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< 한성용 기자 > 최근 초고령 사회에 접어들면서 요양원 등에서 대소변 처리등 와상환자들의 힘 들고 어려운 일들을 돌봐주는 간병인들 의 인력난이 심해지고 있는 가운데 AI 기술을 접목시킨 기저귀 갈아주는 로봇( Robo Care) 를 개발한 한인이 있어서 주목되고 있다. 화제의 인물은 바로 Robo Care 를 개 발한 Boston Medics 의 공동창업주인 Samuel Han 대표이다. 그는 2022 년 고 령으로 양로원과 자택에서 노인요양을 받 는 모친을 보았는데 많은 돌봄 요양 중에 가장 어려웠던 부분이 바로 대소변을 처 리하는 것이었다. 특히 기저귀를 갈아주 기 위해서 그를 밖으로 내보내는 간병인 의 뒤로 보이는 그의 어머니의 표정은 아 직도 잊을 수가 없었다고 한다. 그는 병간호, 특히 대소변을 받아내는 일 은 환자 본인이나 간호사, 간병인 그리고 가족 모두에게 매우 고통스러운 일이라고 생각하고 대신 스마트한 로봇이 이 작업 을 수행한다면 큰 도움이 될 것이고, 시간 과 비용도 절약할 수 있을 것이라고 마음 을 굳혔다. 또한 지금과 같이 일할 수 있는 인구는 줄어들고, 어렵고 힘든 일을 하려는 사 람들이 모자라며, 인건비는 오르는 선진 고령사회는 이와 같이 인공지능을 이용 한 스마트 로봇이 너무 나도 필요한 시기 라고 생각했다고 한다. 이에 New York 에서 이러한 인공지능 기술을 적용한 Robot 를 이용하여 병상에서 생활해야 하 는 와상( Bedridden) 환자들의 기저귀를 갈아주는 제품을 개발하는 회사인 BOS- TON MEDICS 를 개발하게 된 것이다.
초고령사회,‘ 돌봄 위기’ 와‘ 존엄성’ 의 딜레 마를 푼다” Samuel Han 대표는 Robo Care 개발 과 관련하여 앞으로 닥쳐올 초고령사회 에서 가장 절박한 문제인 와상 환자 돌봄 위기와 인력난을 심층 진단하고, 이 위기 속에서 AI 와 Robot 기술이 어떻게 환 자의 존엄성을 회복시키고 간병인의 부담 을 해소할 수 있는지 해법을 모색해 왔다
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고 한다. Samuel Han 대표는 이를 위해서 뉴 욕의 AI 의료기기 스타트업 BOSTON MEDICS 와 그들이 개발 중인 AI 기 반의 기저귀를 갈아주는 로봇 ROBO- CARE 의 중요 기술을 이용해 앞으로 지 속 가능한 돌봄 환경의 새로운 표준과 미 래 비전을 다음과 같이 공유하고자 한다 고 전했다.
어머니의‘ 잊을 수 없는 표정’ 에서 시작된 혁명 BOSTON MEDICS 와 AI 돌봄 로봇 ROBOCARE Boston Medics 회사는 Engineer 출신 인 Samuel Han 과 다른 2 명의 성형외 과 전문의 및 Robot Engineer 에 의해 서 2023 년 New York 에서 설립되었다. New York, Columbia 대학원 출신의 Samuel Han 은 IT 및 AI 관련된 여러 권의 저서를 출간하였다. Samuel Han 은 2022 년부터 사람이 아 닌 기계 혹은 로봇과 인공지능을 이용한“ 기저귀를 갈아주는 로봇” 아이디어를 가 지게 되었으며 이후에 2023 년 ChatGPT 를 비롯한 인공지능이 세상에 많이 알려 지기 시작하고, 그 이듬해부터 이러한 인 공지능을 활용한 휴머노이드 로봇들이 미 국을 비롯한 전세계의 많은 유수의 기업 들에 의해서 개발되거나 활성화되면서 그 는 구체적으로 노인을 비롯한 와상( Bedridden) 환자들을 위한 인공지능을 이용 한“ 기저귀를 갈아주는” 로봇, ROBO- CARE 를 구상하기 시작하였다. 그는 2024 년부터“ Prompt Engineer for Everyone” 이라는 AI 및 GAI( Generative AI) 관련서적을 쓰면 서 ROBOCARE 를 구체적으로 구상하 기 시작하였는데, 다음과 같이 3 가지의 핵 심기술 적용하였다.
1. 로봇 눈( Vision): 딥러닝( Deep Learning) 기술을 사용한 다. 딥러닝 기술이란, 깊게 쌓인 인공 신 경망에 데이터를 넣어주면, 사람이 일일 이 가르쳐주지 않아도 스스로 핵심 특징
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을 파악하고, 오답을 통해 지속적으로 학 습하여 복잡한 문제를 해결하는 인공지 능 기술이다. 로봇은 ROBOCARE 내부 에 달린 3D 카메라와 열화상 카메라로 환 자의 몸을 찍어서 실시간으로 환자의 다 리나 엉덩이가 어디 있는지, 그리고 부품( 새 기저기) 등이 어디 있는지 정확하게 파 악한다. 환자가 조금 움직여도 로봇은“ 따 라가면서” 볼 수 있다.
2. 로봇 손( Torque): 로봇 손과 팔에는 여러 개의 힘 센서( Force Sensor) 가 달려 있는데 이 센서 는 순응 제어( Compliance Control) 라 는 기술을 이용한다. 이 기술은 로봇 손과 팔이 환자에게 절대로 세게 누르지 않도 록 약속된 힘 만을 사용하게 한다.
3. 두뇌( AI): 강화학습( Reinforcement Learning, RL) 기술을 사용한다. 강화학습 이란, 로 봇이 시행착오를 통해 스스로 배우는 것 이다. 시뮬레이션( 가상 세계) 에서 수백만 번의 연습을 통해‘ 어떻게 잡아야 잘 안 놓치는지’,‘ 환자에게 안전하게 손을 넣는 순서는 무엇인지’ 를 로봇 스스로 깨우쳐 서 가장 안전하고 효율적인 행동 방법을 알아낸다.
강화학습의 예:- 에이전트( Agent): ROBOCARE 이다.- 환경( Environment): 와상 환자가 누 워있는 침대와 기저귀를 가는 작업 공간 전체가 환경이다. 이 둘은 다음과 같이 서로에게 영향을 주 는데,- 행동( Action): 예를 들어, 로봇 팔로 환자의 다리를 살짝 들어 올리는 행동이 라 하자.
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- 보상( Reward): 이 행동의 결과를 환 경이 에이전트에게 알려주는데, 만약 로 봇이 환자에게 아프지 않게 부드럽게 다 리를 잘 들어 올렸다면, 보상 점수를 주 고, 만약 너무 세게 눌러서 환자에게 불편 함을 주었다면, 벌칙을 받는다. 이와 같이 로봇 눈( Vision), 로봇 손( Torque), 그리고 두뇌( AI) 가 각자 맏은 역할을 실수 없이 수행하면, 이를 바탕으 로 BOSTON MEDICS 는 다음과 같은 3 단계의 일정으로 사업을 진행해 왔고 또 진행할 예정이라고 한다.
1. 단계: 실제로 로봇을 만들기 전에 컴퓨터 속 가 상 세계( NVIDIA Isaac Sim) 에서 로봇 과 환자 모델을 만들어서 시뮬레이션을 한다. 여기서 로봇이 안전 약속( 최대 힘 제한) 을 어기지 않는지, 훈련된 인공지능( DRL 정책) 이 잘 작동하는지 충분히 테 스트한다.
2. 단계: 시뮬레이션에서 합격한 기술을 실제 협 동로봇( CoBot) 과 로봇 손( Gripper) 에 심어서 시제품을 만들고, 기본적인 기능 을 테스트한다.
3. 단계: 로봇이 병원에서 사용되려면 각 나라에 서 정한 의료 기기 규제( 예: FDA) 를 통 과해야 해야 한다. 로봇이 안전하고 효과 적임을 증명하는 긴 과정을 거치는데, 특 히 미국의 FDA 라이센스는 비용, 걸리 는 시간, 그리고 준비해야 하는 자료가 매 우 방대하다. 현재 ROBOCARE 는 미국 특허 및 상 표청( USPTO) 에 상표등록을 완료했으 며 특허를 출원 중에 있다고 한다. Samuel Han 대표는“ 뉴욕에서 시작된 이 혁신적 인 프로젝트가 FDA 승인을 거쳐 글로벌 간병 시장의 새로운 표준이 될 것임을 확 신한다. ROBOCARE 는 와상 환자들에 게 고귀함을 회복시키고, 선진 고령 사회 의 지속 가능한 돌봄 환경을 실현할 것이 다.” 라며 강한 자신감을 표했다.
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