KAIST 공경철 교수 연구팀, 보행 속도 비장애인 수준으로 끌어올려
험지, 계단, 경사로 '거뜬'… '사이배슬론 2020' 국제대회 참가 예정

사이배슬론 2020을 위해 개발된 워크온슈트 4. 사진=KAIST 제공
사이배슬론 2020을 위해 개발된 워크온슈트 4. 사진=KAIST 제공
KAIST는 기계공학과 공경철 교수 연구팀이 세브란스병원 나동욱 교수팀과 공동으로 하반신 마비 장애인들의 보행을 돕는 `워크온슈트4`를 개발했다고 15일 밝혔다. 또한 `워크온슈트4`를 착용하고 오는 9월 `사이배슬론(Cybathlon) 2020`대회에 출전할 선수도 공개했다.

연구팀이 개발한 워크온슈트4는 두 다리를 감싸 하반신 장애인도 다리를 움직일 수 있게 해주는 장치다. 모터를 이용한 힘으로 하반신을 전혀 사용하지 못하는 장애인들의 움직임을 보조할 수 있다. 일어나 걷는 등의 기본적인 동작은 물론 계단·오르막·내리막·옆경사·문 열기·험지 등 일상생활에서 자주 접하게 되는 장애물을 극복할 수 있도록 제작됐다고 연구팀은 밝혔다.

이전까지 개발된 하반신 마비 장애인을 위한 웨어러블 로봇은 장시간 사용하기 어렵다는 한계가 존재했다. 하반신 기능을 소실해 근육 등 신체 기능이 퇴화한 장애인들이 로봇을 착용하고 움직이려면 수십kg에 이르는 무게를 감당해야 했기 때문이다.

연구팀은 문제를 해결하기 위해 인체가 이루는 자연스러운 균형을 모사해 로봇의 무게중심을 설계하는 기술을 고안했다. 또 워크온슈트 4는 로봇이 착용자의 걸음을 30보 이내로 분석해 가장 적합한 보행패턴을 찾아 맞춤형으로 제공한다.

이를 통해, 하반신 마비 장애인들이 웨어러블 로봇을 착용하고 장시간 걷거나 설 수 있도록 월등하게 기능을 끌어올렸고 연속보행 시 1분당 40m 이상을 걸을 수 있게 된 성과도 거뒀다.

이는, 시간당 2-4km가량을 걷는 비장애인의 정상 보행 속도와 견줄만한 수준으로 그동안 전 세계적으로 보고된 하반신 완전 마비 장애인의 보행 기록 중 가장 빠른 속도다.

워크온슈트4는 웨어러블 로봇을 입고 겨루는 사이배슬론 2020에 출전한다. 김병욱씨(46)와 이주현씨(19·여)가 워크온슈트4를 입고 출전한다. 이 대회는 올해 개최될 예정이다.

공경철 교수는 "지난 대회 이후 4년 동안 모든 연구원과 협력 기관들이 하나 돼 수준 높은 기술을 개발할 수 있었고 선수들과도 큰 어려움 없이 훈련했다"며 "이번 대회는 워크온슈트 4의 기술적 우월성을 전 세계에 증명하는 중요한 무대가 될 것"이라고 말했다. 조남형 기자

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사이배슬론 2020 최종 출전 선수로 선발된 김병욱(남.46세), 이주현(여.19세) 선수의 워크온슈트 4 착용 모습. 사진=KAIST  제공
사이배슬론 2020 최종 출전 선수로 선발된 김병욱(남.46세), 이주현(여.19세) 선수의 워크온슈트 4 착용 모습. 사진=KAIST 제공

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