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생체공학적 의지를 위한 혁명

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장애의 완전한 보상, 이것이 리바이벌 바이오닉스(Revival Bionics)의 임무입니다. 2년 간의 작업 끝에 2021년에 탄생한 이 스타트업 회사는 하지 절단 또는 마비가 있는 사람들을 위해 보행을 재현하는, 바이오메카트로닉스 분야에서의 첨단 기술을 개발했습니다. 리바이벌 바이오닉스는 첫 번째 제품인 하퇴 절단 환자를 위한 추진형 의족에 최고의 성능을 가진 재료를 찾고 있었습니다. 이 스타트업 회사는 제품의 품질과 팀의 노하우에 의해 추진력과 관련하여 맥슨을 완전히 신뢰하였습니다. 성공적인 이 협업을 되돌아 보겠습니다.

 

장애의 완전한 보상.


오늘날, 현존하는 기술에도 불구하고 다리가 절단되거나 마비된 사람들은 여전히 자신의 능력을 100% 회복할 수 없습니다. 리바이벌 바이오닉스의 CEO는 2018년 이 장애를 겪었기 때문에 이러한 사실을 잘 알고 있습니다. 기욤 바니엘(Guillaume Baniel)은 왼쪽 다리의 마비를 보상하기 위해 추진형 보조기의 구현이라는 서비스에 자신의 엔지니어로서의 경험을 투입하고자 했습니다. “준의료팀의 적극적인 참여에도 불구하고 제 장애나 절단 환자의 장애를 완전히 보상할 수 있는 만족스러운 의지가 없다는 사실을 깨달았습니다. 저는 탈레스(Thales) 그룹에서 경력을 쌓은 UTC 엔지니어로서 더 나은 장치를 설계할 수 있어야 한다고 생각했습니다.”라고 리바이벌 바이오닉스의 CEO는 회상했습니다. 그는 1년에 걸친 재활 치료 후 시장에서 구할 수 있는 유일한 최첨단 생체공학적 의지에 관심을 갖게 되었습니다. 이 의지는 두 다리를 절단한 유명한 등반가이자 현재 MIT 미디어 랩(MIT Media Lab)의 바이오메카트로닉스 그룹 책임자인 휴 허(Hugh Herr)가 개발한 장비입니다.


문제점: 이러한 생체공학적 의지가 기존의 의지가 갖는 장점을 가지고 있다면, 그 한계는 각 단계에서 발생하는 날카로운 소음과 불편함의 원인이 되는 경직성입니다. 그래서 리바이벌 바오닉스는 하퇴 절단 환자를 위한 편안하며 조용한 추진형 하지 의지를 설계하기 위해 자신의 프로젝트 방향을 변경하기로 결정했습니다.


“병원에서, 장애를 50% 이상 보상하지 못하는 불편한 의지로 평생을 보내야 하는 30세 미만의 청년들을 자주 만났습니다. 근시가 있는 사람의 경우와 동일하다고 상상해 보십시오. 이것은 이들이 시력을 교정하는 안경을 착용하는 대신 평생 안경에 갇혀 시야가 더욱 흐려지는 현상과 같습니다."


기욤 바니엘은 두 가지 핵심 기술 부품을 사용하여 보다 더 작고 자율적인 의지를 위한 새로운 아키텍처를 발명했습니다. 그는 자신의 프로젝트를 설계한 후, 릴 유라상테(Lille Eurasanté) 인큐베이터에 합류하여 2021년에 리바이벌 바이오닉스를 설립했습니다. 로봇 공학에 대한 열정과 장애 보상 프로젝트에 민감한 나탄 지라르(Nathan Girard)는 CTO로서 이 모험에 신속히 합류했습니다. 

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생체공학적 의지: 모터의 핵심적인 역할.


리바이벌 바이오닉스에서 개발된 생체공학적 의지는 단순한 탄소 스프링으로 만들어진 패시브 제품과는 달리, 모터와 인공 아킬레스건이 장착된 추진형입니다. 모터는 보행자에게 추진력을 제공함으로써 보행자의 발걸음을 가볍게 하고 뒤꿈치로 지면에 세게 충격을 가할 필요가 없는 반대쪽 다리를 보존할 수 있도록 합니다. 전동 추진 장치는 골관절염 증상을 제한하고 환자의 절단 부위에서 경직성을 줄이면서 전체 단계에서 더 많은 편안함을 느낄 수 있도록 합니다.


“자세히 말하자면, 오늘 저희가 제공하는 것은 소켓을 통해 착용하고 그 소켓에 영향을 주지 않고도 올바르게 걷는 발입니다. 이 아이디어는 환자가 발판을 펼치기만 하면 된다는 것입니다."라고 기욤 바니엘은 설명합니다. 유연하게 걷는 것을 재현할 수 있도록, 리바이벌 바이오닉스는 여러 기술적 과제를 극복하여 하드웨어 및 소프트웨어 관점에서 경쟁력 있는 제품을 공급할 수 있었습니다.

  • 작고 조용한 장치가 되도록 의지의 기계적 구조를 설계해 보십시오.
  • 걷기를 재현하는 알고리즘을 통해 이 메커니즘을 제어할 수 있습니다.


즉, 기술적인 도전은 여기서 환자에게 성능과 자율성을 제공하면서 바이오메카트로닉 인공 관절을 합리적인 수량으로 만드는 것이 실현 가능한지의 여부입니다.” 이러한 유형의 제품은 인간의 발목이 복잡하고 특히 강력한 관절이기 때문에 수요가 많습니다. 그리고 걸을 때 추진력을 허용하고 일상 생활에서 매우 유연하고 경제적으로 걸을 수 있게 합니다. 원하는 성능을 달성하기 위해 티타늄, 알루미늄, 탄소섬유와 같이 가장 효율적인 재료를 사용해야 했습니다.”라고 리바이벌 바오닉스의 CEO는 말합니다.

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생체공학적 의지를 구동하는 맥슨의 EC60 플랫.


바이오메카트로닉스에서는 소형화 및 전압 수준에 대한 요구 사항이 높습니다. 배터리의 크기가 합리적으로 유지되어야 했기에 리바이벌 바이오닉스는 외골격(48V)에서 볼 수 있는 전압 수준으로 갈 수 없었습니다." 이러한 전압 수준에서 성능을 유지하는 것은 엔지니어의 간단한 작업인 반면 낮은 전압에서 환자에게 혜택을 제공하는 것은 기술의 문제입니다. 저희들은 이것을 내부적으로 하드웨어 장인 정신이라는 용어로 표현합니다.”라고 이 CEO는 말합니다.


성능, 자율성, 소형화, 토크, 소음 등 모터의 선택은 분명히 중요했습니다. 다양한 모터를 평가한 후, 리바이벌 바이오닉스는 맥슨의 EC 60 플랫 모터가 시장에서 가장 좋은 옵션임을 즉시 확인했습니다.

“저희는 맥슨이 미래에 여러분을 지원할 것이라는 데 의심의 여지가 없습니다!”

“맥슨 제품의 품질, 신속하게 진행할 수 있는 가용성, 업스트림 단계에서 팀의 노하우와 가용성은 모두 저희의 선택을 뒷받침하는 논거입니다. EC 60 플랫 모터가 생성하는 높은 토크로 저희는 환자에게 혜택을 줄 수 있습니다. 또한 저속 및 아키텍처로 인해 소음이 훨씬 적습니다.”라고 기욤 바니엘은 말합니다. “저희는 맥슨 팀에 지원을 요청하는 동안 모터를 신속하게 확보하기 위해 맥슨의 e-shop을 상당히 많이 활용했습니다. 결국 공급 측면이 매우 원활했고, 가치 창출에 집중할 수 있었습니다.”


리바이벌 바이오닉스의 CEO는 무엇보다도 MVP(Minimum Viable Product)를 향해 빠르게 이동하고 시장 피드백 후 개선할 수 있는 기성 제품을 찾을 수 있다는 점에 기뻐했습니다. "이미 기성품으로 구할 수 있는 제품의 품질을 보면 미래를 위해 지원하는 맥슨의 능력에 의심의 여지가 없습니다!”

생체공학적 의지: 경쟁력과 접근성 사이의 어려운 방정식.


장치의 접근성을 최대한 높이려면 의지의 가격 정책이 중요한 포인트입니다. “이러한 유형의 혁신적인 장치에서는 투자자들에게 회사의 수익성을 보장하기 위해 시장 출시 초기에 반드시 높은 가격이 책정될 것입니다. 따라서 당사의 의지는 소위 보험 환자에게 먼저 접근할 것입니다. 이러한 첫 번째 판매를 통해이 장치는 임상 연구를 통합할 수 있는 모든 합법성을 갖게 될 것이며, 특히 절단 수술 환자의 60%에 달하는 당뇨병 환자에 대해 점진적으로 접근성이 높아질 것입니다.”라고 기욤 바니엘은 말합니다.


리바이벌 바이오닉스는 또한 많은 남녀가 의지를 사용할 수 있도록 할 계획입니다. 실제로 여성의 평균 크기는 37-38(23cm)이지만 시장의 주요 회사가 공급하는 의지는 그 크기가 40(25cm)에서 시작합니다.


앞으로, 이 스타트업 회사는 사지 없이 태어난 어린이와 암으로 인해 절단하게 되었던 어린이에게 의지를 제공하기 위해 소아과 시장에 진출하고자 합니다. 이는 의지와 소프트웨어가 어린 환자의 성장에 맞게 조정되어야 하므로 중요한 과제입니다. 특히 경제적인 관점에서 이 프로젝트를 현실화하기 위해 리바이벌 바이오닉스는 여러 협회와 긴밀히 협력할 계획입니다.


한편, 리바이벌 바이오닉스는 BPI가 주최한 1999년 제1회 대회 이후 처음으로 오 드 프랑스(Hauts-de-France) 지역의 그랑프리를 수상하게 된 것을 자랑스럽게 생각합니다. 프랑스 고등교육, 연구 및 혁신부가 주최하는 이 프랑스 대회는 매년 23,000개 이상의 지원 중에서 혁신적인 기술 회사를 설립하기 위한 최고의 10개 프로젝트에 상을 수여합니다. 이는 멀리 갈 것이라고 확신하는 비즈니스 프로젝트에 대한 큰 보상입니다!


리바이벌 바이오닉스의 다음 단계는 무엇인가요? 시연자가 기대한 결과를 보여주면서 이 스타트업 회사는 제품을 추가로 개발하고 궁극적으로 CE 마크를 획득하기 위한 자금을 모으는 중입니다. 맥슨 EC 60 플랫 모터는 이 상용 솔루션에 통합될 것이며 리바이벌 바이오닉스는 맥슨을 향후 개발에 참여시키려 합니다.

더 상세한 정보는 다음을 확인하십시오: https://www.revivalbionics.fr/

 

보행기의 발 움직임을 실시간으로 재현한 최초의 시연자 영상:

 

맥슨 프랑스와 함께 SIDO 2022에 참석한 리바이벌 바이오닉스의 CEO, 기욤 바니엘.

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리바이벌 바이오닉스의 생체공학적 발의 설계를 확인해 보십시오!


맥슨 그룹은 9월 14일 화요일, 오후 3시 30분부터 4시 15분까지 SIDO에서 원탁 회의를 개최하며, 그 주제는 “인간의 움직임, 생체공학으로 인한 새로운 가능성: 바이오메카트로닉 솔루션의 정밀성과 맞춤화.”입니다. 리옹의 회의 센터(Centre des Congrès)에서 뵙겠습니다.


원탁 회의에 참석한 다른 두 명의 연사도 확인해 보십시오. 이들은 모두 인간의 동작 및 메카트로닉스 기술 분야의 전문가입니다. 또한 현재 입학 절차를 밟고 있는 국립고등광업학교(Ecole des Mines)에서 맥슨 프랑스가 지원하는 사이배슬론 챌린지 2022의 우승자이자 AIMove(인간중심 인공지능 및 동작)의 석사 학위 보유자인 스마트 암(Smart Arm) 팀의 기술력을 (재)발견할 수 있는 기회가 될 것입니다.

  • 나다나엘 자라세(Nathanael Jarrassé): 소르본 대학과 ISIR의 로봇공학 및 생명공학 분야의 CNRS 연구원스마트 암 팀.
  • 알리나 글루시코바(Alina Glushkova): 연구 엔지니어, MINES ParisTech, CAOR(Centre de Robotique)  AIMove 석사.

여기에서 무료로 SIDO 티켓을 받으십시오. 초대 코드 E-LY22MAX

에디터: maxon HQ

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