하지 마비 장애인, 웨어러블 로봇 입고 걷는다 - 공경철 교수(기계공)

  • 총동문회관리자
  • 1
  • 175
  • 05-16

엔젤로보틱스, 하지 완전 마비장애인 걷게 하는 '워크온슈트' 개발


국민 20명 중 1명은 장애인이다. 19일 보건복지부가 발표한 '2021년도 등록장애인 현황'을 보면 지난해 국내 등록장애인은 264만 5천명으로 전체 국민의 5.1%에 달한다. 이들 중 과반이 65세 이상 고령자다. 국내 장애인 10명 중 9명은 '후천적 원인'으로 장애를 가진 것으로 나타났다. 현재 비장애인이더라도 누구나 사고를 당하거나 질병을 얻어 장애인이 될 수 있다는 뜻이다.


보행 장애 환자를 돕는 웨어러블 로봇이 사회적 약자 등 모두를 위한 기술로 발전하고 있다.


로봇 전문기업 엔젤로보틱스도 하지 부분 마비 환자의 부족한 근력을 보조하는 로봇 보행 보조기 '엔젤렉스'를 개발한 회사다. 2017년 공경철 카이스트 기계공학과 교수가 설립, '로봇 기술로 모두가 일상을 즐기게 한다'는 철학을 내세웠다.


엔젤로보틱스는 회사 설립 한 달 만에 LG전자와 MOU를 체결하고 투자를 받아 이목을 끌었다. 현재는 보행 보조 웨어러블 로봇 엔젤렉스를 전국 대학 병원과 재활 전문 병원 12곳에 공급하고 있다. 

ed06ea2993b545c85842d9f37caadc95.jpg
엔젤로보틱스가 개발한 하지 완전 마비 장애인용 보행 보조 웨어러블 로봇 워크온슈트. (사진=엔젤로보틱스)


아직 상용화하지 않았지만, 하지 완전 마비 장애인을 걷게 하는 '워크온슈트'도 세상에 나왔다. 특히 워크온슈트는장애인이 보조 로봇을 이용해 기량을 뽐내는 로봇·장애인 융합 국제 올림픽 '사이배슬론 2020'에서 김병욱, 이주현 선수가 '착용형 로봇 종목' 각 1·3위에 오르는 데 기여했다. 두 선수는 워크온슈트를 착용하고 계단을 오르내리며 경기장을 누볐다.


■ 웨어러블 로봇 '엔젤렉스', 착용자 신체에 최적화해 구동


엔젤렉스는 두 다리와 등에 착용하도록 디자인됐다. 다리 부분은 사람이 자연스럽게 움직이도록 관절처럼 연결됐다. 등에는 실시간 데이터를 모니터링하고 훈련 모드를 선택하는 전용 애플리케이션용 디스플레이가 달렸다.

2c440c293d4f242dc8a7ddab5770fd40.png
엔젤로보틱스의 보행장애 환자용 의료기기 웨어러블 로봇 엔젤렉스 (사진=엔젤로보틱스)


엔젤렉스는 뇌졸중, 뇌성마비 등으로 인한 하지 부분 마비 환자의 재활 치료 현장에서 하지근육 재건, 관절운동 회복 등에 활용된다. 엔젤로보틱스는 이를 가능케 한 핵심 기술로 착용자의 의도파악, 보행 보조 어플리케이션, 정밀한 구동기 제어, 치료 위한 데이터 관리를 들었다. 웨어러블 로봇이 환자의 동작을 분석해 부족한 힘을 정밀하게 보조하는 것이 핵심이다.


먼저 엔젤렉스는 족저압 센서로 착용자가 움직이려는 의도를 파악한다. 다음으로 환자가 온전히 걷기 위해 다리에 필요한 힘을 계산해 로봇에 달린 모터에 전기 신호를 보낸다. 모터는 관절 가까이에서 사람의 다리가 걷기 충분한 만큼 힘을 더한다.


엔젤렉스는 착용자가 평지를 걷는 것은 물론 계단을 오르고, 앉았다 일어서고, 가만히 서 있는 것까지 보조할 수 있다.


■ 웨어러블 로봇 구동해 쌓인 데이터, 맞춤 재활 훈련에 활용


엔젤렉스가 환자에 관해 파악한 데이터는 담당 의료진에게 전달된다. 의료진이 등에 달린 디스플레이로 전용 앱에 기록된 실시간 보행 데이터를 보고 재활 훈련 속도와 방법을 판단할 때 참고하는 식이다.


엔젤렉스는 환자 상태에 따라 관절별로 보조에 필요한 힘을 20단계로 조절한다. 의료진은 이를 바탕으로 보행 속도, 움직임 각도, 착용자 다리의 피 흐름 등을 환자에게 최적화해 설정한다.


엔젤로보틱스 관계자는 "엔젤렉스는 보행 재활을 돕는 의료기기이므로 의사가 처방내리는 등 실제 의료 현장에 도움이 돼야 한다"며 "로봇을 착용해 파악한 환자 관련 데이터가 적절한 처방, 훈련 방법을 찾는 데 기여하도록 했다"고 설명했다.

f1cd9fb67c8e165a2a63de0f1318fef1.jpg
엔젤로보틱스의 보행장애 환자용 의료기기 웨어러블 로봇 엔젤렉스 소형 착용 이미지. (사진=엔젤로보틱스)

엔젤로보틱스는 이달 5일 국내 유일 어린이 재활 전문 병원인 푸르메재단 넥슨어린이재활병원에 소형 엔젤렉스를 공급하며 제품 공급에 속도를 내고 있다.


지디넷코리아 : https://zdnet.co.kr/view/?no=20220419153312

\