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재테크

5G의 저지연성을 의료 분야에 활용한 원격 수술지원 로봇

by RichInside 2019. 5. 22.
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◾ 5G는 처음부터 성능 면에서 주요 요구사항으로 “고속·대용량, 저지연, 동시 다수연결”의 세 가지를 상정하고 개발 목표로 삼았음


▸ 규격 상으로는 현재의 4G와 비교하면 최대 통신 속도는 1Gbps에서 20배 빨라진 20Gbps로, 지연속도는 10ms(밀리초)에서 10분의 1인 1ms로, 동시 연결은 1km2당 10만 대에서 100만 대로 각각 10배 향상되는 것으로 되어 있음


▸ 이동통신사들은 5G가 제공하는 이런 성능 향상을 바탕으로 새로운 산업을 창출하기 위해 다양한 분야의 기업들과 손잡고 R&D를 진행해 오고 있음


▸ 5G의 고속·대용량을 살린 콘텐츠로 가장 먼저 거론되는 것은 현장감 넘치는 영상의 전송 서비스인데, 경기장에 여러 대의 4K 카메라를 설치하고 그 영상을 서버에서 합성하여 360도 영상을 전달하는 것이 대표적


▸ 고해상도 영상의 보안 분야 응용도 기대되고 있는데, 가령 길거리나 드론에 설치한 4K 카메라의 영상을 5G 통신 회선으로 경비업체의 데이터센터 서버나 클라우드에서 취합하여, 실시간으로 대용량 이미지 데이터의 분석을 통해 수상한 인물을 재빨리 식별하는 것임


▸ 5G는 VR(가상현실)과 AR(증강현실)의 사용 플랫폼으로도 기대되고 있는데, 일반 콘텐츠보다 데이터 처리 용량이 몇 배 이상 높은 VR과 AR 콘텐츠를 서로 떨어져 있는 여러 이용자가 실시간으로 동시에 이용하는 것이 가능해지기 때문


◾ 고속·대용량 못지않게 5G에서 기대되는 것은 ‘저지연성’인데, 대표적 응용사례는 건설, 제조, 로봇, 자율주행차 등 분야에서 원격지에 있는 기계를 5G 회선을 통해 원격 조종하는 것임


▸ 가령, 건설 분야라면 건설회사 본사의 조종실에서 공사 현장의 건설 기계를 조종하는 것이 가능해지며, 산사태 등의 재해가 발생할 위험이 있는 장소라도 안전한 곳에서 작업을 진행할 수 있게 됨


▸ 지연 우려 때문에 스마트폰으로 송수신하는 데 적합하지 않은 전형적인 콘텐츠 중 하나가 음악인데, 5G에서는 서울, 런던, 뉴욕 등 지구상 곳곳에 위치한 뮤지션들이 마치 한 무대에 있는 것처럼 퍼포먼스를 펼치는 것이 가능해 짐


▸ 웨어러블 로봇에 의한 원격 조작도 유망한데, 손가락 등에 장착된 센서로 인간의 미세한 움직임을 정확하게 파악하고 그 내용을 5G를 통해 원격지에 있는 인간형 로봇에 전달해 똑같은 동작을 구현하는 것임


▸ 최근 이슈가 되고 있는 자율운전자동차의 실현을 위해서도 5G의 저지연성은 중요한데, 현재 4G에서 발생하는 10ms의 지연은 왕복 송수신 및 서버에서 처리 시간을 합하면 실제로는 최대 50ms 정도의 지연을 의미하기 때문

 

◾ 저지연성을 이용한 원격 조종의 극적 향상을 기대하고 있는 산업 중에는 의료와 복지 분야도 있는데, 특히 원격 수술지원 로봇, 원격 재활과 관련한 다양한 시스템이 제안되고 있음


▸ 원격 수술은 의사가 원격 수술 장치(로봇)를 조작하면 조작 내용이 5G 회선을 통해 원격지 병원의 수술실에 실시간으로 전해져 마치 그곳에 집도 의사가 있는 것처럼 수술이 진행되는 것을 말함


▸ 현재 상용화된 수술지원 로봇으로는 ‘인튜이티브 서지컬(Intuitive Surgical)’의 ‘다빈치(daVinci)’가 있는데, 다빈치는 의사가 로봇에 지시를 내리는 조작부(마스터 암, master arm)와 환자의 체내에서 작업을 실행하는 로봇(슬레이브 암, slave arm)으로 구성되어 있음


▸ 마스터-슬레이브 방식의 로봇인 다빈치는 직관적인 원격 조작이 가능하며, 2018년 말 기준 전세계에 약 4,500대, 국내에는 55개 병원에 73대가 도입되어 있는데, 지난 20여 년 동안 누적 수술횟수 500만 건을 넘어서며 수술로봇 시장을 독점해 오고 있음


▸ 한편, 2018년 3월에 국내에서 개발된 복강경 수술로봇 ‘레보아이(Revo-i)’가 출시되며 다빈치에 도전장을 내밀었는데, 아직은 레퍼런스가 적어 병원과 의사들의 신뢰가 쌓이려면 시간이 필요할 것으로 예상됨


▸ 만일 국내기술로 개발된 수술로봇들이 5G칩 탑재를 통해 원격 수술 지원 기능을 강화하고, 현재 의사가 시각정보를 통해서만 로봇을 조종하는 다빈치와 달리 촉각 정보도 전달할 수 있는 기능을 추가한다면 다빈치 추격시간을 보다 단축시킬 수 있을 것임


▸ 복강경 수술로봇 레보아이는 4월 22일 카자흐스탄 현지 파트너와 판매계약이 체결되어 첫 해외진출에 성공하였음


[ 참고문헌 ]


[1] XTECH, 3. 18, https://nkbp.jp/2GB46v5
[2] DataNet, 4. 23, https://bit.ly/2GDkFqo

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