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뇌졸중 환자를 쉽게 걷게 해주는 '외골격 부츠' 개발몇 천달러에 만들수 있을 것으로 기대
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승인 2015.04.08  01:30:13
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▲ 아킬레스 건에 병렬로 스프링을 연결해 보다 효과적으로 걸을 수 있게 해주는 전원 없는 새로운 외골격 부츠가 개발되었다.
아킬레스 건에 병렬로 스프링을 연결해 보다 효과적으로 걸을 수 있게 해주는 전원 없는 새로운 외골격 부츠가 개발되었다고 미국의 로봇사이트 로보틱스 트렌즈가 6일 보도했다.

보도에 따르면 미국에서는 연간 약 80만명의 뇌졸중 환자가 발생한다. 뇌졸중, 노화, 부상 및 기타 문제로, 50만 명의 미국인은 활동에 제약을 받는다.

외골격 제품은 지난 10년간 이러한 분야에서 재활을 지원하고, 걸을 수 없는 사람을 돕고, 마비된 사람들이 자신의 걸음 걸이를 개선하도록 도우면서 영향을 주어왔다. 하지만 외골격 제품은 안에 들어 있는 전자제품과 배터리 때문에 무겁고, 가격도 저렴하지 않다 - 이제 막 일부 보험회사에 의해 보험을 적용받기 시작했다.

그러나 카네기 멜론과 노스 캐롤라이나 주립대학 연구진들은 걷는데 소요되는 에너지의 양을 7%까지 줄이고 무게가 가벼운 새로운 외골격 부츠로 이러한 문제들을 해결할 수 있을 것으로 보인다.
▲ 사진은 전원장치가 없는 클러치
세계적인 과학저널 네이처지에 발표된 새로운 연구(PDF)에서, 개발자들은 이 시스템이 인간의 발목을 어떻게 모방하였는지, 그리고 어떻게 재활 노력을 상당히 향상시킬 수 있는지에 대해 설명하고 있다.

"연구원들의 외골격 구조는 경량 탄소 기반 물질로 만들어져 있으며, 기계적인 클러치가 부착된 무릎의 뒤쪽 아래에 다리의 뒷면을 연결하는 스프링이 있다. 아킬레스 건이 늘어날 때, 클러치는 바빠지고, 스프링은 부가적인 힘줄처럼 오히려 늘어나서 에너지를 저장하도록 돕는다. 다리를 아래로 밀어서 선 후에 탄성 에너지가 촉발되며, 클러치가 해제되고, 스프링이 느슨함을 흡수해, 다음 사이클을 준비한다."

현재 외골격의 원가는 4만 ~ 8만 달러 사이지만, 외골격 부츠 연구진들은 몇 천 달러 정도의 원가를 기대한다.

하지만 극복해야 할 몇 가지 장애물이 여전히​​ 존재한다. 예를 들어, 7 % 효율 향상은 평지에서 일반적으로 걷는 속도에서만 적용된다. 그래서 연구진들은 조건이 더 넓은 범위에서 현재 외골격 부츠를 테스트하고 있고, 개인의 걷는 스타일이나 경사진 영역에서도 적용할 수 있는지 그 방법을 찾고 있다.

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