웨어러블 로봇이 착용자의 낙상 위험을 실질적으로 예방할 수 있다는 연구 결과가 나왔다.
위로보틱스는 핵심 기술 및 보행 개선 효과에 대한 연구 논문을 세계 3대 과학저널 네이처의 자매지이자, SCI 등재 저널인 국제 학술지 사이언티픽 리포트에 발표했다고 26일 밝혔다.
이 연구는 위로보틱스 연구·개발(R&D) 팀의 임복만, 최병준, 노창현, 이제우 연구원과 공동대표 이연백, 김용재 공동대표가 공동 저자로 참여했다.
연구팀은 수원시 영통구 보건소와 협력하여 임상연구를 진행했다. 이를 통해 초경량 웨어러블 로봇 '윔(WIM)'의 보행보조 기능이 고령자의 보행 능력 개선에 미치는 효과를 실증적으로 확인했다.
연구팀은 9명의 고령자를 대상으로 4주간 총 8회 야외 보행 훈련을 실시하며, 윔의 착용 효과를 집중 분석했다. 이 결과 10m 보행 시 속도 14.8% 증가, 일어서서 걷기 검사(TUG) 24.5% 개선, 발목 배측굴곡 75.4% 강화 등 뚜렷한 효과를 보였다.
특히 낙상 위험을 실질적으로 예방할 수 있는 것으로 나타났다. 고관절 보조가 발목 근력까지 강화시키는 효과는 향후 고령자 낙상 예방 프로그램에 있어 윔이 갖는 적용 가능성과 확장성을 보여주는 실증적 사례로 평가된다.
저자들은 논문을 통해 현재까지 발표된 총 12종의 상용 및 연구용 '로보틱 엑소스켈레톤'과 '윔'을 비교 분석했다. 윔은 가장 가벼운 구조임에도 불구하고, 일반적으로 더 무겁고 복잡한 듀얼 구동기 기반 로봇들과 동등하거나 더 나은 대사 에너지 절감 효과를 보였다. 특히 무게 대비 효율성에서는 가장 높은 수준을 기록했다.
윔의 이러한 성과는 인체 생체역학 구조와 인간 보행 역학에 대한 깊이 있는 이해를 바탕으로 구현된 결과다. 위로보틱스는 '고관절의 동력 생성 기여도'와 '굴곡-신전 토크의 역 위상 대칭성'에 주목해 하나의 구동기로 양쪽 고관절의 양방향을 동시에 보조하는 메커니즘을 구현했다.
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윔은 단일 구동기만으로 양쪽 고관절의 굴곡과 신전을 동시에 보조할 수 있는 구조를 갖춘 초경량 보행보조 웨어러블 로봇이다. 총 무게가 1.6kg에 불과하며 보행 기능 향상과 에너지 소비 개선 효과를 확인했다.
위로보틱스 관계자는 "이번 연구를 통해 윔의 임상적 효과와 기술적 우수성이 국제적으로 입증된 만큼, 향후 재활 치료, 시니어 헬스케어, 산업현장 작업 보조 등 다양한 분야에서의 실사용 확대를 적극 모색할 계획"이라고 말했다
