보행보조 웨어러블 라이브 바카라 ‘윔’ 활용 효과, 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포트’ 게재
고령자 보행 능력 및 젊은 층 보행 에너지 효율 개선 효과 확인
웨어러블 라이브 바카라 전문기업 위로보틱스(공동대표 이연백‧김용재)는 자사의 보행보조 웨어러블 라이브 바카라 윔(WIM)이 노령층 등 근력이 약한 사람들의 ‘낙상 예방 효과’를 과학적 연구결과를 통해 입증했다고 26일 밝혔다.
위로보틱스 연구개발(R&D)팀은 수원시 영통구 보건소와 협력하여 임상연구를 진행했으며, 이를 통해 웨어러블 로봇 ‘윔’의 보행보조 기능이 고령자의 보행 능력 개선에 미치는 효과를 실증적으로 확인했다.
연구팀은 9명의 고령자에게 윔을 착용토록 한 후, 4주간 총 8회의 야외 보행 훈련을 실시했다. 그 결과, 보행 속도(10m 보행 14.8%, 6분 보행 10.6%), 균형 능력(TUG 24.5%, FSST 19.6%), 그리고 하체 근력(발목 배측굴곡 75.4%, 저측굴곡 43.8%) 등에서 뚜렷한 개선을 보였다.
연구팀은 이런 결과가 시니어의 보행 속도 개선에서도 많은 향상을 보였을 뿐만 아니라, 특히 보폭 증가와 하지 근육의 활성화로 이어지는 균형 능력 향상에 직접적으로 기여할 수 있다고 보고 있다. 무엇보다 낙상 위험을 실질적으로 예방할 수 있다는 점에서 큰 의미를 지닌다. 특히 고관절 보조가 발목 근력까지 강화시키는 효과는 향후 고령자 낙상 예방 프로그램에 있어 WIM이 갖는 적용 가능성과 확장성을 보여주는 실증적 사례로 평가되고 있다.
연구진은 논문을 통해 현재까지 발표된, 총 로봇기술 방식의 상용 및 연구용 웨어러블 로봇(Robotic exoskeleton)’ 12종과 윔을 비교 분석했다. 그 결과 ‘윔’은 가장 가벼운 구조임에도 불구하고 일반적으로 더 무겁고 복잡한 듀얼 구동기 기반 로봇들과 동등하거나 더 나은 대사 에너지 절감 효과를 보였으며, 특히 무게 대비 효율성에서는 가장 높은 수준을 기록했다.
연구팀은 이같은 결과가 인체 생체역학 구조와 인간 보행 역학을 충분히 고려한 설계에서 나온다고 해석했다. 위로보틱스는 ‘고관절의 동력 생성 기여도’와 ‘굴곡-신전 토크의 역 위상(anti-phase) 대칭성’에 주목해 윔을 개발했다. 기존 방식과 달리 달리 하나의 구동기(Actuator)로 양쪽 고관절의 양방향을 동시에 보조하는 새로운 메커니즘을 웨어러블 라이브 바카라에 구현한 결과라는 것이다.
무게도 적게 나가는 것도 효율이 높은 이유 중 하나다. 기존 웨어러블 라이브 바카라들이 무겁고 복잡한 구조로 인해 병원이나 실험실 등 제한된 환경에서만 사용할 수 있지만, 윔은 총무게 1.6㎏에 불과하다.
위로보틱스는 이번 연구를 바탕으로 향후 재활 치료, 시니어 헬스케어, 산업현장 작업 보조 등 다양한 분야에서의 실사용 확대를 적극 모색할 계획이다.
해당 연구 결과는 세계 3대 과학 저널 ‘네이처(Nature)’의 자매지인 ‘사이언티픽 리포트’ 3월 29일자로 게재됐다. 위로보틱스 R&D 팀 임복만, 최병준, 노창현, 이제우 연구원과 이연백 공동대표, 김용재 공동대표(한국기술교육대학교 교수)가 공동 저자로 참여했다.
