능과 감각 피드백을 동시에 복원하는 '양방향 Brain-to-Robot' 기술 연구개발에 착수한다고 15일 밝혔다.
이 프로젝트는 범부처 첨단의료기기연구개발사업의 일환으로 추진된다.
Brain-to-Robot 기술은 뇌에서 행동 의도를 읽어 로봇이 동작을 수행하게 하고, 이 과정에서 발생하는 힘·압력·자세 정보를 다시 뇌로 돌려보낸다. 이를 위해 대뇌 피질에 의도를 읽는 '디코딩 전극'과 감각을 주입하는 '인코딩 전극'을 별도로 이식한다.
이 과정서 두 방향의 신호는 수십 마이크로초(100만분의 1초) 안에 끊김 없이 처리돼야 하며, 이는 폐루프(closed-loop) 구조를 완성하는 기술이다. 뉴럴링크를 포함해 전 세계 어느 연구기관도 이 수준의 완전한 양방향 Brain-to-Robot을 구현한 사례가 없다.
컨소시엄은 올해부터 2032년까지 7년간 연구를 진행하며, 국비 202억5000만원과 민간 투자를 포함해 총 약 300억원이 투입된다. 중증 장애를 극복하고 일상생활을 지원하는 것이 목적이다.
이번 프로젝트의 핵심은 전신형 웨어러블 외골격 로봇인 '웨어러블 휴머노이드'와 양방향 피질삽입형 전극을 동시에 개발하는 것이다. 두 기술은 각각 상용화를 추진한 뒤 하나의 통합 시스템으로 완성된다.
개발은 총 3단계로 진행된다. 1단계(2026~2027년)에서는 고밀도 피질삽입형 전극과 Brain-to-Robot 전용 외골격 로봇의 핵심 요소를 확보한다. 2단계(2028~2029년)에서는 하드웨어와 소프트웨어를 통합하고 최초 인체 임상을 추진한다. 3단계(2030~2032년)에서는 뇌신경 인터페이스, 인코딩·디코딩 인공지능(AI), 전동식 외골격 로봇을 초저지연 통신으로 통합한 뒤 이 '조합형 의료기기'의 식약처 인허가와 상용화를 추진한다.
컨소시엄에는 여러 기관이 참여한다.
대구경북과학기술원(DGIST)과 엔사이드는 피질삽입형 전극을 개발하고, KAIST는 체성감각 센서와 AI 신호처리를 맡는다. 서울대학교병원 신경외과는 뇌신경 인터페이스 임상을 담당하며, 신촌세브란스병원·강남세브란스병원·삼성서울병원·부산대학교병원 재활의학과는 외골격 로봇 임상을 수행한다.
한국생명공학연구원(KRIBB)은 전임상을, 한국산업기술시험원(KTL)은 인허가 지원을 맡는다. 범부처의료기기연구개발사업단은 사업 총괄을 담당한다.
주관기관인 엔젤로보틱스는 2024년 스위스 취리히 사이배슬론(Cybathlon) 대회에서 경쟁 팀 대비 3배의 과제를 수행하며 금메달을 획득했으며, 의료기기 3등급 허가·보험 수가 적용·해외 수출을 달성한 바 있다.
컨소시엄 총괄책임자인 공경철 엔젤로보틱스 CTO 겸 카이스트 기계공학과 교수는 "뇌에서 행동 의도를 읽어 로봇을 제어하고, 로봇의 감각을 사람에게 되돌려 주는 것은 중증 장애를 극복하기 위한 필수 기술"이라고 말했다.
공 CTO는 하반신 마비에 머물렀던 기존의 로봇 기술을 브레인칩과 결합해 사지마비로 확대하는 것이 핵심이며, 보행 장애 로봇 기술에서 세계 최고를 넘어 세계 최초를 지향하겠다는 포부를 언급했다.
