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한국기술교육대학교는 메카트로닉스공학부와 기계공학부 학생들로 구성된 '가제트팀'이 산업통상자원부가 주최하고 한국엔지니어링협회가 주관한 '2026 엔지니어링산업 경진대회' 설계 아이디어 부문 대학(원)부에서 대상인 산업부 장관상을 수상했다고 1일 밝혔다.
전국 450여 팀이 참가한 이번 대회에서 가제트팀이 선보인 '지능형 심폐소생술 로봇'은 사람의 힘과 경험에 의존하던 CPR을 센서와 구동장치, AI 기술을 활용해 자동화한 것이 특징이다.
CPR은 일정한 깊이와 속도로 흉부를 압박한 뒤 충분히 이완하는 것이 중요하다. 하지만 장시간 시행할 경우 구조자의 피로가 누적되면서 압박 품질이 떨어질 수 있다.
가제트팀은 이를 보완하기 위해 모터의 회전운동을 볼스크류를 이용해 직선운동으로 변환하는 구동 방식을 적용했다.
이를 통해 흉부를 일정한 깊이와 속도로 반복 압박하도록 로봇을 설계했다.
환자별 신체 조건에 맞춰 압박 상태를 확인할 수 있도록 로드셀 센서도 적용했다.
센서가 환자의 흉부 접촉 높이와 압박 상태를 감지하면 압박 깊이와 흉부의 완전 이완 여부를 실시간으로 확인할 수 있다.
단순히 정해진 동작을 반복하는 CPR 장비가 아니라 환자의 상태를 측정하면서 압박 품질을 확인할 수 있도록 한 것이다.
여기에 카메라 기반 비접촉 AI 기술을 접목해 환자 상태를 확인하는 기능도 구현했다.
얼굴 피부의 미세한 색상 변화를 분석해 심박수를 추정하는 rPPG(비접촉 심박수 측정)기술과 눈의 뜨고 감는 정도 및 고개 움직임을 분석하는 EAR(Eye Aspect Ratio)알고리즘을 적용했다.
이를 통해 CPR 과정에서 환자의 상태 변화를 확인하고 자발순환회복(ROSC) 가능성을 감지​할 수 있도록 시스템을 구성했다.
성능 검증에는 인체의 혈액 순환을 모사한 MCL(순환계 모사 회로)을 활용했다.
학생들은 MCL을 직접 설계·제작하고 CPR 과정에서 혈액 순환 유량의 변화를 측정했다.
이를 통해 흉부 압박과 완전 이완이 일정하게 이뤄지는지를 정량적으로 확인했다.
가제트팀은 강정아·이우원·이원혁·김민서 학생으로 구성됐으며 천병식 교수가 지도를 맡았다.
강정아 학생은 "450여 팀이 넘는 전국 단위 대회에서 1위라는 큰 상을 받게 되어 매우 기쁘고, 4명의 팀원이 지난 10개월간 밤낮없이 고민하고 제작해 온 결실이라 더욱 뜻깊다"며 "자유로운 실습 환경을 지원해 준 학부 교수들께 감사드린다. 앞으로도 우리 사회와 생명을 살리는 데 기여하는 전문 엔지니어로 성장하겠다"고 말했다.
유길상 총장은 "학생들이 사회적 난제를 깊이 고민하고 최첨단 AI와 메카트로닉스공학 기술을 결합해 실질적인 해결책을 제시한 매우 자랑스러운 성과"라며 "앞으로도 한국기술교육대는 현장 중심의 실무 교육과 학생들의 혁신적인 기술 개발 도전을 아낌없이 지원하겠다"고 강조했다.
