ETRI, 텐세그리티 구조 기반 착용형 보조장치 개발

임상결과, 착용 전후 보행속도와 균형, 하지근력 향상

ETRI가 개발한 초경량 탄성슈트를 입고 재활환자가 충북대병원 의료진과 재활훈련을 하고 있다. ETRI 제공.
ETRI가 개발한 초경량 탄성슈트를 입고 재활환자가 충북대병원 의료진과 재활훈련을 하고 있다. ETRI 제공.

고령자와 재활환자, 노동자 등의 신체활동을 돕는 무게 1㎏ 이하의 초경량 탄성슈트가 나왔다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 텐세그리티(tensegrity) 구조 기반 ‘초경량 착용형 보조 장치’를 개발하고 임상시험을 통해 신체 기능 개선 효과를 확인했다고 11일 밝혔다.

텐세그리티는 인장력과 구조적 안정성의 균형을 통해 안정적인 형태를 유지한다. 우산이나 텐트가 가벼운 줄과 뼈대를 통해 안정적인 구조를 확보하고 있는 것과 유사하다.

연구팀은 인체보조장치에 텐세그리티 구조를 적용해 척추와 하지 부위를 부드럽게 지지하고, 앉았다 일서기, 걷기, 물건 들기 등 일상 동작에서 신체 부담을 줄이는 탄성슈트를 개발했다.

사용자의 움직임을 방해하지 않으면서도 균형을 자연스럽게 보조해 효율적인 동작을 유도한다. 신체 기능이 저하된 사용자의 근력과 지구력 등을 강화하는 데 도움을 준다.

연구팀은 충북대병원 재활의학과와 공동으로 65세 이상 고령자와 신체 장애가 있는 실험 참가자 20명을 대상으로 임상시험을 실시해 탄성슈트의 효과를 검증했다.

탄성슈트 착용 이후 보행 속도는 약 14% 빨라졌고 물건을 들어 옮기는 데 걸리는 시간은 22%, 계단을 오르내리는 시간은 약 18% 단축됐다.

하지 근력을 반영하는 의자에서 일어나기 동작 수행 능력은 약 40% 향상됐다. 보행거리도 약 9% 증가해 전반적인 신체 기능 개선 효과를 확인했다. 체감 무게, 구조적 안전성 등 착용자의 주관적인 만족도도 높았다고 연구팀은 설명했다.

공현호 충북대병원 재활의학과 교수는 “노인 보행 보조와 재활 훈련 등 다양한 임상 적용 가능성을 보여주는 중요한 근거가 될 것”이라고 말했다.

신호철 ETRI 휴먼증강연구실 박사는 “1㎏ 이하 수동형 제품부터 모터와 AI를 탑재한 능동형 시스템까지 확장 가능한 플랫폼”이라며 “앞으로 노인 재활센터, 주간보호센터, 산업현장 등에서 탄성슈트의 실사용 테스트를 통해 상용화를 추진할 계획”이라고 밝혔다.

초경량 탄성슈트 개발 및 임상시험 연구진.  신호철(왼쪽부터) ETRI 책임연구원, 이창준 충북대병원 물리치료사, 문주희 물리치료사, 공현호 재활의학과 교수. ETRI 제공.
초경량 탄성슈트 개발 및 임상시험 연구진. 신호철(왼쪽부터) ETRI 책임연구원, 이창준 충북대병원 물리치료사, 문주희 물리치료사, 공현호 재활의학과 교수. ETRI 제공.
이준기 기자(bongchu@dt.co.kr)

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이준기

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