근육신호 감지 전기 보행 시스템 개발
걷기 속도·능력 정상화… 근육량 증가
ETRI 제공
한국전자통신연구원(ETRI) 휴먼증강연구실, 삼육대 물리치료학과 공동연구팀은 파스처럼 붙이면 미세전류가 흘러 원하는대로 관절을 움직일 수 있도록 도와주는 ‘기능적 전기자극 보행보조시스템’을 개발했다고 23일 밝혔다.
저주파 자극기, 근육자극기(EMS), 물리치료기 등과 같은 원리로 근육에 미세 전류를 흘려 근육 수축을 유발시켜 보행을 돕는 장치는 기존에도 있었지만 작동시간이 정해져 있거나 계단 오르기 같은 특정 움직임에만 작동하는데 한계가 있었다. 그렇지만 이번 장치는 원하는 위치에 패치를 붙이면 미세한 전류가 근육에 자극을 줘 사용자가 원하는대로 움직일 수 있도록 해준다. 이번에 개발된 장치는 사용자가 움직일 때 근육에서 발생하는 신호를 실시간으로 인식해 동작의도를 감지한 다음 그에 걸맞는 전기신호를 내보냄으로써 자연스러운 보행을 할 수 있도록 돕는 것이다.
연구팀이 개발한 보행보조 시스템은 가로, 세로 각각 17㎝, 6㎝ 크기의 패치와 근육신호를 포착하는 센서, 전기자극모듈, 컨트롤러로 구성돼 있으며 배터리를 포함해도 무게가 약 950g에 불과해 가볍고 부피가 크지 않아 착용에 부담이 없다.
연구팀은 실제 효과를 파악하기 위해 평균 연령 75세의 남녀 29명과 평균 연령 75.9세의 남녀 22명을 대상으로 양쪽 다리 8곳에 장치를 부착한 뒤 2년 동안 임상추적시험을 실시했다. 그 결과 걷거나 계단을 오르는 등 신체기능평가 점수가 이전보다 향상됐고 보행속도나 근육량이 증가해 보행능력 정상화에도 도움이 된 것으로 확인됐다.
신형철 ETRI 휴먼증강연구실장은 “사회의 급격한 고령화로 보행이나 사회활동에 불편을 겪는 고령자들도 늘고 있는 만큼 이번 기술이 상용화될 경우 활동성을 높일 뿐만 아니라 재활이나 근육강화를 위한 헬스, 홈트레이닝 등에도 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.
유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
2020-07-24 24면
