국내 연구진, 고령인 위한 보행보조시스템 개발

ETRI 연구진 개발
실시간 근육 움직임 찾아내 사용자 동작 따라 근육 제어
모든 신체 활동 보조 가능…재활, 헬스케어에 활용 전망

ETRI 제공

우리나라 고령 인구 비중은 약 15%로 전 세계적으로 상위권에 속한다. 그만큼 고령인을 위한 복지와 의료 시스템이 필요하다.

국내 연구진이 근육과 관절이 좋지 않은 고령인이 일상 생활과 근육 발달을 돕는 보행보조시스템을 개발했다. 걷기, 계단 오르기 등도 할 수 있어 걷기가 불편한 사람에게 큰 도움이 될 것으로 보인다.

한국전자통신연구원(ETR)은 근육에서 발생하는 근활성 신호에 전기 자극을 줘 사용자가 원하는 대로 관절을 움직이게 하는 보행보조시스템을 개발했다. 원하는 근육 위치에 패드만 붙이면 돼 움직임도 자유롭다.

우리 몸의 근육은 전기 신호에 의해 수축하고 이완하기 때문에 전기자극을 이용한 헬스케어 제품들은 기존에도 많이 있었다. 하지만 작동 시간이나 자극 패턴 등이 이미 프로그래밍 된 대로만 작동해 사용자의 의도를 파악하지 못한다는 한계가 있었다.

이번에 개발된 보행보조시스템은 근육 신호를 통해 사용자가 어떤 근육을 어떻게 사용하고 싶은지 실시간으로 파악해 미세한 전기 신호를 근육에 보낸다. 사용자가 움직일 때 근육에서 발생하는 신호를 통해 관절의 방향, 동작의 세기 등을 파악하기 때문에 사용자의 의도를 정확하게 파악할 수 있다.

연구진은 2018년부터 2년간 삼육대학교와 함께 고령인을 대상으로 다리 근육 8곳에 시스템을 부착한 뒤 보행 기능 개선 효과를 측정했다. 그 결과 보행속도가 13% 증가하고 총 보행거리는 4% 가량 길어지는 것을 확인했다. 또한 걸을 때 관절이 움직일 수 있는 가동범위나 회전력 등은 정상 범위에 가까워졌다.

신형철 ETRI 휴먼증강연구실장은 “늘어나는 고령자와 장애인들의 재활을 도와 사회 활동을 증가시키는 데 기여할 수 있기를 바란다”고 말했다. 연구진은 뒤이어 상용화를 위해 개발한 모듈의 무게를 줄이고 인공근육과 함께 활용한 방안을 연구할 계획이다.

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최지원 기자 jwchoi@hankyung.com