내 발처럼 가볍고 편안한 `스마트 로봇의족` 나왔다

국내 연구진이 무릎 아래가 절단된 환자의 보행을 돕는 '발목형 로봇의족'을 개발했다. 발목의 움직임을 세계 최고 수준으로 자연스럽게 모사하면서 무게는 가장 가볍고, 가격은 시중 제품의 5분에 1로 낮춘 것이 특징이다.
한국기계연구원 대구융합기술연구센터 의료지원로봇연구실 연구진은 가벼우면서도 발목이 바닥을 차는 힘은 세계 최고 수준까지 구현한 로봇의족을 개발했다고 26일 밝혔다.
연구팀은 환자의 보행동작을 정밀하게 분석하기 위해 3D 모션캡쳐 시스템과 지면반력측정기 등 다양한 측정 시스템을 이용했다. 이를 바탕으로 개인별로 최적화된 맞춤형 보행모델을 개발했다. 로봇의족은 개인별 보행모델에 따라 착용자의 보행속도와 지면의 경사도를 순간적으로 측정하고 출력 토크를 조정해 자연스러운 보행을 하도록 돕는다. 출력토크란 로봇에 가해지는 '힘'을 의미한다. 연구진은 지난 2016년부터 해운대백병원과 협력을 통해 발목절단 환자를 대상으로 시작품 착용실험을 진행하고 있다.
연구에 참여한 우현수 기계연 책임연구원은 "발목 관절을 30도 까지 움직일 수 있고 토크 출력(발목 회전력 크기)이 커서 실제 걸을 때와 같이 발로 땅 바닥을 차주는 반동을 그대로 구현할 수 있다"며 "무게는 1.4 ㎏으로 실제 발목의 무게와 유사한 수준"이라고 말했다. 현재 세계 최고 기술력을 갖춘 것으로 평가받는 미국 'BIONX'사의 'BioM'과 비교하면 같은 출력을 갖고 있으면서도 경량화에 성공했다.
연구진은 가격경쟁력을 확보한 만큼 국내 시장 및 해외 시장 진출을 준비하고 있다. 연구진이 개발한 로봇의족의 1대당 판매가는 1500만원선으로 해외에서 판매되는 제품(8000만원)과 비교했을 때 5분에 1 수준으로 떨어트렸다. 현재 상용화된 해외 모델은 고가일 뿐 아니라 의족에 적용할 보행모델을 개발하기 위해서는 환자가 미국 현지에 3개월 이상 체류해야 하기 때문에 사실상 구입이 어려웠다. 연구진은 "로봇의족이 상용화 되면 국내 하지 절단 환자의 재활을 도울 수 있을 뿐 아니라 세계로봇의족 시장에도 진출 가능할 것"으로 기대하고 있다. 지난해 한국산업마케팅연구소에 따르면 세계 로봇의족의 시장 규모는 10조 원, 국내 시장 규모는 254억 원에 달할 것으로 추정된다. 우 책임연구원은 "지금까지 로봇의족을 쓰고 싶어도 너무 비싼 가격 때문에 엄두를 내지 못했던 국내 환자들의 재활에 큰 도움이 될 수 있을 것"이라며 "특히 로봇기술은 제조 및 재난구조 로봇의 하지 개발에, 보행모델 분석기술은 일반 환자의 근력 보조기나 웨어러블 로봇의 동작 제어에도 활용할 수 있는 원천 기술"이라고 말했다.
[원호섭 기자]