Research

[POSTECH 김기훈 교수팀, 물리적 닦기와 자외선 기술 결합한 자율 로봇 개발]

 기계공학과 김기훈 교수, 박사과정 변재원 씨 연구팀이 병원 내 방역을 자동화할 수 있는 지능형 자율 방역 로봇을 개발했다. 이 로봇은 병원 내부를 스스로 이동하며 표면을 직접 닦고, 자외선을 이용한 소독까지 수행할 수 있다. 연구는 한국과학기술연구원(오상록 연구단장, 정진우 팀장), 한국로봇융합연구원(정구봉 부원장, 최영호 연구팀), ㈜엘포톤(대표 박은현, 김경민 연구팀), 포항성모병원(강재명, 김은정 감염관리팀) 연구진이 함께 수행했다.

 코로나19 팬데믹은 병원 환경에서 철저한 소독의 중요성을 일깨웠다. 그러나 현재 병원 방역은 인력 부족, 소독 작업자들의 피로 누적, 병원균 노출 위험, 작업자간 소독 성능 편차 등 여러 어려움에 직면해 있다. 최근 도입된 자외선 로봇이나 과산화수소 증기 방식도 가려진 곳의 오염물질을 완전히 제거하지 못하는 한계가 있었다.

 연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 스스로 움직이고 방역하는 로봇을 개발했다. 이 로봇의 가장 큰 특징은 두 가지 방역 방식을 결합했다는 점이다. 첫째, 로봇팔을 이용해 표면을 직접 닦아 오염물질을 제거한다. 둘째, 손이 닿기 어려운 구석이나 틈새는 자외선(UV-C)으로 소독한다.

 첨단 기술이 적용된 로봇의 성능을 확인하기 위해 연구팀은 포항 성모병원에서 실제 테스트를 진행했다. 연구팀은 세균 배양 실험을 통해 방역 효과를 확인했으며, 반복 운행 실험으로 실제 사용 가능성도 입증했다. 

 이 로봇의 가장 큰 장점은 시간이 오래 걸리는 반복적인 소독 작업을 자동화해 의료진이 환자 치료에 더 집중할 수 있게 한다는 점이다. 또한 사람의 작업 성능 편차와 달리 일관된 성능으로 꼼꼼하게 방역할 수 있어 병원 내 감염 위험을 크게 줄일 수 있다. 정밀 제어 알고리즘을 통해 작업 실패를 최소화하고, 자가 소독 스테이션과 무선 충전 시스템으로 지속적인 방역 작업이 가능한 것도 큰 강점이다.

 김기훈 교수는 "코로나19가 엔데믹 단계로 접어들었지만, 미래의 팬데믹에 대비하는 것은 여전히 중요하다"라면서 "이 방역 로봇 기술을 병원뿐 아니라 공공시설, 다양한 사회 시설, 일상생활 공간으로 확대해 감염 위험을 낮추는 연구를 계속하겠다"라는 포부를 밝혔다.

 한편, 이 성과는 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 한국연구재단-혁신도전프로젝트사업의 지원을 받아 수행됐다 (No. 2020M3H8A1114905).

DOI: https://doi.org/10.1109/MRA.2025.3543958