한국전자통신연구원(ETRI)은 텐세그리티(tensegrity) 구조를 기반으로 한 초경량 착용형 보조 장치를 개발했다고 밝혔다. 이 신기술은 기존 웨어러블 로봇이 지닌 무게, 높은 가격, 착용 부담 등의 문제를 해결하기 위해 고안된 것으로, 1kg 이하의 가벼운 무게와 경제성을 갖추면서도 필요한 신체 보조 기능을 충분히 제공할 수 있도록 설계됐다.
연구진이 적용한 텐세그리티 구조는 인장력(tension)과 구조적 안정성(structural integrity)의 균형을 통해 형태를 유지하는 원리로, 가벼운 줄과 뼈대를 이용해 견고한 구조를 만드는 우산이나 텐트의 원리와 유사하다. ETRI는 이 원리를 인체 보조 장치에 접목해 척추와 하지 부위를 부드럽고 자연스럽게 지지하도록 구현했다.
이 탄성 슈트는 앉았다 일어서기, 걷기, 물건 들기 등 일상적인 동작에서 사용자의 신체적 부담을 줄여주며, 움직임을 방해하지 않으면서도 필요한 순간 자연스럽게 균형을 보조한다. 연구진은 이를 통해 근력과 지구력이 저하된 사용자의 동작 효율을 높이고 신체 기능 강화에도 도움을 줄 수 있다고 설명했다.
ETRI 휴먼증강연구실 신호철 박사는 “인체의 근골격계 구조에서 영감을 받아 개발한 기술로, 1kg 이하의 수동형 제품부터 모터와 AI를 탑재한 능동형 시스템까지 확장 가능한 플랫폼이다”고 말했다.
ETRI는 충북대학교병원 재활의학과와 함께 65세 이상의 고령자 및 신체장애자 20명을 대상으로 임상시험을 진행해 기술의 효과를 검증했다. 착용 전후 보행 속도, 균형, 하지 근력, 심폐 지구력 등을 측정한 결과, 보행 속도는 약 14% 향상되고, 물건 운반 시간은 약 22%, 계단 이동 시간은 약 18% 단축됐다. 또한 의자에서 일어나기 수행 능력은 약 40% 개선됐고, 보행거리는 약 9% 증가해 전반적인 신체 기능 개선 효과가 확인됐다. 참가자들은 착용감, 체감 무게, 안정성 등에서도 높은 만족도를 보였다.
임상시험을 담당한 충북대학교병원 재활의학과 공현호 교수는 “탄성 구조가 움직임과 균형을 자연스럽게 보조해 특히 신체 기능이 저하된 고령자에게 긍정적인 개선 효과가 나타났다”며 “향후 개인의 장애 정도와 체형에 맞춘 맞춤형 디자인을 통해 보조 효과를 최적화할 계획”이라고 밝혔다. 그는 또 “이번 연구는 노인 보행 보조나 재활 훈련 등 다양한 임상 분야에서 응용 가능성을 보여주는 중요한 근거가 될 것”이라고 덧붙였다.
ETRI는 현재 노인 재활센터, 주간보호센터, 산업 현장 등 실제 환경에서 탄성 슈트의 실사용 테스트를 준비 중이며, 향후 상용화를 추진해 초고령화 사회에서 의료·돌봄·노동 환경 문제 해결에 기여할 계획이다. 이번 연구는 과학기술정보통신부와 정보통신기획평가원의 지원을 받아 ‘운동능력 강화 자율 소프트슈트 기술 개발’ 사업의 일환으로 수행됐다.
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