KAIST '워크 온 슈트 4' 공개…1시간에 2∼4㎞ 보행 가능

워크 온 슈트 4 착용 모습[KAIST 제공. 재판매 및 DB 금지]

한국과학기술원(KAIST)이 15일 하반신 마비 장애인의 보행을 도울 웨어러블 로봇 '워크 온 슈트 4'를 공개했다.

워크 온 슈트 4는 장애 극복용 생체 공학 보조 장치 경진대회인 '사이배슬론 2020'에 출전하기 위해 KAIST 공경철 교수와 연세대 의대 세브란스 병원 나동욱 교수 연구팀이 공동 개발한 로봇이다.

워크 온 슈트 4 [KAIST 제공. 재판매 및 DB 금지]

일어나 걷는 기본 동작은 물론 계단이나 경사로 오르내리기, 문 열기 등 일상생활에서 자주 접하는 장애물을 피할 수 있도록 설계됐다.

사람의 몸이 자연스럽게 균형을 이뤄 무게를 분산하는 것처럼, 로봇이 무게중심을 잡을 수 있도록 설계해 체감 무게를 대폭 줄였다.

특히 로봇이 착용자에게 가장 적합한 보행 패턴을 찾아 동작할 수 있도록 했다.

기존 하반신 마비 장애인을 위한 웨어러블 로봇은 수십㎏에 달하는 로봇의 무게가 착용자에게 직접 전달돼 육체적 피로감이 상당했다.

워크 온 슈트 4를 입은 장애인은 연속 보행 시 1분에 40ｍ 이상 걸을 수 있으며, 보행 속도는 비장애인(시간당 2∼4㎞)과 비슷한 수준이다.

이는 전 세계적으로 보고된 보행 보조 로봇 착용 하반신 마비 장애인의 보행 기록 중 가장 빠른 속도이다.

로봇의 주요 부품은 국산 기술로 완성됐다.

로 구조 설계와 시스템 소프트웨어는 공경철·나동욱 교수가 공동 창업한 엔젤로보틱스가, 개인 맞춤형 탄소 섬유 착용부는 재활공학연구소가 개발했다. 로봇의 동작 생성과 디자인 개발은 영남대 로봇기계공학과와 로봇 디자인 업체인 에스톡스가 맡았다.

워크 온 슈트 4를 입고 대회에 출전할 우리나라 선수로는 김병욱(46·남), 이주현(19·여)씨가 선발됐다.

공경철 교수(가운데)와 김병욱(왼쪽)·이주현(오른쪽) 선수[KAIST 제공. 재판매 및 DB 금지]

김병욱 씨는 1998년 뺑소니 사고로 장애를 얻은 뒤 2015년 공 교수팀에 합류했다. 2016년 스위스에서 열린 제1회 사이배슬론 대회에 워크 온 슈트 초기 모델을 착용하고 출전해 동메달을 수상했다.

이주현 씨는 고교 3학년 재학 중이던 지난해 불의의 교통사고로 하반신이 마비됐다. 같은 해 6월 연구팀에 합류해 출전 훈련을 해왔으며, 올해 초 선수 선발과 이화여대 정치외교학과 합격의 영광을 동시에 안았다.

두 선수는 앉고 서서 물컵 정리하기·지그재그 장애물 통과·험지 보행·옆 경사 보행 등 4개의 미션을 각각 2분 24초와 3분 35초 만에 완수했다.

현재까지 미국·스위스 팀의 기록이 6분대이고, 그 외 참가팀은 모든 미션을 완벽하게 수행하지 못하는 단계에 머물러 있는 상황이다.

공경철 교수는 "워크 온 슈트 4의 기술적인 우월성을 전 세계에 증명하는 중요한 무대가 될 것"이라며 자신감을 내비쳤다.

당초 오는 9월 스위스에서 열릴 예정이던 사이배슬론 2020은 신종 코로나바이러스 감염증 확산 영향에 하반기로 연기됐다. 개최국이나 개최 방식은 아직 정해지지 않았다.

연합뉴스