휴머노이드 로봇이 집도의의 “클립 주세요” 음성 명령을 인식해 수술 도구를 집어 건네는 장면이 삼성서울병원 히포크라테스홀에서 공개됐다. 2026년 9월 16일 열린 이번 시연은 피지컬 AI 기반 수술 보조 로봇 ‘ORchestra’ 프로젝트의 2차년도 중반 개발 상황을 확인하는 중간 점검 자리였다. 완성된 상용 로봇이 아니라 5년간 진행되는 한국형 ARPA-H 프로젝트의 현재 진척도를 보여주는 시연이라는 점이 핵심이다.
음성-비전-행동을 잇는 제어 구조
ORchestra의 동작 원리는 음성 명령 인식→카메라 영상 결합→역기구학 계산 및 반복학습 데이터 기반 동작 경로 생성으로 이어진다. 집도의가 “잡아”, “뒤로” 같은 짧은 명령을 내리면 로봇은 카메라로 수술 현장을 인식하고, 학습된 데이터를 바탕으로 관절 경로를 계산해 움직인다. 이 구조로 수술 도구 전달, 내시경 유지, 조직 견인 등 보조 업무를 수행한다.
이번 시연에서 나온 수치는 구체적이다. 음성 명령 인식률과 동작 성공률은 1단계 목표치인 95%를 초과 달성했고, 수술 도구 5종을 집는 성공률은 100%, 도구 전달 성공률은 98.7%를 기록했다. 명령 인식 후 동작을 시작하기까지 걸리는 시간은 현재 2초 이내이며, 최종 목표는 1초 이내다. 로봇 손은 2지 그리퍼와 다관절 로봇 핸드 두 형태가 시연에 쓰였다.
이족보행 대신 바퀴, 협업 로봇을 지향하는 설계
ORchestra는 걷는 로봇이 아니다. 이족보행 대신 바퀴형 이동 플랫폼을 채택해 안정성과 정밀도를 우선했다. 기존 특수 목적 수술 로봇인 다빈치가 의사가 콘솔에서 직접 조종하는 방식인 것과 달리, ORchestra는 집도의를 대신하는 것이 아니라 함께 협업하는 범용 보조 로봇을 지향한다. 수술실 보조 인력 부족과 숙련 인력 이탈 문제를 해결하는 것이 개발 배경이다.
안전 설계도 여러 겹으로 마련됐다. 음성·페달·버튼을 통한 긴급정지, 힘이 걸리면 풀리는 기능, 로봇이 움직일 수 있는 안전 영역 설정 등이 포함된다. 다만 로봇이 수술 중 관여한 부분에 대한 법·제도적 책임 소재 기준은 아직 미비한 상태로, 2단계 개발부터 본격 검토될 예정이다.
산·학·연·병 밸류체인과 임상 로드맵
프로젝트는 삼성서울병원이 총괄하며 임상 요구사항 정의와 실증을 주도한다. 로봇 본체는 레인보우로보틱스가, 그리퍼와 손은 에이딘로보틱스가 개발을 맡았다. AI 소프트웨어 개발에는 성균관대와 서울대가 참여하고, 국립암센터와 전북대병원은 데이터 수집과 실증을 담당한다. 프로젝트에는 전문의 9명이 참여하고 있다.
연구진은 수술실을 데이터 수집 공간으로 보는 ‘서지컬 데이터 팩토리’ 개념을 적용해 의료진의 암묵지를 데이터화하고 있다. 기관 밖에서 이 데이터를 활용하려면 데이터심의위원회(DRB) 심의를 거쳐야 하며, 데이터 표준은 4개 기관에서 통일할 예정이다. 임상 적용 목표 시점은 2029년 첫 임상시험으로, 담낭절제술과 뇌하수체종양절제술 등을 대상으로 4개 병원에서 임상을 추진한다. 임상시험은 식품의약품안전처 승인과 각 병원 임상시험심사위원회(IRB) 심사를 거쳐야 한다.
연구진은 로봇 도입이 곧바로 수술비 증가로 이어지지는 않을 것으로 전망하고 있다. 2차년도 중반인 현재 성능 지표들은 목표치를 넘어서고 있지만, 실제 수술실에 투입되기까지는 법·제도 정비와 임상 승인 절차가 남아 있다. ORchestra는 완성이 아닌 진행형 프로젝트로, 2029년 첫 임상시험을 향한 단계적 적용 확대가 다음 과제로 남아 있다.