한국전자통신연구원(ETRI)이 신체 활동이 어려운 고령자나 환자의 일상을 돕는 초경량 웨어러블 로봇의 '탄성 슈트'를 개발했다.
이 장치는 텐세그리티 구조를 기반으로 1㎏ 이하 초경량 착용감을 제공하면서 보행 속도 14% 개선, 하지 근력 40% 향상 등 신체기능을 강화할 수 있다.
연구진은 기존의 웨어러블 로봇이 무겁고 비싸다는 문제를 해결하기 위해 필수적 신체 보조 기능을 충분히 제공하면서 경제적인 설계를 구상했다.
텐세그리티 구조는 가벼운 줄과 뼈대로 안정적인 구조를 확보하는 우산이나 텐트처럼 인장력과 구조적 안정성의 균형으로 전체 형태를 안정적으로 유지할 수 있다.
연구진은 이 원리를 인체 보조장치에 접목해 척추와 하체 부위를 자연스럽고 부드럽게 지지토록 했다.
이 장치는 사용자의 움직임을 방해하지 않으면서도 필요한 순간에 균형을 자연스럽게 보조해 앉았다 일어서기, 걷기, 물건 들기 등 일상 동작에서 사용자의 신체 부담을 크게 줄여준다.
특히 신체 기능이 저하된 사용자의 근력과 지구력 강화에 큰 도움을 준다.
ETRI는 충북대병원 재활의학과와 공동으로 65세 이상 고령자와 신체장애자 20명을 대상으로 임상시험을 진행했다.
시험결과 착용자는 보행 속도가 약 14% 빨라졌고, 물건을 들어 옮기는 데 걸리는 시간은 22%, 계단을 오르내리는 시간은 18% 단축됐다.
특히 하체 근력을 반영하는 '의자에서 일어나기' 수행 능력은 40%나 향상됐다.
또 심폐 지구력 지표인 보행 거리도 9% 증가하는 등 전반적인 신체기능 개선 효과를 입증했다.
여기에 착용감, 체감 무게, 구조적 안전성 등 주관적 설문에서도 높은 만족도를 보였다.
ETRI는 이번 탄성 슈트 기술을 바탕으로 현재 노인재활센터, 주간보호센터, 산업현장 등 다양한 현장에서 실사용 테스트를 거쳐 상용화를 진행, 초고령화 사회가 직면한 의료·돌봄·노동 문제 해결에 기여할 계획이다.
