국내 연구진이 컴퓨터 시뮬레이션으로 사람의 보행을 정밀하게 재현하는 기술을 개발했다.
보행에 중요한 근육이 모두 포함된 사람의 근골격 모델을 연구, 정형외과 수술결과 예측과 가상수술 시스템 등 인체 근육의 움직임에 대한 재현이 필요한 분야에 응용될 전망이다.
사람이 두 발로 균형을 잡으며 움직이는 원리에 대해 많은 연구가 이뤄지고 있지만 인체의 근골격 모델을 사용해 보행을 제어하려는 연구는 비교적 최근에 본격화되기 시작했다. 다만 10여개의 근육을 사용한 단순화된 모델의 보행 시뮬레이션에 그치고 있다.
![](https://image.zdnet.co.kr/2014/12/15/WpI3cHxUKQP4alEeVnv3.jpg)
서울대 컴퓨터공학부 이제희 교수 연구팀은 실제 사람의 보행을 분석한 데이터에 기반하여 보행에 중요하게 관여하는 근육 100여개를 갖는 모델을 사용, 주어진 동작 데이터를 온라인으로 물리적으로 재현하는 제어기술을 개발했다. 이 기술을 적용하면 입력하는 데이터를 바꾸는 것으로 걷기, 뛰기 등 다양한 보행동작을 비교적 자연스럽게 표현할 수 있다. 인체의 움직임에 대한 재현이 필요한 분야에 다양하게 이용할 수 있게 된 셈이다.
각 근육의 특성 값을 조절해 근육이 이탈된 경우나 통증으로 불편한 경우, 발이 땅에 부딪힐 때 충격을 최소화할 필요가 있는 경우 등 보행에 불편을 겪는 다양한 상황에 대해 재현할 수 있다.
이제희 교수는 “이번에 개발된 제어 알고리즘은 보행에 어려움을 겪는 환자의 수술 후 보행 예측에 사용할 수 있다”며 “나아가 새로운 수술법 발굴을 위한 가상수술 시스템을 구축하는 기반이 될 수 있을 것”이라고 말했다.
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한편 이제희 교수 연구팀 이윤상 박사, 한양대 컴퓨터공학부 권태수 교수 연구팀, 분당서울대병원 박문석 교수 연구팀 등이 공동으로 수행한 이 연구는 미래창조과학부가 추진하는 리더연구자지원사업 지원으로 수행됐다.
연구 결과는 컴퓨터 그래픽스 분야 학술지 ACM Transactions on Graphics 11월19일자에 게재, 지난 6일 개최된 국제학술회의 시그래프 아시아 2014에서 발표됐다.