국내 연구진이 신체 부담을 겪는 다양한 이들의 활동을 지원할 수 있는 가벼운 '탄성 슈트'를 개발했다.
한국전자통신연구원(ETRI)은 고령자·재활환자, 나아가 노동자의 신체 활동을 돕기 위한 '텐세그리티' 구조 기반 초경량 착용형 보조 장치를 개발하고, 임상시험으로 신체 기능 개선 효과를 확인했다고 11일 밝혔다.
개발한 탄성 슈트는 기존 웨어러블 로봇이 지닌 무게·가격·착용 부담 문제를 해결하기 위해 고안했다. 1㎏ 이하로 가볍고 경제성이 높지만, 필수적인 신체 보조 기능을 충분히 제공할 수 있도록 설계했다.
텐세그리티 구조는 인장력과 구조적 안정성의 균형으로 안정적인 형태를 유지하는 원리다. 우산이나 텐트가 가벼운 줄과 뼈대로 안정적인 구조를 이루는 것과 유사하다.
ETRI는 이 원리를 인체 보조 장치에 접목해 척추·하지 부위를 자연스럽고 부드럽게 지지하고, 앉았다 일어서기·걷기·물건 들기 등 기본적인 일상 동작에서 사용자 신체 부담을 줄였다.
사용자 움직임을 방해하지 않으면서도 필요한 순간에 균형을 자연스럽게 보조해, 효율적인 동작을 유도하며 신체 기능이 저하된 사용자 근력·지구력 강화에 도움을 준다.
신호철 ETRI 휴먼증강연구실 박사는 “인체 근골격계 구조에서 영감을 받아 개발한 기술로, 1㎏ 이하 수동형 제품에서부터 모터·인공지능(AI)을 탑재한 능동형 시스템까지 확장 가능한 플랫폼”이라고 설명했다.
ETRI는 충북대병원 재활의학과와 65세 이상 고령자·신체장애자 20명을 대상으로 임상시험을 실시했다. 그 결과 보행 속도는 약 14% 빨라졌고, 물건을 들어 옮기는 데 걸리는 시간은 약 22%, 계단을 오르내리는 시간은 약 18% 단축됐다.
하지 근력을 반영하는 의자에서 일어나기 수행 능력은 약 40% 향상됐으며, 심폐 지구력 지표인 보행거리도 약 9% 증가해 전반적인 신체 기능 개선 효과가 확인됐다.
ETRI는 이번 탄성 슈트 기술을 바탕으로 현재 노인 재활센터, 주간보호센터, 산업현장 등 실제 다양한 사용 현장에서 탄성 슈트 실사용 테스트를 준비하고 있다. 상용화도 추진할 계획이다.
이번 연구는 과학기술정보통신부와 정보통신기획평가원(IITP) 지원으로 '운동능력 강화 자율 소프트슈트 기술 개발' 사업 일환으로 수행됐다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
