사이오닉(PSYONIC)의 민첩한 제조: 바이오닉 핸드를 저렴하고 접근 가능하게

"우리 손을 훨씬 더 접근 가능하게 만든 이유 중 하나(환자 10%에서 75%로 접근 확대)는 생산 비용을 극적으로 낮출 수 있었기 때문입니다. 그 큰 구성 요소 중 하나가 3D 프린팅이었습니다."

— 아딜 악타르(Dr. Aadeel Akhtar), 사이오닉 설립자 겸 CEO

사이오닉이 처음 어빌리티 핸드(Ability Hand)를 선보였을 때 목표는 단순히 더 빠르거나 더 유능한 바이오닉 사지를 만드는 것이 아니었습니다. 더 많은 사람이 실제로 구매하고 접근할 수 있는 것을 만드는 것이었습니다. 그 야심에는 엄격한 제약이 따랐습니다: 내구성, 저중량, 미세 공차, 보험과 메디케어 적용에 따른 엄격한 비용 목표. 단 몇 년 만에, 폼랩(Formlabs) 3D 프린터 같은 최첨단 도구 덕분에 사이오닉은 그 목표를 향해 실질적 진전을 이루었습니다.

2022년 마지막 대화 이후 사이오닉은 일리노이주 7인 팀에서 샌디에이고 50명 이상으로 성장했고, 내부 제조를 5배 이상 확장했으며, 파트너십을 구축하고, 시장에서 가장 빠른 바이오닉 핸드인 어빌리티 핸드에 기능을 추가했습니다.

이 성장은 빠른 반복, 수직 통합, 유연한 툴링을 중심으로 구축된 민첩한 생산 모델로 가능했습니다. 내부 3D 프린팅은 사이오닉이 프로토타이핑, 툴링, 최종 사용 생산 사이를 빠르게 오가며 비용을 낮게, 품질을 높게 유지하도록 했습니다.

"3D 프린팅이 우리 회사 전체를 가능하게 했고 형성에 결정적이었습니다. 어빌리티 핸드 9세대 이상을 거쳤고, 처음 4-5세대는 완전히 3D 프린팅되었습니다. 이것이 우리의 진입 장벽을 낮췄습니다."

— 아딜 악타르, 사이오닉 설립자 겸 CEO

사이오닉의 어빌리티 핸드는 가볍고 내구성 있는 바이오닉 핸드로, 촉각 피드백을 제공하는 최초 제품입니다. 현재 250명 이상의 사람과 NASA, 메타, 구글, 아마존, 헥사곤 등 50개 이상 주요 산업 로봇 기업의 로봇이 사용 중이며, 환자가 접근 가능하고 메디케어 적용 대상입니다. 내부 3D 프린팅은 사이오닉 수직 통합의 일부로 비용을 낮춰 어빌리티 핸드를 더 저렴하게 만들면서 더 빠른 반복을 가능하게 합니다.

데일 디마시(Dale DiMassi), 사이오닉 크리에이티브 마케팅 매니저가 특수 제작된 투명 어빌리티 핸드로 촉각 피드백을 시연합니다.

투명 핸드의 손바닥은 바이오메드 듀러블 레진(BioMed Durable Resin)으로 3D 프린팅되었고, LED가 손가락 피드백을 보여주며 사용자에게 진동으로 전달됩니다.

사이오닉은 NASA, 메타, 구글, 아마존, 헥사곤 등 50개 이상 주요 로봇 기업과 협력합니다.

인간 어빌리티 핸드 사용자 피드백이 로봇 애플리케이션도 견인하며 혁신을 촉진합니다.

핸드 소재 선택 시 내구성, 비용, 무게가 핵심입니다. 악타르는 "우리는 항상 빠르게 프로토타이핑하며 3D 프린팅 소재부터 복합재, 다양한 실리콘까지 모든 종류의 소재를 시험합니다. 인열 저항, 취성, 내충격성 같은 것을 확인하지만, 접근성도 중요합니다. 메디케어가 커버할 만큼 충분히 낮은 비용으로 많이 만들 수 있는가?"라고 말합니다.

무게가 중요합니다. 어빌리티 핸드는 사람 손(약 520g)보다 가벼워야 합니다. 악타르는 "소켓에 장착하면 거의 두 배 무게로 느껴질 수 있습니다. 사용자에게 필요한 성능을 줄 수 있도록 확실히 하고 싶습니다."라고 말합니다. 부분적으로 가벼운 3D 프린팅 소재 덕분에 어빌리티 핸드는 490g에 불과합니다.

비용은 접근성에 핵심입니다. 사이오닉은 비용을 낮게 유지해 보험 가입자 10%에서 75%로 접근을 확대했습니다. 비용 효율성은 민첩한 내부 제조와 신중한 소재 선택에서 나옵니다.

내구성은 어빌리티 핸드의 수명을 보장하며, 이는 메디케어 적용과 촉각 민감도 및 피드백 제공 기술 보호에 중요합니다.

"장보기나 모래주머니 운반 시 핸드가 지치거나 포기하지 않습니다. 그 무게를 편안하게 견디고 버팁니다. 한계까지 밀어붙이는 시연도 했습니다. 야구, 격파 시연, 가라데, 역도 — 90파운드(약 41kg) 케틀벨을 핸드로 들었습니다. 평범한 장보기부터 한계까지 밀어붙이는 극한까지 전체 범위를 커버합니다."

— 데일 디마시, 사이오닉 크리에이티브 마케팅 매니저

오스틴이 다양한 폼랩 SLA 소재 프로토타입을 보여줍니다. 왼쪽부터 터프 1500 레진(Tough 1500 Resin), 리지드 10K 레진(Rigid 10K Resin), 터프 1500 레진, 바이오메드 듀러블 레진(BioMed Durable Resin).

"폼랩 소재 사용은 핸드 내부 다양한 구성 요소, 특히 FDM으로 시작했을 때 매우 작은 기어와 모터를 콤팩트한 공간에 조립하는 데 필요한 미세 공차를 얻지 못했던 상황에서 빠르게 반복하는 데 정말 중요했습니다."

— 아딜 악타르, 사이오닉 설립자 겸 CEO

터프 1500 레진, 터프 2000 레진, 바이오메드 듀러블 레진, 리지드 10K 레진 등 레진들은 사이오닉이 내충격성 또는 내열성 금형과 내부 구성 요소를 개발하도록 했습니다. "격파 시연과 팔씨름을 했던 핸드들에 모두 폼랩 프린팅 구성 요소가 있었고, 소재 강도와 우리가 할 수 있는 것을 입증했습니다."라고 악타르는 말합니다.

사이오닉은 항상 어빌리티 핸드를 내부에서 제조해 왔으며, 성장하면서도 이는 변하지 않았습니다. 다만 제조 모습이 달라졌을 뿐입니다.

2025년 초 사이오닉은 월 약 20개 핸드를 제조했습니다. 8개월 후 생산량을 5배로 늘렸고, 전 세계 1,000만 명 손 절단 환자와 로봇용 핸드 수요 증가를 충족하기 위해 생산은 계속 증가 중입니다.

사이오닉 샌디에이고 제조 현장에는 지속적 성장을 위한 공간이 있습니다.

비용을 낮게 유지하기 위해 어떤 부품을 외주하고 어떤 부품을 내부 생산할지 끊임없이 재평가합니다. 원래 3D 프린팅했던 일부 금형은 나중에 외주로 아크릴 가공으로 전환했습니다. 하지만 민첩한 내부 생산의 이점은 부품 설계 변경이나 공급업체 문제가 생산에 영향을 주지 않는다는 것입니다.

조립용 지그(아래 사진의 터프 1500 레진)는 3D 프린팅되며, 오스틴이 필요에 따라 새 지그를 재프린팅합니다. 3D 프린팅 제조 보조 도구로 생산을 간소화하고 외주 대비 일정을 단축합니다. 신규 버전이나 워크플로 변경도 외주 부품 기다림 없이 프린팅으로 쉽게 구현 가능합니다.

폼 4(Form 4)에서 터프 1500 레진으로 3D 프린팅된 지그. 폴리프로필렌(PP)과 유사한 강도, 강성, 인성을 가집니다.

접근 가능한 핸드 생산 반복과 확장 외에도, 사이오닉은 손목, 팔꿈치, 무릎, 발목 등 차세대 바이오닉 사지와 이식형 전극, 골유착(osteo-integration)을 향해 빠르게 나아가고 있습니다. 이는 훨씬 더 정교한 제어와 감각을 가능하게 할 것입니다.

악타르는 "우리는 당신의 생각으로 직접 제어되는 새로운 세대의 바이오닉 사지를 열 것입니다. 인간 쪽에서 이루는 발전이 로봇이 일을 더 잘하게 가르칠 수도 있습니다. 양쪽은 공생 관계입니다."라고 말합니다.

폼랩 3D 프린터 탐색 또는 영업 문의로 더 알아보거나, 무료 샘플 파트 요청으로 폼랩 소재를 직접 평가해 보세요.

시장에서 가장 접근 가능한 핸드로 어빌리티 핸드를 만드는 것 외에도, 사이오닉은 어빌리티 펀드(Ability Fund)를 설립해 범위 오브 모션 프로젝트(Range of Motion Project)를 통해 사지 차이 있는 사람들에게 사지와 임상 서비스를 기부합니다. 어빌리티 펀드에 대해 더 알아보세요.