AI·로봇 시대의 돌봄서비스 081. 재활·치료 보조 로봇서비스

재활·치료 보조 로봇서비스는 손상되거나 저하된 신체·인지 기능을 회복하고 일상 활동 능력을 높이기 위해 로봇을 평가와 훈련에 활용하는 서비스이다. 적용 대상에는 뇌졸중, 척수손상, 외상성 뇌손상, 신경계·근골격계 질환과 노화로 기능이 저하된 사람 등이 포함된다. 로봇은 일정한 강도와 횟수로 훈련을 반복하고 움직임을 수치로 기록할 수 있지만 치료 목표를 정하거나 측정 결과가 회복에 어떤 의미가 있는지를 독립적으로 판단할 수는 없으므로, 치료사의 전문적 판단과 이용자의 목표·반응을 로봇의 정밀한 측정·보조 기능과 결합하여 운영해야 한다. 재활의 목적은 특정 관절을 반복해서 움직이는 데 그치지 않고 개인의 기능을 높이고 장애의 영향을 줄여 일상생활과 사회 참여를 향상하는 데 있다(WHO, 2024e).

재활평가는 진단명뿐 아니라 근력, 관절을 움직일 수 있는 범위, 근육의 긴장 정도, 감각, 균형, 움직임의 조절, 통증, 지구력과 인지·의사소통 기능을 확인하는 과정이다. 치료사는 표준화된 평가와 함께 식사, 옷 입기, 일어서기와 보행 등 실제 생활 활동을 어느 정도 수행할 수 있는지 관찰해야 한다. 로봇은 관절의 각도, 이동 거리, 속도, 힘, 움직임의 정확성과 수행 시간을 반복적으로 측정하여 작은 변화를 수치로 보여 줄 수 있지만, 측정값은 장비의 부착 위치, 다른 신체 부위로 부족한 움직임을 대신하는 행동, 피로와 측정 조건의 영향을 받으므로 단독으로 이용자의 상태를 판단해서는 안 된다. 평가 결과는 이용자의 생활 목표와 연결하여 ‘손으로 컵 들어 올리기’, ‘실내에서 안전하게 걷기’처럼 구체적이고 확인할 수 있는 훈련 목표로 바꾸어야 한다. 훈련 계획에는 목표 동작, 도움을 주는 방법과 정도, 반복 횟수, 한 번에 훈련하는 시간과 주당 횟수, 휴식, 평가 시점과 중단 기준을 명시해야 한다. 초기 기능이 낮으면 충분한 도움을 제공하고 이용자가 스스로 움직이는 능력이 향상되면 도움을 줄이거나 저항과 활동의 난이도를 높일 수 있다. 이 과정에서는 통증, 심장과 혈관의 상태, 골절 위험, 피부 손상, 관절이 굳은 정도와 지시 이해의 어려움을 확인하고, 힘과 이동 거리뿐 아니라 일상생활 수행, 사회 참여, 피로와 삶의 질도 평가해야 하며, 뇌졸중 로봇치료는 손상 정도와 회복 단계에 따라 효과가 달라질 수 있으므로 초기 기능에 맞는 훈련량과 강도를 설정해야 한다 (Amirbekova et al., 2025).

재활로봇은 치료사가 같은 동작을 오랫동안 반복해서 돕기 어려운 상황에서 일정한 움직임과 힘으로 반복훈련을 제공한다. 팔 재활로봇은 어깨·팔꿈치·손목·손가락의 뻗기와 잡기 동작을 지원하고, 다리 재활로봇은 체중 지지와 보행훈련을 돕는다. 훈련은 로봇이 움직임 전체를 만들어 주는 수동방식, 이용자가 시작한 동작을 돕는 능동보조방식과 이용자의 움직임에 저항을 주는 능동방식으로 구성할 수 있다. 초기에는 충분한 도움을 제공하되 기능이 향상되면 도움을 줄여 이용자가 스스로 더 많이 움직이도록 해야 한다. 효과적인 운동학습을 위해서는 이용자가 먼저 동작을 시도하고 로봇은 수행하기 어려운 부분만 돕는 것이 바람직하다. 반복훈련만으로 기능 회복이 보장되는 것은 아니므로 컵 잡기, 물건 옮기기와손 뻗기처럼 실제 생활과 연결된 구체적인 활동을 함께 구성해야 한다. 훈련 중 이용자의 관절과 장비의 회전 위치가 맞지 않거나 몸통으로 팔의 부족한 움직임을 지나치게 대신하면 장비의 부착 위치, 도움의 정도와 난이도를 조절하고 통증, 근육의 긴장 증가, 피로, 어지럼과 피부 압박을 살펴야 하며, 로봇을 활용한 일상 활동 중심의 팔 훈련은 뇌졸중 후 운동 기능과 일상생활 수행 능력의 향상에 기 여할 수 있지만 일반 재활치료와의 조합 및 이용자의 특성을 함께 고려해야 한다 (Jin et al., 2025).

실시간 피드백은 로봇이 감지한 위치, 속도, 힘과 움직임의 정확도를 화면, 소리와 접촉 반응을 통해 즉시 알려 주는 기능이다. 화면에 움직인 경로와 점수, 목표 도달 여부를 보여 주거나 음성으로 안내하고 손잡이의 저항을 바꾸면 이용자가 자신의 움직임을 알아차리고 수정하는 데 도움이 된다. 피드백의 종류와 제공 횟수는 이용자의 감각 상태, 인지 능력, 학습 단계와 훈련 목표에 맞추어 선택해야 하며, 지나치게 많은 수치와 경고는 집중을 방해할 수 있으므로 필요한 정보만 간결하게 제시해야 한다. 재활로봇이 제공하는 시각적·촉각적 정보는 움직이는 방향과 형태, 수행 방법을 바로잡는 데 활용될 수 있다(Abbas et al., 2025). 훈련 초기에는 즉각적인 피드백을 자주 제공하되 동작이 익숙해지면 횟수를 줄여 이용자가 스스로 오류를 발견하도록 해야 한다. 성공 여부만 알려 주지 말고 어느 방향으로 얼마나 수정해야 하는지를 이해하기 쉽게 설명하며, 점수와 게임 요소가 잘못된 자세나 지나친 속도 경쟁을 유도하지 않도록 해야 한다. 로봇이 측정한 힘과 움직임 자료에는 기기의 오차와 다른 신체 부위로 부족한 움직임을 대신한 행동이 반영될 수 있으므로 치료사의 관찰과 함께 해석하고, 피드백의 효과는 훈련 중의 점수보다 이용자가 도움 없이 동작을 수행하며 배운 기능을 실제 생활에 적용하는지를 중심으로 평가해야 한다.

치료사는 이용자의 상태를 평가하여 목표와 치료 방법을 결정하고, 로봇은 계획된 훈련을 정확하게 반복하며 수행자료를 수집한다. 훈련 전에는 장비의 크기와 관절 위치, 도움을 주는 힘, 운동 범위와 안전 제한을 설정하고 이용자에게 훈련 방법을 설명해야 한다. 훈련 중에는 이용자의 자세, 통증, 피로, 참여 의지와 다른 신체 부위로 부족한 움직임을 대신하는 행동을 살피고, 훈련 후에는 측정자료와 이용자가 느낀 경험을 검토하여 다음 훈련의 강도와 활동을 조정해야 한다. 이러한 역할 분담을 통해 로봇은 반복적인 움직임을 돕고 치료사는 전문적인 판단, 교육과 실제 생활 기능을 높이는 활동에 집중할 수 있다. 로봇훈련은 독립적인 치료 방법이 아니라 치료사가 직접 제공하는 치료, 일상 활동 중심의 훈련, 생활 연습과 교육을 보완하는 수단으로 활용해야 한다. 일부 연구에서는 로봇재활의 효과가 제한적이거나 일상생활 수행으로 충분히 이어지지 않아 장비를 사용했다는 사실만으로 치료 성과를 판단하기 어렵다고 지적한다 (Boardsworth et al., 2025). 기관은 의사, 간호사, 물리치료사, 작업치료사와 기술 담당자가 부작용, 장비 설정과 유지보수 정보를 공유하도록 하고, 치료사가 로봇이 제안한 도움의 정도나 난이도가 부적절하다고 판단하면 수정하거나 적용하지 않을 수 있게 해야 하며, 협업의 성과는 로봇 이용 횟수보다 이용자의 안전, 개인별 치료와 기능적 목표의 달성 정도로 평가해야 한다.

가정 기반 재활서비스는 이용자가 병원이나 재활기관을 자주 방문하지 않고도 소형 재활로봇과 원격지원을 활용해 훈련을 지속하는 방식이다. 서비스를 시작하기 전에는 이용자의 지시 이해 능력과 장비 착용·해제 능력, 타인의 도움 필요 여부, 가정 내 공간과 통신환경을 평가해야 한다. 초기 교육에서는 올바른 자세와 장비 정렬, 시작·종료 및 비상정지 방법, 통증이나 피로가 발생했을 때의 중단 기준을 직접 연습해야 한다. 로봇은 훈련시간, 반복횟수, 운동범위, 오류 등을 기록해 치료사에게 전달하며, 치료사는 이를 바탕으로 훈련계획과 장비 설정을 조정한다. 가정용 재활로봇은 접근성과 훈련량을 높일 수 있지만, 사용 편의성, 안전성, 비용, 원격지원 체계를 종합적으로 고려하여 설계해야 한다(Akbari et al., 2021). 가정에서는 치료사가 즉시 개입하기 어려우므로 위험이 낮고 표준화된 동작부터 시작하고, 자동보조 범위를 제한해야 한다. 통증 증가, 낙상, 피부 손상, 장비 오류, 통신 중단 등이 발생하면 즉시 훈련을 멈추고 도움을 요청할 수 있어야 한다. 가족은 장비 착용과 기본적인 안전 점검을 도울 수 있지만, 전문적인 치료 판단을 대신해서는 안 된다. 장기간 사용에 따른 장비 정렬 상태와 이용자의 기능 변화를 확인하기 위해 정기적인 재평가가 필요하다. 안전성과 효과를 유지하려면 원격평가와 주기적인 대면평가를 병행해야 한다(Germanotta et al., 2025).