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입은 듯 안입은 듯…소프트 파워드수트




미국 하버드대학 산하 위스연구소(Wyss Institute)가 착용할 수 있는 부드러운 파워드수트(Soft exosuit)를 개발했다. 다리가 소비하는 에너지 중 23%를 절감시켜줄 수 있어 보행 장애가 있는 사람이나 뇌성마비, 파킨슨병을 앓는 환자 등에 적용하는 걸 가정하고 있다.

연구팀은 지난해 이 파워드수트에 대한 개념을 발표해 미국방위고등연구계획국(DARPA)의 자금 지원을 받았고 1년에 걸쳐 실용성 확인을 실시했다.

이 파워드수트는 보행 동작 중 한쪽 다리가 땅을 걷어차는 순간 발목 부분에서 아래쪽으로 힘을 보완해주는 역할을 한다. 연구팀에 따르면 피험자 7명을 대상으로 조사한 결과 힘을 발목에 전달할 경우 보행할 때 에너지 소비자가 가장 적었다고 한다. 이에 따라 앞서 설명한 것처럼 에너지 소비 감소 효과가 23%이며 이 결과는 지금까지 조사한 외골격, 파워드수트 중 가장 효율적인 것이라는 설명이다.





물론 발목을 내디딜 때 힘을 보완해주면 하체 안정성이 무너져 오히려 보행이 어려워질 수 있다는 우려도 있을 수 있다. 하체를 안정시키려면 허리에서 무릎까지 근육과 힘줄이 함께 작용해야 한다. 연구팀은 이 구조를 모방하기 위해 파워드수트 발목 부분에서 허리에 걸친 스트랩을 연결하고 센서가 왕복 운동을 체크해 적당한 시기에 발목에 힘을 공급하는 구조를 취했다.

물론 앞으로도 추가 테스트나 개선도 필요하다. 아직까지 개발된 시스템은 전력이나 전자 기기 부분 8kg 무게가 미착용 상태인 만큼 이를 사람이 입을 수 있도록 개선해야 한다. 또 보행 자체가 피험자에 따라 변화하기 때문에 보행에 필요한 힘도 10∼38%로 차이가 발생할 수 있다. 걸음걸이 자체가 좌우되는 부분도 있을 수 있지만 이런 차이에 대한 원인 파악이나 수정도 필요하다.

보통 외골격 형태 수트나 파워드수트라고 하면 무겁다는 인상이 강하다. 이번에 개발한 파워드수트는 점점 옷 위나 안쪽에 착용해도 될 만큼 파워드수트가 개선될 수 있을 가능성을 말해준다. 이런 보행 보조기구가 실용화된다면 체력이 약해진 노인이나 파킨슨병 환자, 뇌성마비 환자 등이 혼자 보행할 가능성도 기대해볼 수 있다. 물론 DARPA가 자금을 투입한 점에서 알 수 있듯 군사용으로도 고려할 수 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.

https://www.youtube.com/watch?v=QmP0A4MG61I//@

이석원 기자  lswcap@techholic.co.kr

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