세계에서 가장 가볍고 저렴한 ‘스마트 로봇의족’ 개발

▲ 기계연 우현수 책임연구원이 25일 대덕연구개발특구 기자실에서 '스마트로봇의족'에 대해 브리핑하고 있다.

해운대백병원과 발목절단 환자 임상 착수…

가장 가벼운 무게, 시중 제품 1/5 가격

국내연구진이 세계에서 가장 가볍고 저렴한 스마트 로봇의족을 개발했다.

26일 한국기계연구원(KIMM)에 따르면, 대구융합기술연구센터 의료지원로봇연구실이 ‘경량 고출력 통합구동모듈’ 기술을 이용해 실제 발목과 비슷한 무게를 지니고 발목이 바닥을 차는 힘을 세계 최고 수준까지 구현한 로봇의족을 개발했다.

통합구동모듈은 모터, 감속기, 센서가 통합된 집합체다.

개발된 로봇의족은 발목 관절을 30°까지 움직일 수 있다.

또 토크출력(발목 회전력 크기)은 150Nm(뉴턴미터)로 실제 걸을 때와 같이 발로 땅을 차는 반동을 구현한다.

무게는 1.4kg으로 실제 발목과 유사하다.

세계 최고 기술력을 갖춘 미국 BIONX사의 ‘BioM’ 모델의 출력은 150Nm로 같지만, 무게는 1.8kg에 달한다.

이 기술을 국내 특허등록과 미국 특허출원을 마쳤으며, 모터 설계 기술은 중소기업에 이전이 완료됐다.

기계연은 지난해부터 해운대백병원과 하지절단 환자를 대상으로 상용화를 위한 임상실험 중이다.

연구팀은 환자의 보행동작을 정밀하게 분석하고자 3D 모션캡쳐 시스템과 지면반력측정기 등 측정 시스템을 활용했다.

이 자료를 바탕으로 개인별로 최적화된 맞춤형 보행모델을 개발했다.

착용자의 보행속도, 지면의 경사도 등을 순간적으로 측정해 새로운 보행 모델을 만들어 자연스러운 보행을 돕는다.

연구팀은 핵심 기술을 자체개발해 로봇의족 1대당 판매가를 1500만원까지 낮췄다.

국외 판매 제품은 1대당 가격이 8000만원 수준이다.

비싸기도 하지만 의족 보행모델을 개발하기 위해서 환자가 미국 현지에서 3개월 이상 체류해야 하는 한계도 있다.

이 같은 문제를 극복한 기술은 국내 하지 절단 환자의 재활을 도울뿐만 아니라 세계로봇의족 시장에도 진출이 가능할 전망이다.

우현수 책임연구원은 “지금까지 의족을 쓰고 싶어도 너무 비싼 가격으로 엄두 내지 못한 국내 환자들의 재활에 도움이 될 것”이라며 “로봇 기술은 제조와 재난구조 로봇의 하지 개발에, 보행모델 분석기술은 일반 환자의 근력 보조기나 웨어러블 로봇의 동작제어에 활용할 수 있는 원천기술”이라고 설명했다. 최소망 기자 somangchoi@