세브란스, 뇌 신호로 움직이는 '뇌-AI-로봇' 의료기기 개발 착수

범부처 첨단 의료기기 연구개발사업 선정
2032년까지 국비 202억5000만원 투입

세브란스병원과 강남세브란스병원 재활의학과 연구팀이 뇌 신호로 로봇을 제어하고 로봇이 감지한 감각 정보를 다시 뇌로 전달하는 양방향 뇌-AI-로봇 연동 의료기기 개발에 착수한다.

뇌 신호로 로봇을 제어하고 로봇이 감지한 감각 정보를 다시 뇌로 전달하는 양방향 뇌-AI-로봇 연동 의료기기를 개발하는 연구진. 세브란스병원

16일 세브란스병원에 따르면 이번 연구는 과학기술정보통신부, 산업통상자원부, 보건복지부, 식품의약품안전처가 공동 추진하는 '범부처 첨단 의료기기 연구개발사업' 신규 과제로 진행된다. 2026년부터 2032년까지 7년간 국비 202억5000만원을 포함해 약 300억원 규모의 연구비가 투입된다.

세브란스병원과 강남세브란스병원 재활의학과가 주도하며 대구경북과학기술원(DGIST), 한국과학기술원(KAIST), 서울대학교병원 등 9개 기관이 참여한다. 주관기관인 엔젤로보틱스는 사지마비 환자를 위한 전신형 외골격 로봇 개발을 담당한다.

연구팀은 목 부위 척수 손상이나 루게릭병(근위축성 측삭 경화증·ALS) 등으로 사지 기능이 제한된 환자를 대상으로 운동과 감각 기능 회복을 돕는 의료기기 개발을 목표로 한다.

현재 사지마비 환자의 재활치료는 잔존 기능 활용과 보조기기 적용에 집중돼 왔다. 연구팀은 환자의 운동 의도를 뇌 신호에서 AI가 분석해 로봇 움직임으로 연결하고, 로봇이 감지한 촉각·압력·자세 정보를 다시 뇌로 전달하는 양방향 시스템을 구현할 계획이다.

핵심 기술은 뇌-로봇 인터페이스, AI 기반 뇌 신호 인코딩·디코딩, 전신형 외골격 로봇을 초저지연 통신으로 연결하는 통합 시스템이다.

세브란스병원과 강남세브란스병원 재활의학과는 외골격 로봇의 임상 적용 가능성 검증과 임상시험 설계, 환자 평가 프로토콜 구축을 담당한다. 세브란스병원 재활의학과 나동욱 교수와 강남세브란스병원 호흡재활센터 최원아 교수팀은 로봇재활 및 중증 신경근육질환 환자 관리 경험을 바탕으로 연구에 참여한다.

연구는 3단계로 진행된다. 2026년부터 2027년까지 1단계에서는 고밀도 피질침습형 전극과 뇌-로봇 통합 시스템 핵심 기술을 확보한다. 2028년부터 2029년까지는 시스템 통합과 환자 대상 임상시험을 진행한다. 2030년부터 2032년까지는 식품의약품안전처 인허가와 상용화를 목표로 한다.

세브란스병원은 2011년 국내 최초 로봇보행치료실을 설치하고 2018년 로봇재활치료센터를 개소하는 등 로봇재활 분야의 임상 경험을 축적해왔다. 이번 연구를 통해 공학 기술 기반 뇌-로봇 시스템의 실제 의료 현장 적용 가능성을 검증할 계획이다.

박정연 기자 jy@asiae.co.kr