[대한민국 과학자] 김자영 충북대 교수 “마이크로의료로봇, 내비게이션 기반 초정밀 의료기술에 기여”

“마이크로의료로봇은 인체 내부 미세·복합 환경에서 정밀한 진단 및 치료를 수행할 수 있는 차세대 의료기술입니다. 자율주행차 기술이 외부 세계에서 혁신을 만들었듯이 미래 의료현장에서 새로운 진단·치료 방식을 제시할 수 있는 초정밀 의료로봇 기술로 발전시켜 나가겠습니다.”

김자영 충북대 바이오시스템공학과 교수는 한국마이크로의료로봇연구원(KIMIRo)과의 지속적인 공동연구와 기술 협력으로 마이크로의료로봇 분야를 더욱 고도화하고 있으며 실제 의료 현장 적용을 목표로 다양한 협업을 추진하고 있다.

김 교수는 “자기장 기반 내비게이션 기술을 활용해 인체 내부에서 로봇을 안전하고 정밀하게 제어할 수 있는 기술 개발에 집중하고 있다”며 “인체 내부에서 마이크로로봇의 위치를 정확하게 파악할 수 있는 위치인식 및 이미징 기술까지 통합한 차세대 내비게이션 시스템을 구축하고 있다”고 말했다.

김 교수는 충남대 메카트로닉스공학과에서 지능 로봇 시스템을 전공으로 박사학위를 취득한 뒤 마이크로의료로봇 제어 및 내비게이션 기술 연구에 주력해왔다. 인체 내부의 복잡한 환경에서도 정밀하게 동작할 수 있는 의료로봇 기술의 필요성을 느꼈다. 공학기술이 실제 환자 치료에 기여할 수 있다는 믿음과 로봇기술로 미래의료의 새로운 패러다임을 만들고자 하는 동기에서 기존 수술·시술 방식이 닿지 못하는 영역을 개척할 수 있는 마이크로의료로봇 연구에 관심을 갖게 됐다.

김 교수가 개발한 통합 내비게이션 시스템은 기존 의료시술 기법이 접근하기 어려운 인체 깊숙한 부위까지 보다 안전하고 정밀하게 도달할 수 있게 한다. 비침습적 진단·치료의 정확성과 효율성을 향상시키는 데 기여한다.

그는 “능동 캡슐내시경과 카테터 로봇에서 우수한 성능을 확인함에 따라 실제 의료기기로 제품화하기 위한 기술이전 및 상용화 연구에서도 의미 있는 성과를 거두고 있다”며 “향후 임상 적용 가능성을 높이기 위해 안정성과 신뢰성을 확보하는 후속 연구를 지속해 나갈 계획”이라고 강조했다.

이어 “KIMIRo와 지속적인 공동연구와 기술협력으로 실용화·제품화 단계까지 발전시켜 실제 의료현장에서 활용 가능한 상용 의료 솔루션으로 이어질 수 있도록 지속적으로 연구하고 있다”고 덧붙였다.

향후 마이크로의료로봇이 인체 내부에서 스스로 이동 경로를 탐색하고 목표 부위에 정확히 도달해 필요한 진단과 시술을 자동으로 수행할 수 있는 기술 개발에 집중할 계획이다. 이를 위해 전자기장 기반 제어, 고정밀 위치추정, 실시간 영상기술, 인공지능(AI) 기반 상황판단 지능 모듈을 결합해 인체 환경에 적합한 자율주행형 마이크로로봇 시스템을 구축할 방침이다.

김 교수는 “미래 의료는 인체 내부의 복잡한 환경을 이해하고 스스로 판단하는 지능형 로봇의 등장과 함께 한 단계 더 도약할 것”이라고 기대했다. 전자기장 기반 마이크로의료로봇과 자율 이동 기술은 기존 내시경이나 수술 기법의 한계를 넘어 보다 안전하고 정밀한 시술을 가능하게 할 핵심 기술이라는 설명이다.

그는 “위치인식, 실시간 영상, AI 기반 상황판단 지능 모듈을 결합한 자율주행형 마이크로로봇은 인체 깊숙한 부위에서도 안정적인 시술을 구현할 수 있는 잠재력을 지녔다”며 “앞으로 실제 의료기기로 제품화해 환자 치료의 효율성과 안전성을 높이는 데 기여할 것”이라고 말했다.

또 “연구개발 성과를 국내 의료현장에서 활용할 수 있도록 임상 적용 기반과 상용화 생태계를 확립하는 것이 중요하다”며 “융합기술과 창의적인 연구로 의료로봇 분야에서 실질적인 변화를 만들어 가겠다”고 전했다.

광주=김한식 기자 hskim@etnews.com