배경
보철과 보조기(orthotics)는 혁신적인 의료 기술로, 신체 장애가 있는 사람들의 삶을 크게 변모시켜 왔습니다. 인공 수족, 치아 교정기 및 기타 지지 장치는 사람들이 손실된 이동성과 독립성을 회복할 수 있도록 도왔습니다. 최근 이 기술의 발전으로 바이오닉 림, 엑소스켈레톤 등 보다 정교한 장치의 개발이 가능해졌습니다.
그러나 이러한 발전에도 불구하고, 고품질 구성품과 소재의 가용성이 업계의 과제로 남아 있습니다. 따라서 보철 및 보행 보조기 장치의 접근성과 경제성이 제한적이어서, 많은 사람들이 삶을 바꾸는 이 기술이 주는 혜택을 누리는 데 어려움을 겪고 있습니다.
Revival Bionics는 2021년에 설립된 혁신적인 기업으로, CEO인 Guillaume Baniel은 장애가 있는 사람들의 삶을 개선한다는 비전을 가지고 있습니다. Revival Bionics과 같은 전문 연구 개발 팀이 이러한 제한을 극복하고 장애가 있는 사람들의 삶을 개선하려는 노력을 기울인 결과, 더 밝은 미래가 찾아올 것이라는 희망이 커지고 있습니다.
과제
2018년에 장애가 생긴 Baniel은, 기존 장치로는 자신의 상태를 완전히 개선할 수 없다는 점을 깨달았습니다. 엔지니어인 그는 왼쪽 다리 아랫 부분의 마비 문제를 해소하는 데 도움이 될 추진형 보조기의 프로토타입을 개발했습니다. 긍정적인 결과를 확인한 그는 스타트업을 창업해 절단 수술을 받은 사람들을 돕는 데 초점을 맞추기로 결정했습니다.
현재 Revival Bionics는 업계의 선두주자로, 생체공학으로 실현될 수 있는 부분을 확대하고 있으며 전 세계 장애인들에게 희망을 주고 있습니다. 이 기업의 미션은 장애에 대한 완벽한 보상 수단을 제공하는 것입니다. 첫 제품으로 하퇴절단용 전동식 의족을 발표한 이 기업은 전 세계에서 가장 성능이 우수한 구성품을 찾았습니다. RLS는 엔코더를 통해 모터의 제어력을 보장합니다.
바이오닉 보철은 로봇 공학과 메카트로닉스로 실현 가능한 한도에서 작동합니다. 자연적인 움직임과 동작 중에 발생하는 힘을 견뎌낼 수 있도록 인간의 사지를 모방하고 대체할 수 있도록 설계되었습니다. 여기에는 걷기, 달리기, 물건 들기 등의 활동이 포함됩니다. 이러한 보철에 사용되는 소재와 구성품은 큰 힘을 받으며 시간이 지나면서 마모될 수 있습니다. 따라서 모든 단계에서 우수한 성능이 요구되며, 이는 설계와 구성에서 필수적인 측면입니다.
바이오닉 보철은 거장을 위한 악기와도 같습니다. 가장 아름답고 정확하게 표현할 수 있도록 세밀하게 조정되고 교정되지만, 완전히 익숙해지려면 섬세한 조작과 수년 간의 연습이 필요합니다. Revival Bionics는 추진형 의족에 대한 연구를 시작했습니다.
하퇴절단 수술을 받은 사람의 경우, 발목 관절과 종아리 근육 손실 때문에 걷는 중 앞으로 미는 동작을 하는 것이 어려울 수 있습니다. 추진형 의족은 하퇴절단 수술을 받은 사람이 보행 중 전진 추진력 또는 바닥을 미는 단계를 개선하기 위해 개발되었습니다.
자연적인 걷기 또는 달리기 동작에서는 앞발이 지면에 닿을 때 바닥을 미는 단계가 발생하며, 그 시점에서 뒷발이 인체를 앞으로 나아가게 합니다. 아 단계는 매끄럽고 효율적인 도보 패턴을 유지하기 위해 필수적입니다.
Revival Bionics는 시범기에 통합되고 즉시 효과적으로 작동할 수 있는 효율적이고 견고한 산업 등급의 소형 센서가 필요했습니다.
솔루션
환자의 안전을 보장하고, 발에 부드러운 느낌을 주고, 걸을 때 환자가 앞으로 이동하는 매우 역동적인 동작이 가능하도록 하기 위해서는 보철에 마그네틱 엔코더를 사용하는 것이 필수적입니다. 뛰어난 정밀도로 제어되는 모터는 보철이 보다 매끄럽고 자연스럽게 움직일 수 있도록 도와줍니다. 또한 마그네틱 엔코더를 통해 환자의 보행, 걷는 속도 및 활동의 변화에 보철이 빠르고 정밀하게 대응할 수 있습니다.
RLS 마그네틱 엔코더는 Revival Bionics 모터 축 앞 보철의 경골 부분에 내장됩니다. 따라서 모터의 효율적인 제어가 보장되고 전체 보철의 매끄러운 작동이 가능합니다.
Revival Bionics는 최초의 편안하고 깔끔한 디자인의 저소음, 자율 장치를 제공함으로써 바이오닉 의족 사용의 보편화를 목표로 합니다. 그러한 장치는 매우 복잡하기 때문에, 현재 시중에 나와 있는 바이오닉 보철은 하나에 불과합니다. 매우 첨단 제품이기는 하지만 여전히 제한 사항이 있습니다. 걸을 때마다 큰 소음을 내며 꽤 단단해서 불편감을 유발할 수 있습니다.
OnAxis RMB20 마그네틱 엔코더 모듈
RMB20 마그네틱 엔코더 모듈 은 초소형 설계, 높은 분해능, 산업 등급의 출력 등 다양한 이점을 가지고 있어 이 분야에 적합한 것으로 선택되었습니다. 엔코더 모듈은 마그네틱 액츄에이터와 별도의 센서 보드로 구성됩니다. 마그네틱 액츄에이터의 회전을 센서 보드의 맞춤형 엔코더 칩이 감지하고 필요한 출력 형식을 제공하도록 처리합니다.
RMB20 마그네틱 엔코더 모듈은 제어 시스템에 신뢰할 수 있는 위치 및 속도 피드백을 제공합니다. 이 피드백을 통해 제어 시스템은 모터의 작동과 이동을 보다 정확하게 조정할 수 있어, 진동이 최소화되고 보다 매끄러운 움직임이 가능합니다. 이는 보철이 작동하는 동안 소음을 최소화하는 데 도움이 될 수 있습니다.
RLS 마그네틱 엔코더는 작고 컴팩트한 디자인으로 잘 알려져 있으며, 그 때문에 너무 많은 공간을 차지하는 일 없이 쉽게 장치에 통합할 수 있습니다. 또한 열악한 환경과 높은 마모를 견뎌낼 수 있도록 설계되었습니다. 따라서 보철과 같이 신뢰성과 내구성이 필수적이고 공간이 협소한 분야에 적합합니다.
결과
RLS 마그네틱 엔코더를 사용하면 정밀 측정과 움직임 모니터링이 가능하며 보철이 안전하게 작동하고 잘 제어될 수 있도록 보장합니다. 또한 환자의 편안함과 보철에 대한 전반적인 만족도를 높이기 위해서도 중요합니다. 이를 위해서는 보철을 구동하는 모터의 정밀 제어가 요구됩니다.
RLS의 마그네틱 엔코더는 의족의 구체적인 요건에 잘 맞기 때문에 선택되었습니다. 평가를 거쳐 손쉬운 통합, 비용 효율성, 다른 시스템 구성품과의 호환성 등의 이점이 확인되었습니다.
Revival Bionics는 어떠한 문제도 없이 센서를 의족에 빠르게 매끄럽게 통합할 수 있었습니다. 또한 RLS의 고품질 문서가 큰 도움이 되었으며 독립적이고 효율적으로 작업할 수 있도록 지원해 주었습니다. 또한 시간과 리소스를 아껴 프로젝트가 정시에 완료될 수 있도록 도왔습니다. 한 전문 보철사가 이 프로토타입을 업계 최고의 제품과 비교했다는 사실은 진정으로 놀랍고 감격스러운 일입니다. 바이오닉의 가능성을 넓히고, 혁신과 기술의 선두에 있는 보철 솔루션를 개발하기 위한 노력을 잘 보여주고 있습니다.
“제가 첫 프로토타입을 보았을 때 업계 최고의 제품과 비교했으며, 100년 이상 업계를 선도했던 기업과 비교했었다는 게 놀랍지 않으신가요? 놀라움 그 자체입니다.” Prosthetist Union의 부사장인 Jerome Lamorere가 말했습니다.
미래의 목표
Revival Bionics는 이제 인간을 대상으로 한 임상시험 준비가 완료된 시점까지 의족 시범기를 개선했으며 French National Institution of Invalids 및 French Training Hospital of the Armies와 논의하기를 기대하고 있습니다. 이 회사는 인간을 대상으로 한 임상시험과 의료계와의 협업을 통해 얻은 피드백을 기반으로 의족 디자인을 세밀하게 조정하고 개선하기 위한 연구 개발 작업을 이어갈 것입니다.
또한 바이오닉을 적용할 만한 다른 영역으로 확장하고 장애가 있는 사람들에게 이동성과 기능성을 제공할 수 있는 다른 제품을 개발할 수 있는 기회가 있다고 보고 있습니다. 이 회사의 목표는 보다 독립적이고 능동적인 생활이 가능하도록 지원하는 혁신적인 바이오닉 기술을 제공함으로써 장애가 있는 사람들의 삶에 긍정적인 영향을 미치는 것입니다. 이 회사가 미래에 대한 열의를 가지고 이 중요하고 성장하는 분야에서 계속 발전해 나갈 수 있기를 기대합니다.
“RLS와 협력하면서 경험한 전반적인 느낌은 매우 긍정적이었으며 고객 서비스, 사용의 용이성, 효율성에 중점을 두고 있다는 점이 명확했습니다. 센서 통합에 문제가 없었다는 사실은 RLS 마그네틱 엔코더가 사용의 용이성과 통합을 염두에 두고 설계되었다는 점을 보여줍니다.”라고 Revival Bionics의 CEO이자 CTO인 Guillaume Baniel은 말합니다.
Revival Bionics 정보
Revival Bionics는 하지 절단을 했거나 하지가 마비된 사람들의 핸디캡을 완벽히 보상하고 걸음을 재현할 수 있는 바이오메카트로닉스 분야의 첨단 기술을 개발하고 있습니다.
Revival Bionics에 대한 자세한 내용은 www.revivalbionics.com 에서 확인할 수 있습니다