▲ 트윈을 착용하고 있는 모습

이탈리아기술원(IIT·Italian Institute of Technology)과 이탈리아 산업재해보험공사(INAIL) 산하 보철센터가 공동 설립한 ‘리햅 테크놀로지스 랩’이 하지 재활용 외골격 로봇 ‘트윈’(TWIN)을 개발했다고 최근 밝혔다.

리햅 테크놀로지스 랩은 최근 밀라노 과학기술박물관에서 열린 기자회견에서 트윈 시제품 시연회를 가졌다. 리햅은 지난 2013년부터 신체 장애가 있는 환자를 위한 혁신적이며 비용 효율적인 외골격 솔루션 개발을 추진해왔다.

▲ 트윈 착용자는 크러치의 도움을 받아 똑바로 걸을 수 있다.

모터를 탑재한 외골격 로봇 트윈은 착용자의 신체적 능력을 향상시킬 수 있는 제품으로, 척수 손상 등의 원인으로 하지 운동 능력이 감소하거나 심지어 운동 능력이 없는 사람도 똑바로 서 있을 수 있고, 크러치(목발) 또는 보행기의 도움을 받아 걷거나 앉을 수 있다.

트윈은 알루미늄 합금 등 경량 소재로 제작되었으며 모듈식 부품으로 구성돼 사용성이 높고 운반이 용이하다는 특징을 지니고 있다. 대퇴골과 경골의 높이에 배치된 망원 링크(telescopic links)를 통해 환자의 신체적 특성에 따라 구조를 조정할 수 있다. 발목과 발 지지대는 사용자의 인체공학에 맞게 다양한 크기로 제공된다. 트윈의 작동 모드도 환자에 맞게 조정할 수 있으며 착용자의 운동 결핍 정도, 특히 자율 보행 능력을 평가할 수 있도록 해준다.

물리치료사 등 운영자는 태블릿에 설치된 안드로이드 애플리케이션을 활용해 트윈을 제어할 수 있다. 그래픽 인터페이스를 통해 외골격을 제어할 수 있으며, 동작의 운동학적 매개변수를 설정하고, 여러 단계 실행 모드 중에서 선택할 수 있다. 트윈은 운동 기능이 없는 환자를 위해 설계된 '보행 모드’(Walk mode), 하지 운동 기능의 일부 장애를 가진 환자를 위한 '재훈련 모드’(Retrain mode), 두 다리에 상이한 부분적 장애 또는 운동 능력을 갖고 있는 환자를 위한 ‘트윈케어 모드’(TwinCare mode) 등 3가지 모드를 지원한다.

트윈에 내장된 모터는 무릎과 고관절을 활성화시켜 환자의 보행 폭, 보행 유형, 보행 속도 등에 맞춰 동작 패턴을 부여한다. 배터리의 수명은 약 4시간이며 충전하는 데 1시간이 걸린다.

리햅 테크놀로지스 랩은 향후 산업체와 협력해 트윈의 CE 마크 획득을 추진한다는 계획이다. 향후 심각한 부상을 입은 착용자들이 사회적 또는 작업 환경에서 재활하는 데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.