MIT, 뇌혈관 삽입용 실 모양 소프트 로봇 개발 VIDEO: MIT’s thread-like robot can slip through blood vessels in your brain 미 해군, 대형 무인 Navy Issues Draft Request for Proposal for Large Unmanned Surface Vehicle선박 제조 ..
MIT, 뇌혈관 삽입용 실 모양 소프트 로봇 개발
'사이언스 로보틱스'에 연구 성과 게재
MIT 과학자들이 뇌혈관으로 밀어넣을 수 있는 실(thread) 모양의 소프트 로봇을 개발했다.
실처럼 길고 얇은 이 로봇은 외부에서 자석을 이용해 조작할 수 있으며 뇌혈관 안을 이동하면서 혈전을 제거하거나 치료용 약물을 투입하는 데 활용될 수 있다. 급성 뇌졸중 환자나 뇌경색 환자들의 뇌수술 또는 치료에 활용할 수 있을 것으로 기대되고 있다.
'MIT 뉴스'에 따르면 ‘쉬엔허 자오(Xuanhe Zhao)’ MIT 교수와 김윤호 연구원 등 연구진은 뇌혈관을 이동할 수 있는 실 모양의 소프트 로봇을 개발하고 관련 연구 성과를 전문 저널인 ‘사이언스 로보틱스’에 게재했다.
쉬엔허 자오 교수는 “뇌졸중은 미국에서 5번째 사망의 원인이고 신체 장애의 중요한 원인중 하나”라며 “급성 뇌졸중 발생시 90분 이내에 치료가 이뤄지면 환자의 사망률을 크게 줄일 수 있다”고 말했다. 그는 “만일 골든아워에 뇌의 혈관 부분에 생긴 혈전을 뚫어주면 영구적인 뇌손상을 막을 수 있다”고 말했다.
MIT
MIT’s thread-like robot can slip through blood vessels in your brain We’re one step closer to remote, robotic brain surgery. Christine Fisher, @cfisherwrites MIT engineers created a thread-like robot that can glide through the brain's blood vessels and could deliver clot-reducing drugs to treat strokes or aneurysms. The robotic thread could offer an alternative to open brain surgery, and it could be controlled by surgeons outside of the operating room. Theoretically, surgeons could control it remotely from an entirely different location. The team described the "magnetically steerable, hydrogel-coated robotic thread" in a paper published in Science Robotics. The core of the thread is made from nickel-titanium alloy, which is both bendy and springy. It's coated with a rubbery paste, or ink, which is embedded with magnetic particles. That's then covered with a hydrogel, which makes the wire smooth and friction-free, and the final product can be controlled using magnets. View Full Text https://www.engadget.com/2019/08/29/mit-robotic-thread-brain-surgery/ |
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의사들은 그동안 환자의 동맥을 통해 얇은 유도선(가이드 와이어)으로 삽입하는 방식으로 뇌혈관 수술을 진행해왔다. x-레이 영상과 형광 투시경을 이용해 유도선을 뇌의 손상된 부위로 이동시켰다. 하지만 이 과정은 수동으로 이뤄지기 때문에 수술 의사의 고도의 기량이 요구된다. 게다가 장시간 형광 투시경에서 방출되는 방사선에 노출되는 위험도 감수해야 한다.
의료용 유도선은 일반적으로 금속 합금으로 만들어지고 폴리머로 코팅이 된다. 이 같은 장치가 뇌 혈관안으로 들어가면 마찰이 발생하고 상처를 입힐 수도 있다. 비좁은 공간에선 유도선이 앞으로 전진하지 못하고 막혀버릴 수도 있다.
MIT 연구진은 생체 적합성을 지닌 코팅 재료인 하이드로젤(hydrogel)과 3D 프린팅 자성(마그네틱) 활성화 물질을 활용해 실 모양의 소프트 로봇을 만들었다. 외부에서 자석을 조작하는 방식에 따라 로봇은 혈관안을 유연하게 움직일 수 있다.
via youtube
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연구팀은 사람의 뇌혈관을 모사한 실물 크기의 복제물을 제작하고 소프트 로봇을 테스트했다. 실 모양의 로봇은 니켈-티타늄 소재로 제작돼 유연한 움직임이 가능하다. 90%의 물로 이뤄진 하이드로젤로 코팅했기 때문에 마찰력도 작아 인체에 손상을 덜 준다는 설명이다.
김윤호 연구원은 “로봇 실을 통해 혈전을 축소할 수 있는 약물을 투입하거나 레이저광을 이용해 막힌 부분을 뚫을수 있을 것”이라고 말했다. 연구팀은 이 같은 기능을 구현하기 위해 실의 핵심 재료인 니켈 티타늄 합금을 광섬유로 교체해 실험을 진행했다. 외부에서 자석으로 실을 조작하고 레이저를 활성화할 수 있었다는 설명이다.
국내 소프트 로봇 분야의 권위자인 서울대 조규진 교수는 이번 연구와 관련해 “매우 복잡한 구조를 갖고 있는 뇌 혈관은 일반적인 상업용 카테타로는 도달하기 힘들다”며 “이번 연구는 수술 부위를 절개하지 않고도 수술을 할 수 있는 가능성과 잠재력을 제시한 것”이라고 평가했다. 이번 연구는 전미과학재단(NSF)과 미 해군연구소 등의 자금 지원을 받아 이뤄졌다.
장길수 ksjang@irobotnews.com 로봇신문사
미 해군, 대형 무인 선박 제조 발주한다
올해말가지 RFP 확정
미 해군이 대형 무인 선박 제조를 위해 업계에 제안요청서(RFP)를 공개했다.
해군연구소(USNI) 뉴스에 따르면 대형 무인수상차량(Large Unmanned Surface Vehicle) 프로그램에 대한 이번 RFP 초안은 국방부 전략능력실의 2선체 유령함대(two-hull Ghost Fleet) 노력을 본격적인 조선 프로그램으로 전환하는 작업이다. 최종 RFP는 올해 말에 나올 예정이다.
RFP 초안에 따르면 LUSV는 해군의 유인 지상력을 증강하기 위해 무인 임무를 위한 다양한 탑재물을 수용할 수 있는 고고도무인화 함정을 목표로 한다. 대형 탑재 능력을 갖춘 LUSV는 독립적으로 또는 유인 지상 전투원과 연계해 다양한 전투 작전을 수행할 수 있도록 설계될 예정이며 운영자가 루프 안(원격 제어) 또는 루프 위(자율권을 통해 활성화됨)에서 반자동 또는 완전 자율적으로 작동할 수 있다.
해군은 길이 약 200~300피트(61~91m), 배수량 약 2000톤 규모의 LUSV 2대를 연구개발 프로그램으로 제작하기 위해 2020 회계연도 예산에서 4억 달러(4865억원)를 요청한 상태다. 약 80개의 무인 지상차량 관련 업체들이 이 프로젝트에 관심을 보이고 있는 것으로 알려졌다.
A Naval Sea Systems Command-developed Iraqi 60-meter Offshore Support Vessel. US Navy briefing material indicate that early versions of the service’s large unmanned surface vessels could be based on OSV designs. US Navy Photo
(해군 해계사령부가 개발한 이라크 해상지원함 60m. 미 해군 브리핑 자료에 따르면 이 서비스의 대형 무인 표면 선박의 초기 버전은 OSV 설계에 기초할 수 있다)
Navy Issues Draft Request for Proposal for Large Unmanned Surface Vehicle By: Sam LaGrone August 14, 2019 4:05 PM The Navy has put a call out to industry to send in ideas for its planned fleet of corvette-sized unmanned surface vehicles, according to a draft request for proposal announced on Wednesday. The draft RFP for the Large Unmanned Surface Vehicle program starts the work of transitioning the effort from the Pentagon’s Strategic Capabilities Office two-hull Ghost Fleet into a full-fledged shipbuilding program. The draft comes ahead of a final RFP due out later this year. View Full Text |
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이 계획은 초기 2대의 LUSV가 무인 유령함대 오버로드 프로그램을 위해 개발된 SCO의 유령함대 2대를 근접 추적하는 것이다. 초기 선체는 석유 및 가스 산업에서 사용된 해상 지원 선박과 유사한 설계를 따른다.
해군은 2대의 SCO 오버로드 선체와 후속형 LUSV를 이지스 전투 시스템(Aegis Combat System) 및 다른 센서들과 통합해 이 선박을 유인 선박에 있는 해군의 기존 지휘 및 통제 인프라에 연결시킬 계획이다.
LUSV와 중형의 MUSV의 운영 개념은 여전히 개발 중에 있지만 일반적으로 함대가 지휘관에게 데이터를 제공하기 위해 더 많은 노드를 추가함으로써 함대의 센서 도달 범위를 확장시킬 수 있다. 또 유인 선 방향에서 원격에서 발사할 수 있는 미사일 셀을 추가로 배치함으로써 함대의 프로그램을 심화시킬 수 있다.
무인지상 차량 제품군은 미 국방부의 더 큰 구상에도 들어맞아 중국과 같은 적국에 대응해 선체, 인원, 특수 대함 탄도미사일에서 우위를 점하는 “체감 가능한” 시스템을 구축, 미군의 경쟁력을 유지할 수 있다.
특히 그동안 미 국방부는 수백 마일 떨어진 곳에서 미 자본의 선박을 위험에 빠뜨리도록 설계된 중국 DF-21D와 DF-26 미사일의 위협을 공개해 왔다. 올 초 국방부 차관 알란 샤퍼(Alan Shaffer)는 "우리는 DF-21, DF-26, 그리고 괌까지 도달할 수 있는 중국의 모든 미사일들을 경계해야 한다”고 말했다. 해군 지도자들은 시제품을 바다에 띄우고 싶을 정도로 무인 지상의 개념이 변화하고 있다고 말했다.
지난 4월 당시 빌 메르즈(Bill Merz) 전쟁시스템(OPNAV N9) 해군작전부총장은 “우리는 이것이 얼마나 강력하며, 어떻게 함대와 통합될 것인지, 이러한 시스템을 둘러싼 어떤 정책들이 이해되어야 하는지 논의할 시점에 와 있다"고 말했다. 인간과 무기를 분리할 수 있는 가능성에 대한 본격적인 논의가 필요하다는 것이다.
그러나 의회는 그 정도 확신은 없어보인다. 2020 회계년도의 하원은 LUSV 프로그램 요청에서 서비스 시연에 이르기까지 9000만 달러(약 1095억원)를 삭감했다.
김지영 robot3@irobotnews.com 로봇신문사
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