COVID-19 시대, 로봇 공학의 활용과 과제

 

현대사회는 각 영역에 대해 로봇 공학에서 탐구할 수 있는 광범위한 개발 기회가 있습니다. 전염병이 증가함에 따라 로봇 공학의 잠재적 역할이 점점 더 명확해지고 있으며 기회는 다른 예방 조치와 결합된 고위험 고접촉 지역의 지능형 탐색 및 감지에 있습니다. 이러한 응용 프로그램 중 상당수는 제한된 영역과 개념 증명으로 활발히 탐색되고 있습니다. 그러나 사회적 상호 작용은 지식, 신념, 감정은 물론 상호 작용의 콘텍스트 및 환경을 포함하여 복잡한 모델을 구축하고 유지해야 하기 때문에 이것은 도전적인 개발 영역입니다.

 

에볼라 발병에 대한 인류의 경험은 광범위한 사용 사례를 확인했지만, 이러한 사용 사례를 충족하기 위해 기관 및 업계와 협력하여 다양한 분야 연구에 대한 자금은 제한적입니다. 열 센서와 비전 알고리즘을 자율 또는 원격으로 작동하는 로봇에 통합하면 스크리닝의 효율성과 적용 범위를 높일 수 있습니다. 일선 의료진은 보호 장비를 사용하더라도 환자와 직접 접촉하여 병원체에 여전히 노출되어 있기 때문에 모바일 로봇의 활용 범위는 병원 정보 시스템과 연결된 데이터로 병원의 다양한 영역에서 입원 및 외래 환자의 온도를 반복적으로 모니터링하는 데 사용할 수도 있습니다.

 

>2015년 에볼라가 발병하는 동안 백악관 과학 기술 정책실과 국립 과학 재단이 주최한 워크숍에서는 로봇 공학이 변화를 가져올 수 있는 세 가지 광범위한 영역을 확인했습니다. 임상적 케어(원격 진료, 오염물 제거 등), 물류 부문(배송, 오염된 폐기물 처리 등), 정찰(자발적 검역 준수에 대한 모니터링 등). COVID-19에 대한 초기 진단 검사를 위해 대부분의 국가에서는 비인두 및 구인두 면봉을 수집하고 검사할 것을 권장합니다. COVID-19 발발은 작업의 연속성과 사회 경제적 기능의 유지라는 네 번째 영역을 도입했습니다.

 

거시적 규모에서 미시적 규모에 이르는 새로운 세대의 로봇은 고위험 영역을 탐색하고 모든 고접촉 표면을 멸균하기 위해 지속적으로 작업하기 위해 개발될 수 있습니다. 기존 보안 시스템을 안면 인식 소프트웨어와 네트워킹하면 감염된 개인의 연락처를 추적하여 감염 위험이 있는 다른 사람에게 경고할 수 있습니다. 여기에는 샘플 수집, 취급, 전송 및 테스트가 포함됩니다. 그러나 지속적인 연구 노력이 없다면 로봇은 다시 한번 다음 사건에 대비할 수 없습니다.

 

로봇들의 첫 번째 광범위한 배포는 산업 응용 분야에 있었으며, 마찬가지로 감염성 질병 퇴치에는 인간 작업자에게는 적합하지 않지만 로봇에는 적합한 환경이 포함됩니다. 코로나 전파에 대비하기 위하여 대규모 국제 전시회 및 콘퍼런스를 취소하는 대신 새로운 형태의 모임(직접 참석보다는 온라인)이 증가할 수 있습니다. 최근 세계 각국의 학교, 대학 및 기업은 온라인 과정과 상호 작용을 채택했습니다. 임상 치료의 경우 특히 중요한 영역에는 질병 예방, 진단 및 선별, 환자 치료 및 질병 관리가 포함됩니다.

 

원격 운영은 원격 진료와 재택 근무 모두에 사용할 수 있는 성숙한 기술이기도 합니다. COVID-19는 전문가와 필수 서비스 제공 업체가 일선으로 이동할 필요 없이 원격 액세스를 통해 신속하게 배포할 수 있는 로봇 시스템을 개발하는 촉매제가 될 수 있습니다. 자동화된 카메라 시스템은 일반적으로 넓은 영역에서 여러 사람을 동시에 체크하는 데 사용됩니다. 코로나 바이러스는 금속, 유리 또는 플라스틱을 포함한 무생물 표면에서 며칠 동안 지속될 수 있으며 UV 광선 장치(PX-UV)는 병원의 고접촉 표면에서 오염을 줄이는 데 효과적인 것으로 나타났습니다.

 

최근 연구원들은 자동 정맥 천자를 위한 말초 전완 정맥의 초음파 영상 식별을 기반으로 하는 로봇 시스템을 연구하고 있습니다. 인력 동원이 필요하고 청소 인력에 대한 노출 위험을 증가시키는 수동 소독 대신 자율 또는 원격 제어 소독 로봇이 비용 효율적이고 빠르고 효과적인 소독으로 이어질 수 있습니다. 자동화 또는 로봇 지원 비인두 및 구인두 면봉은 프로세스 속도를 높이고 감염 위험을 줄이며 다른 작업을 수행할 직원을 확보할 수 있습니다. 진단 및 스크리닝을 위해 공공장소 및 입국 항의 온도 측정을 위한 모바일 로봇은 성숙한 기술의 실제 사용을 증명하고 있습니다.

 

바이러스 전파 사슬을 끊기 위해서는 전 세계적인 노력이 필요합니다. 이는 제조에서 원격 작동 전력 또는 폐기물 처리 공장에 이르기까지 손재주 조작이 필요한 광범위한 응용 분야에 대한 원격 작동에 대한 더 많은 연구의 필요성을 강조합니다. 환자의 광범위한 격리는 또한 개인을 사회적 상호 작용으로부터 장기간 격리시키는 것을 의미할 수 있으며 이는 정신 건강에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 사회 로봇을 배치하여 질병 확산과 정신 건강 위협에 대한 두려움 없이 지속적인 사회적 상호 작용과 치료 체계 준수를 제공할 수 있습니다.

 

항체 외관을 확인하기 위한 혈액 검사가 중요할 수 있으며 조용한 바이러스 감염을 식별하는 데 사용될 수 있습니다. 보건 당국은 관련 보조금을 비축 및 지원하여 엔지니어링 및 전염병 전문가의 융합을 육성함으로써 다음 전염병이 닥칠 때를 대비할 수 있습니다. 신종 코로나 바이러스는 거의 모든 대륙에 영향을 미쳤습니다. 이란, 이탈리아 및 기타 유럽 국가에서는 진단 사례가 급격히 증가했습니다. 문제는 대규모 발병 시 주요 문제는 환자를 면봉하고 테스트 샘플을 처리할 자격이 있는 직원이 부족하다는 것입니다.

 

이제 COVID-19의 영향은 전염병의 위험을 해결하기 위해 로봇 공학에 대한 추가적 연구를 추진할 계기를 마련하였습니다. 실험실 검사를 위해 채혈하는 과정을 자동화하면 의료진이 감염 노출 위험이 높은 작업에서 벗어날 수 있습니다. 역사적으로 로봇은 지루하고 더럽고 위험한 작업을 수행하도록 개발되었습니다. 원격 참석자는 로봇 아바타와 컨트롤을 사용하는 데 익숙해질 수 있습니다. 자동화된 멀티 플렉스 실시간 분석은 병원체의 신속한 체외 정성적 검출 및 식별을 가능하게 합니다.

 

로봇이 COVID-19 퇴치에 효과적인 자원이 될 수 있을지 여부는 소독, 약물 및 음식 전달, 활력 징후 측정, 국경 통제 지원을 위해 배치될 가능성과 관련이 있습니다. 자율 무인 항공기 또는 지상 차량은 이동이 권장되지 않을 때 감염된 환자에게 의약품을 전달하는 것뿐만 아니라 샘플 전송에 사용될 수 있습니다. 5G 대역폭과 4-8K 비디오가 널리 보급됨에 따라 COVID-19는 미래 의료 조직이 운영되는 방식의 전환점이 될 수 있습니다. 이러한 모든 양식은 질병 감염률과 탄소 발자국을 동시에 감소시킬 것입니다.

 

COVID-19의 발발은 이제 대유행 단계의 전염병이 되었습니다. 어떤 사람들은 검사 시점에 바이러스 증상을 나타내지 않거나 바이러스를 품지 않습니다. COVID-19는 밀접한 접촉 호흡기 비말 전달을 통해 사람 간에 확산될 뿐만 아니라 오염된 표면을 통해 확산되기 때문에 질병 예방을 위해 로봇 제어 비접촉 자외선(UV) 표면 소독이 사용되고 있습니다. 또한 참가자의 가상 로봇 아바타가 완전히 이동하고 회의 상황에 몰입하는 고화질 저 지연 가상현실을 통해 많은 회의를 이용할 수 있습니다.

 

COVID-19는 전 세계의 제조업과 경제에 영향을 미쳤으며 더 나아가 프라이버시를 존중하기 위해 적절한 규칙을 도입하는 것이 중요합니다. 세계화와 점점 더 상호 연결되는 경제는 대부분의 국가가 COVID-19의 영향을 받을 것임을 의미합니다.