April 20,2019

인공지능 의족의 발전은 계속된다

발 동작 모방…편리성‧기능성 확보

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산업 전 분야에 걸쳐 인공지능(AI) 바람이 거세게 불고 있는 상황에서 의수(義手)나 의족(義足)처럼 장애인을 위한 보조기구에까지 인공지능 시스템이 적용되고 있어 관심이 모아지고 있다.

의수 및 의족 분야의 세계적 기업인 오서(Össur)는 최첨단 바이오닉 기술이 적용된 의족의 업그레이드 버전을 최근 공개했다. ‘프로프리오풋(Proprio Foot)’이라는 이름의 이 첨단 의족에는 세계 최초로 마이크로프로세서가 장착되어 있어 인공지능 시스템이 주요 동작에 관여하도록 제작되었다. (관련 내용 링크)

의족에도 인공지능 시스템이 적용되고 있어 주목을 끌고 있다

의족에도 인공지능 시스템이 적용되고 있어 주목을 끌고 있다 ⓒ ossur

발의 움직임을 최대로 모방하여 의족에 반영

의족을 착용한 신체는 종종 무너질 확률이 높은 건물에 비유된다. 기초가 부실한 건물은 외부의 조그만 영향에 의해 무너지기가 쉬운데, 의족을 단 사람의 경우는 그만큼 온전한 신체를 가진 사람보다 넘어질 확률이 높기 때문이다.

실제로 캐나다 브리티시콜롬비아대의 연구진이 의족을 착용한 장애인들을 대상으로 한 조사에 따르면, 지난 1년 동안 한번이라도 넘어졌던 경험이 있는 사람이 응답자 중 절반 이상이 넘는 것으로 나타났다.

하지만 프로프리오풋의 경우는 인공지능이 사용자의 보행 패턴 및 지형 변화를 인식하여 즉각 반응하기 때문에 넘어질 확률이 대폭 줄어들게 된다는 것이 제조업체 측의 설명이다.

오서의 CEO인 욘 시구르드손(Jon Sigurdsson) 대표는 “프로프리오풋은 지난 2006년에 처음 탄생했지만, 사용하다보니 부족한 점들이 많이 노출되었다”라고 밝히며 “이후 지난 10여 년간 전 세계의 제품 사용자들과 전문가들로부터 수집한 피드백 및 연구결과를 고스란히 반영하여 업그레이드 버전을 개발했다”라고 덧붙였다.

오서가 발표한 프로프리오풋의 업그레이드 버전 사양을 살펴보면 기존 모델보다 더욱 빨라진 반응 속도를 구현하도록 설계되었다. 따라서 계단이나 언덕을 비롯한 다양한 형태의 지면에서 보다 자연스럽고 편안하게 걸을 수 있다.

프로프리오풋은 사람 발의 동작을 최대로 모방한 것이 특징이다 ⓒ ossur

프로프리오풋은 사람 발의 동작을 최대로 모방한 것이 특징이다 ⓒ ossur

또한 프로프리오풋은 발이 바닥을 디딜 때의 움직임을 최대한 모방했다. 의족의 발목 동작이 동력으로 구동되도록 개발되었기 때문에, 지면과 의족 발끝 사이의 간격을 안전하게 확보해줌으로써 넘어지거나 발을 헛디딜 확률을 대폭 줄였다.

이에 대해 시구르드손 대표는 “발을 헛디디거나 장애물에 걸려 넘어질 확률을 낮출 수 있었던 것은 지면과 의족 발끝 사이의 거리를 사용자의 보행 습관에 맞춰 개선함으로써 가능하게 되었다”라고 말하며 “자동으로 지형의 경사를 인식하고 이에 맞춰 발목의 위치를 적절하게 조절하여 지형에 관계없이 더 쉽게 걸을 수 있다”라고 설명했다.

이 같은 주장은 제품 공개 전에 실시한 필드 테스트에서 사실로 드러났다. 프로프리오풋 사용자들이 넘어지거나 발을 헛디디는 경우가 착용하지 않은 경우보다 더 적은것으로 밝혀졌기 때문이다.

테스트에 참여한 오서의 관계자는 “프로프리오풋에 인공지능 시스템이 적용되면서 해부학적 발의 움직임과 비슷해지기 시작했다”라고 언급하며 “넘어지는 횟수가 70%나 감소된 것이 그런 사실을 입증해준다”라고 강조했다.

​매끄러운 외관에 담긴 강력한 파워

유선형으로 생긴 프로프리오풋 업그레이드 버전의 디자인은 전체적으로 기존 모델과 비슷하지만, 발목 파워는 44%나 증가했고 관절 가동범위도 23%나 확대되었다. 내구성도 강화되어 최대 125kg의 체중까지 버틸 수 있다.

또한 휴식모드나 사이클모드 등 다양한 모드 변경을 통해 상황별 착용이 가능해졌고, 모드 변경도 하나의 버튼으로 조작이 가능해졌기 때문에 사용자는 더 쉽고 편하게 의족을 착용할 수 있다.

배터리는 완충되기까지 3~5시간 정도가 소요되는 반면에, 작동 시간은 활동 범위에 따라 18~36시간 정도 착용이 가능하다. 특히 발목 움직임의 범위가 최대 33도 가량 늘어났기 때문에 사용자는 기존 의족에서 느끼지 못한 편안함을 느낄 수 있다는 것이 오서 측의 의견이다.

이 뿐만이 아니다. 인공지능이 자동으로 발목을 정렬해 주기 때문에 다양한 굽 높이의 신발로 갈아신더라도 늘 적절한 균형을 유지할 수 있고, 생활방수 기능이 있어서 물에 젖거나 습한 환경에서도 사용할 수 있다는 장점을 갖고 있다.

​매끄러운 외관을 갖고 있지만 강력한 파워는 더 증가했다

​매끄러운 외관을 갖고 있지만 강력한 파워는 더 증가했다 ⓒ ossur

오서의 관계자는 “기존 의족들은 앉았을 때, 발목이 90도로 고정이 되어 있어서 움직임이 없기 때문에 발의 앞부분이 그대로 들려있는 모습을 보이지만, 프로프리오 업그레이드 버전은 착용하고 앉았을 때 발 앞부분이 지면 각도와 맞춰지게 되므로 편안한 자세를 유지할 수 있다”라고 설명했다.

이처럼 업그레이드 버전은 기존 제품들에서는 볼 수 없는 다양한 기능을 갖고 있지만, 그 중에서도 압권은 스스로 성능을 향상시킬 수 있다는 점이다. 스마트폰이나 태블릿과 연결하여 의족의 설정값을 변경하거나 프로그래밍 할 수 있고, 사용자가 직접 활동 정보를 확인할 수 있는 것.

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