"고령·재활환자에 효과적" ETRI, 초경량 탄성 슈트 개발

고령자와 재활환자 등의 일상에서 신체적 부담을 줄일 초경량 탄성 슈트가 개발됐다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 고령자·재활환자·노동자 등의 신체 활동을 도울 '텐세그리티(tensegrity)' 구조 기반의 초경량 착용형 보조 장치를 개발, 임상시험을 통해 신체 기능 개선 효과를 확인했다고 11일 밝혔다.

한국전자통신연구원 제공

개발한 탄성 슈트는 무게가 1㎏ 이하로 비교적 착용 부담이 적다. 여기에 경제성, 필수적인 신체 보조 기능을 충분히 제공할 수 있도록 설계된 것이 강점이다.

탄성 슈트에 적용한 텐세그리티 구조는 인장력과 안정성의 균형을 통해 안정적 형태를 유지한다. 우산, 텐트가 가벼운 줄과 뼈대로 형상(구조)를 확보하는 것과 유사한 방식이다.

ETRI는 이 원리를 인체 보조 장치에 접목해 척추와 하지 부위를 지지하고, 앉았다 일어서기와 걷기, 물건 들기 등 일상 동작에서 사용자의 신체 부담을 줄이는 데 성공했다.

특히 이 기술은 사용자의 움직임을 방해하지 않으면서 필요한 순간에는 균형을 보조함으로써 효율적 동작을 유도, 신체 기능이 저하된 사용자의 근력과 지구력을 강화하는 데 도움을 준다.

ETRI는 충북대병원 재활의학과와 공동으로 65세 이상의 고령자, 신체장애자 등 20명을 대상으로 임상시험도 거쳤다. 임상시험은 탄성 슈트를 착용하기 전과 후의 보행속도, 균형, 하지근력, 심폐지구력 등 주요 신체 기능에서 나타나는 변화를 측정하는 것으로 실시됐다.

이 결과 탄성 슈트를 착용한 사용자의 보행속도는 착용 전보다 14%가량 빨라졌다. 또 물건을 들어 옮기는 데 소요되는 시간은 22%, 계단을 오르내리는 데 소요된 시간은 18%가 각각 단축됐다.

하지근력을 반영하는 '의자에서 일어나기' 수행 능력도 40% 향상됐다. 이외에도 심폐 지구력 지표인 보행거리가 9%가량 증가하는 등 탄성 슈트 착용 효과와 체감 무게, 구조적 안전성 모두에서 사용자 만족도가 높았다.

ETRI는 현재 노인 재활센터, 주간보호센터, 산업현장 등 실제 다양한 사용 현장에서 탄성 슈트의 실사용 테스트를 준비하고 있다. 향후에는 상용화를 통해 초고령화 사회에 직면하게 될 의료·돌봄·노동 환경 문제를 해결하는 데 기여한다는 목표다.

ETRI 휴먼증강연구실 신호철 박사는 "연구팀이 개발한 탄성 슈트는 인체의 근골격계 구조에서 영감을 받아 고안한 기술로 1㎏ 이하의 수동형 제품부터 모터, AI를 탑재한 능동형 시스템까지 확장 가능한 플랫폼이라는 점에서 향후 활용도가 높을 것으로 기대한다"고 말했다.

대전=정일웅 기자 jiw3061@asiae.co.kr