팔 다리 잃은 상이용사에 ‘희망’
존스홉킨스대 프로젝트
무겁지않고 뇌로 작동
정상생활 회복수준까지
개당 3만-5만달러 전망

연방정부는 존스 홉킨스 응용물리학연구실(APL)에 3,004만달러를 들여 팔을 잃어버린 병사들에게 지급할, 생각으로 조종하는 인조팔 개발을 위촉했다. 이 팔은 30여년 전 인기 TV 시리즈였던 ‘600만불의 사나이’의 주인공인 테스트 파일럿 스티브 오스틴의 것의 것처럼 주인에게 초능력을 부여하는 것은 아니다. APL의 임무는 팔을 잃은 병사들에게 진짜 자기 것처럼 느낄 수 있고 뇌로 움직일 수 있는, 자연스러워 보이는 팔과 손을 달아주는 것이다.
“능력을 향상시키는 것이 아니라 기능을 회복시키는 것”이라고 정의하는 APL의 프로젝트 매니저 스튜어트 하시바저는 “인간의 사지를 따라가기는 여간 어렵지 않다”고 말한다.
‘인공기관 혁신 프로그램’이라 불리는 이 프로젝트 팀 멤버들은 벌써 의수에 가위 바위 보를 가르쳤다. 테네시의 한 팔 없는 병사는 생각으로 움직이는 이 의수의 프로토 타입을 끼고 잔디깎이의 시동 스위치를 잡아 다니려다 의수를 부수기도 했다.
국방기술연구소(DARPA)가 주관하는 이 일은 2개 부분으로 이루어져 있다. 그 하나를 맡은 APL은 전세계의 30개 기업 및 정부, 학계 파트너들과 함께 이 의수의 사고 조종 및 센서 시스템을 4년 내로 임상 실험할 수 있기를 희망하고 있다. 그와 함께 2년 동안 뉴햄프셔주 맨체스터에 있는 DEKA 연구개발사는 1,810만달러의 계약 아래 이 팔의 기계 및 미용 부분을 개발을 주도한다.
최종 제품의 목표 가격은 개당 3만~5만달러로 거의 새차 한대 값이다.
이 공상과학 같은 의수를 필요로 하는 곳은 점점 더 많아지고 있다. 이라크와 아프가니스탄의 전장에서 의료진이 과거 전쟁 같았으면 죽었을 병사들의 목숨을 구해놓지만 대신 사지를 절단하는 일이 많기 때문이다. 국방부 자료에 따르면 2006년 1월까지 두 전쟁 참전병사중 손, 발, 팔과 다리를 잃고 육군병원에서 치료받은 사람은 387명이었다. 그중 일부는 여러 개를 절단했다.
“중상을 입었는데 필요한 의수나 의족을 구할 수 없는 젊은이가 갑자기 많아졌습니다. 현재 시중에서 파는 것은 너무나 부적절합니다. 이제 20대 밖에 안된 그들의 창창한 앞날에 정상적인 삶을 되돌려주고 싶은 것이지요.” 이 프로그램을 관리하는 이라크와 아프가니스탄 참전 군의관 조프리 링 대령의 말이다.
새로 나온 컴퓨터 의족 ‘C-다리’는 이미 많은 병사들이 달고 정상적으로 걸을 뿐만 아니라 다시 군대로 복귀하게까지 했지만 손과 팔은 다리보다 훨씬 더 복잡하다고 과학자들은 말한다. 현재 나와 있는 의수 중 최상품은 그저 간단한 고리 역할이나 외관상의 손보다 조금 낫긴 하지만 크게 미흡한 수준이다. 예를 들어 새 프로젝트의 파트너이기도 한 독일회사 오토-복 헬스케어가 제조하는 손가락이 3개 달린 의수는 물건을 쥐기도 하고, 팔목이 돌아가고 팔꿈치를 폈다 접었다 할 수도 있으나 이 장치를 이용해 그런 움직임을 하기는 속도가 너무 느리고 너무 어색하다.
팔이 없는 사람들 중에는 케이블로 움직이는 고리보다는 기능은 없어도 남 보기에 더 나은 의수를 선택하는 사람이 더 많다. 따라서 가능하면 진짜 같아 보이는 손과 팔을 개발해야 하는 것이다.
이 프로젝트는 몇 가지 넘어야 할 기술적 고비가 있다. 우선 DARPA가 원하는 대로 24시간 작동되고 충전도 빨리 되는 의수를 만들어야 할텐데 현재 사용할 수 있는 리듐 배터리는 20파운드나 되니 너무 무겁다. 의수의 무게 또한 진짜 팔 무게인 8파운드를 넘지 않아야 한다. 관절의 연결을 어떻게 해야 할지도 문제지만 어깨와 팔꿈치, 손목과 손가락들을 22가지 방법으로 움직일 수 있게 해야 한다. 현재 개발중인 최상품 의수는 단 6가지로만 움직일 수 있을 뿐이다.
당국의 프로그램 제안서는 “바라건대 팔을 잃은 사람이 바늘에 실을 꿰거나 컴퓨터 키보드를 사용하거나 피아노를 치거나 기타를 연주할 정도의 운동능력을 갖게 해주는 장치”를 개발하는 것으로 되어 있다.
<김은희 객원기자>