[K-헬스미래는 지금] 필수의료혁신의 도전, 피지컬 AI기반 휴머노이드 수술보조 로봇

이창현 K-헬스미래추진단 필수의료 프로젝트 매니저 = 현재 대한민국 필수의료 분야는 인력 부족, 고위험 수술 환경, 의료진의 높은 피로도 등으로 인해 지속 가능한 발전에 대한 중대한 도전에 직면해 있다. 특히 복잡하고 긴 수술 과정에서 발생하는 의료진의 부담은 환자의 안전과 직결되며, 이는 곧 국민 건강권 확보라는 국가적 과제와 맞닿아 있기도 하다. 이러한 난제를 극복하고 필수의료를 혁신적으로 발전시키기 위해, K-헬스미래추진단은(한국형ARPA-H프로젝트) Physical AI 기반의 휴머노이드 수술 보조 로봇 개발을 기획하게 되었다.

현재 휴머노이드 로봇 관련 산업 및 기술은 중국과 미국이 주도적으로 이끌고 있고 현 정부에서도 주요 로봇 제조기업, 대학, 연구기관 등이 참여하여 AI와 하드웨어 핵심 기술개발을 통해 2030년까지 휴머노이드 로봇 강국을 목표로 하여 K-휴머노이드 연합을 2025년 4월에 출범한 바 있다. 하지만 현재는 중국과 미국 주도의 로봇산업을 따라가기에 바쁜 상황이다.

현재 전 세계 수술 로봇 시장을 선도하는 Intuitive Surgical의 '다빈치 로봇시스템'은 최소 침습 수술의 발전에 크게 기여했고 현재 일반적인 로봇수술이라 하면 이를 일컫는다. 하지만 다빈치 시스템은 본질적으로 집도의의 움직임을 정밀하게 '대리 수행'하는 원격 조종(Teleoperation) 방식의 수술 집도 로봇이며 집도의가 별도의 콘솔에서 조종하며, 로봇의 역할은 수술 도구를 조작하는 주된 행위에 한정된다. 반면, 우리가 한국형 ARPA-H 프로젝트로 개발하는 휴머노이드 수술 보조 로봇은 역할과 작동 방식에서 근본적인 차별성을 가지고 있다.

첫째, '협업과 자율성'의 차이이다. 다빈치 로봇이 집도의의 정밀한 '손'이 된다면, 우리의 로봇은 수술 맥락을 이해하고 집도의와 보조 인력의 역할을 수행하는 피지컬 AI 기반의 지능형 파트너이다. AI를 통해 수술 흐름을 예측하고, 집도의의 명령을 그대로 따라서 수동적으로 명령을 수행하거나 수술 과정에서 석션, 견인, 도구 전달 등의 필수 보조 행위를 자율적이고 능동적으로도 수행할 수 있도록 한다.

이는 기존 로봇이 갖지 못했던 '상황 판단 및 예측 능력'을 가지게 된다는 것을 의미한다. 예를 들어, 집도의가 특정 도구를 요청하기 전에 미리 준비하여 전달하거나, 수술 시야를 방해하는 조직을 스스로 견인(Retraction)해 시야를 확보하는 등, 사람의 수술 보조 인력과 같이 '자율적인 보조 기능'도 수행할 수 있게 된다. 시술자의 이전의 능동적 보조'가 가능하다는 점은, 수술 시간을 단축하고 의료진의 정신적, 육체적 부담을 획기적으로 경감시키는 혁신을 기대한다.

둘째, 플랫폼의 유연성이다. 휴머노이드 형태는 기존의 수술실 환경, 특히 복잡하고 표준화되지 않은 수술 환경에 유연하게 적응할 수 있도록 설계할 수 있다. 이는 다빈치와 같이 대규모의 고정된 시스템 설치가 어려운 환경에서도 효율적인 보조 기능을 제공하여, 필수의료 분야의 수술 의료진에게 현장의 부담을 덜고 수술의 질을 높이며 다빈치 로봇을 대체하는 것이 아니라, 새로운 형태의 협력적인 보조 시스템을 창조하여 수요를 창출하려고 한다.

로봇이 인간과 유사한 양팔 구조와 손의 움직임을 구현하는 것은 단순한 형태 모방이 아니며 이는 기존 수술 환경과 장비에 대한 적응성을 극대화하여, 로봇의 활용 범위를 넓히는 데 결정적인 역할을 한다. 우리는 이를 일명 '미켈란젤로' 시스템으로 명명하고자 한다.

휴머노이드 수술 보조 로봇 개발의 성공은 단순히 보건복지부(한국형 ARPA-H 프로젝트)의 노력만으로는 달성할 수 없다. 이를 위해 과학기술정보통신부와 산업통상자원부에서 추진하는 로봇 산업 혁신 전략 및 연합체와의 긴밀한 협력, 범부처 의료기기사업단과의 협력이 필수적이다. 과기정통부의 첨단 AI 및 로봇 원천기술 연구와 산업부의 로봇 생산 및 산업화 역량이 결합할 때, 이 프로젝트는 폭발적인 시너지를 창출할 수 있을 것이다.

더 나아가, 우리는 대한민국만이 가진 고유한 강점을 극대화하여 세계 기술을 선도해야 한다. AI의 핵심은 데이터이다. 세계 최고 수준의 의료 인력: 숙련된 국내 의료진이 제공하는 풍부하고 질 높은 임상 경험 및 피드백은, 로봇의 학습 및 정교화를 위한 가장 정확하고 중요한 데이터이며 직접 수술에 참여하는 필수의료인력이 개발초기부터 연구과정에 깊숙이 참여시켜 '의료 현장 중심의 로봇'을 완성해야 한다. 개발만 하고 현장에 쓰이지 않는 고철은 더 이상 만들지 말아야 한다. 고품질의 의료 데이터: 엄격하게 관리되고 축적된 의료 영상, 수술 기록 등의 데이터는 로봇의 물리 기반 AI를 고도화하는 데 있어 글로벌 경쟁 우위를 제공할 것이다.

이러한 범부처적 협력과 우리의 강점 활용을 통해, 휴머노이드 수술 보조 로봇은 기술적 완성도를 넘어 세계 수술 로봇 시장의 새로운 표준을 제시할 수 있기를 바란다.

휴머노이드 수술 보조 로봇은 단순한 로봇기계가 아닌, 필수의료 혁신을 위한 대한민국의 전략적 자산이 될 것이다. 이 로봇이 상용화되는 순간, 우리는 의료진에게는 더 안전하고 효율적인 수술 환경을, 우리 국민에게는 더욱 신뢰할 수 있는 의료 서비스를 제공할 수 있게 될 것이다. 한국형 ARPA-H 프로젝트의 PM으로서, 이 혁신적인 프로젝트가 범부처 협력과 국내 강점을 바탕으로 성공적으로 완료되어 대한민국의 미래 의료를 밝히는 선순환 구조를 만들어낼 수 있도록 최선을 다할 것이다.

h9913@news1.kr