ETRI, 고령층 보행 돕는 시스템 개발…전기로 근육 제어

"자유자재로 관절 움직여…재활·헬스케어 등에 활용"

한국전자통신연구원(ETRI)은 근육에 자극을 줘 원하는 대로 관절을 움직일 수 있도록 돕는 보행 보조시스템을 개발했다고 23일 밝혔다.

원하는 근육 위치에 패치를 붙이면 시스템이 사용자의 동작 의도를 파악해 자연스럽게 동작을 제어하는 프로그램이다.

근육에 전류를 흘려보내 인위적인 근육의 수축을 유발하는 저주파 자극기나 물리치료기 등과 같은 원리다.

기존 전기 자극을 이용한 근수축 방식은 사용자의 의도를 파악하지 못해 반복적인 동작만 가능했다.

이번에 개발한 기술은 사용자가 움직일 때 근육에서 발생하는 신호를 실시간으로 읽어낸 뒤 관절의 방향과 동작의 세기 등을 파악, 그에 맞는 전기자극을 줘 근육의 수축을 제어할 수 있다.

연구팀이 삼육대와 함께 실제 고령인을 대상으로 근육 8곳에 이번에 개발한 시스템을 부착한 뒤 2년에 걸쳐 임상시험을 진행한 결과, 걷거나 계단을 오를 때 ‘신체기능평가 점수'(SPPB)가 처음보다 평균 5.9% 상승했다.

계단 오르기의 경우 활동에 필요한 대사 에너지가 8.3% 정도 감소했고, 평지 보행에서는 보행 속도가 13.2% 빨라지는 등 보행 개선 효과가 뚜렷하게 확인됐다.

신형철 ETRI 휴먼증강연구실장은 “무게도 매우 가볍고 부피도 작아 착용에 부담이 없다”며 “고령인의 근감소증 개선과 재활 치료, 보행장애 개선 등에 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.

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