한국연구재단, 의료용 마이크로로봇 인체 내 정밀 제어

[서울파이낸스 권서현 기자] 한국연구재단은 최홍수 대구경북과학기술원(DGIST) 교수 연구팀이 강화 학습 기반의 인공신경망을 활용해 자성 마이크로로봇의 3차원 위치를 자동 정밀 제어할 수 있는 방법을 개발했다고 12일 밝혔다.

외부 전자기 구동 시스템에서 생성되는 자기장과 자기력으로 무선 제어되는 자성 마이크로로봇은 인체 내에 치료 인자를 전달하는 정밀 표적 치료에 활용할 수 있다. 하지만 혈관·종양 등과 같은 인체 내 동적 환경에서 마이크로로봇을 목표 위치까지 구동시키기 위해서는 복잡한 모델링이나 수학적 계산이 필요하다.

연구팀은 복잡한 수학적·물리적 모델링 없이도 다양한 형태의 마이크로로봇을 제어할 수 있는 범용적 방법으로 강화 학습 기반 인공신경망을 개발했다. 이 인공신경망은 전자기 구동 시스템에 전류를 직접 전달하는 방식으로 마이크로로봇을 구동, 3차원 정밀 위치 제어법을 스스로 터득했다. 학습된 인공신경망을 활용한 결과, 마이크로로봇이 기존 제어 방식보다 50%가량 빠른 속도로 목표 위치에 도달했다고 연구팀은 설명했다. 또 약 40% 더 적은 위치 오차를 보였다.

최홍수 교수는 "적은 시간과 자원으로 다양한 형태의 마이크로로봇과 전자기 구동 시스템에 적용될 수 있는 범용적인 구동 체계가 될 것으로 기대한다"고 말했다.