포스텍 연구진 "상반신 근육 부담 줄여"
포스텍은 김기훈 기계공학과·융합대학원 교수가 이끈 연구팀이 로봇 의수에 손목 회전 모듈을 더해 신체에 무리가지 않으며 자연스러운 움직임을 구현하는 데 성공하고 연구결과 국제 학술지 '신경공학 및 재활 저널'에 지난해 10월 발표했다고 2일 밝혔다.
의수는 손 일부가 부분적으로 절단된 사람들에게 '새로운 손'이 된다. 대개 손상된 부위를 대체하는 기능에 그쳐 자유로운 움직임을 구현하는 데 한계가 있었다. 의수 착용자는 팔과 상반신을 과도하게 사용해야 손을 움직일 수 있었다.
연구팀은 새로 개발한 의수와 기존 의수, 본래의 손이 손상되지 않은 팔과 상반신 근육의 움직임을 비교했다. 근전도 신호와 모션 캡처 시스템으로 팔과 상반신 근육 활동을 측정한 결과 기존 의수를 사용할 때 본래의 신체를 사용하는 경우에 비해 어깨와 상반신을 260% 더 많이 움직이는 것으로 나타났다. 의수를 사용할 때 손목 회전이 부자연스러워 팔과 상반신을 무리하게 사용한다는 의미다.
연구팀은 교통사고로 엄지와 검지를 잃은 환자용 의수를 새로 개발했다. 개발된 의수는 뇌에서 근육으로 보내는 신호를 센서로 감지해 움직이게 하는 '손목 회전 모듈'을 도입해 환자가 손목을 자유롭게 움직일 수 있게 했다는 점에서 기존 의수와 다르다.
연구팀이 개발한 의수를 착용할 경우 상반신 움직임이 정상 수준으로 돌아왔으며 효율적이고 자연스러운 움직임이 가능했다. 근골격계에 2차 손상을 주지 않고 자유롭게 움직일 수 있도록 한 것이다. 손 기능 평가에서도 기존 의수 대비 기능이 30% 이상 향상된 것으로 나타났다.
연구를 이끈 김 교수는 "로봇 보조기구를 만들 때 단순히 특정 신체 부위를 대체하는 것이 아니라 이와 연결된 부위도 고려한 통합적인 접근이 필요하다"며, "로봇 의수를 안전하고 오래 사용하며 사용자가 잃어버렸던 삶을 되찾기를 기대한다"고 말했다.
뉴스팀
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