“클립 주세요”라는 집도의의 말 한마디에 로봇이 수술 도구를 집어 건넨다. 삼성서울병원은 2026년 9월 16일 히포크라테스홀에서 피지컬 AI 기반 휴머노이드 수술 보조 로봇 ‘ORchestra(오케스트라)’의 라이브 시연을 진행했다. 이번 시연은 완성된 로봇을 공개하는 자리가 아니라 5년간 진행되는 한국형 ARPA-H 프로젝트의 2차년도 중반까지 개발한 기술을 점검하는 성격이었다. 삼성서울병원이 프로젝트를 총괄하며 임상 요구사항 정의와 실증을 주도했고, 레인보우로보틱스가 로봇 본체를, 에이딘로보틱스가 그리퍼와 손을, 성균관대·서울대가 AI 소프트웨어를, 국립암센터·전북대병원이 데이터 수집과 실증을 각각 맡았다.
음성 인식에서 동작까지, AI가 잇는 경로
오케스트라의 핵심은 음성 명령을 실제 로봇 동작으로 옮기는 AI 파이프라인이다. 의료진이 “잡아”, “뒤로” 같은 음성 명령을 내리면 이를 텍스트로 변환하고 카메라 영상과 결합한 뒤, 역기구학 계산과 반복학습 데이터를 통해 로봇의 동작 경로를 생성한다. 연구진은 다음에 요청할 도구를 예측하는 모델에 비전-언어-행동(VLA)을 결합하는 기술도 개발하고 있다. 이번 시연에는 2지 그리퍼와 다관절 로봇 핸드가 함께 쓰였다. 다만 다관절 로봇 핸드는 아직 음성 명령에 맞춰 자유롭게 수술 도구를 다루는 단계까지는 이르지 못했다.
연구진에 따르면 음성 명령 인식률과 동작 성공률은 1단계 목표였던 95%를 이미 초과 달성했다. 수술 도구 5종을 집는 성공률은 100%, 전달 성공률은 98.7%에 달했다. 명령 인식 후 동작을 시작하기까지 걸리는 시간은 현재 2초 이내로, 최종 목표인 1초 이내를 향해 개선이 이어지고 있다. 다만 복강경 조직 견인처럼 정밀도가 요구되는 작업은 아직 추가 연구가 필요한 단계다.
‘로봇 의사’ 아닌 ‘지능형 조수’를 지향
연구진은 오케스트라가 지향하는 방향이 의사를 대체하는 ‘로봇 의사’가 아니라 의료진과 협업하는 ‘지능형 수술 조수’라는 점을 분명히 했다. 이는 의사가 콘솔에서 직접 조종하는 기존 수술 로봇 다빈치와의 결정적 차이이기도 하다. 다빈치가 특정 수술실에 고정돼 운용되는 것과 달리, 오케스트라는 여러 수술실을 오갈 수 있는 범용 이동형 보조 로봇을 지향한다. 이동 방식도 이족보행 대신 바퀴형 플랫폼을 채택해 안정성과 정밀도를 우선했다.
프로젝트의 출발점은 수술실의 인력 부족 문제였다. 응급수술에 투입할 보조 인력을 확보하기 어렵고 숙련된 간호 인력의 이탈도 이어지는 상황에서, 의료진의 보조 업무 일부를 로봇이 분담하도록 한다는 취지다. 현재 시제품은 음성 명령을 인식해 수술 도구를 전달하고 내시경 시야를 조절하는 기능을 갖췄다.
수술실을 데이터 공장으로, 남은 과제는 표준화
연구진은 수술실을 ‘서지컬 데이터 팩토리(Surgical Data Factory)’로 규정하고, 의료진의 암묵지를 데이터화하는 작업을 병행하고 있다. 이 프로젝트에는 전문의 9명이 참여하고 있으며, 향후 4개 기관의 데이터를 같은 기준으로 취합할 예정이다. 기관 밖 데이터를 활용할 때는 데이터심의위원회(DRB) 심의 등의 절차도 거쳐야 한다.
안전을 위한 장치도 여러 겹으로 마련됐다. 긴급정지 명령과 전용 페달·버튼, 충돌 방지를 위한 안전영역 설정 등 다단계 안전장치가 구성돼 있다. 다만 로봇이 수술을 보조하다 발생할 수 있는 법적 책임 소재 등 제도적 문제는 아직 풀리지 않은 과제로, 프로젝트 2단계부터 본격적으로 검토될 예정이다.
연구진은 2029년 첫 임상시험을 목표로 잡고 있다. 담낭절제술, 뇌하수체종양절제술 등을 다루는 4개 병원에서 임상을 추진할 계획이며, 내시경 유지 등 상대적으로 단순한 기능부터 시작해 단계적으로 적용 범위를 넓혀갈 방침이다. 연구진은 로봇 도입이 환자의 수술비 추가로 이어지지는 않을 것이라는 입장도 함께 밝혔다.