속도 높이는 엑소슈트 '사이언스 로보틱스'에 발표
후속 연구로 우사인 볼트 100m 9.58초 돌파 목표
◆…속도 높이는 엑소슈트 '사이언스 로보틱스'에 발표 사진=사이언스 로보틱스 캡처
200m 달리기 기록을 최대 3.4초까지 단축해 주는 웨어러블 엑소슈트가 개발됐다.
이기욱 중앙대 교수 연구팀은 인간 신체 능력을 높여주는 엑소슈트를 개발해 일반인 대상 200m 전력 질주 기록을 평균 1초 단축하는 데 성공했다고 지난 28일 밝혔다.
무게 약 4.5㎏인 엑소슈트는 조끼 형태 상의와 허벅지에 차는 벨트를 와이어로 이은 구조로 옷처럼 입기만 하면 허벅지 근육을 보강해 달리기를 할 때 추진력을 높여주는 장치다. 양 허벅지 앞쪽과 배에 부착된 관성측정장비(IMU)가 동작을 보조하는 힘을 지원하고 등에 맨 동력원을 통해 허벅지 뒤 근육에 힘을 전달해 주는 형태다.
특히 기존 로봇 슈트의 경우 착용자가 걷거나 뛸 때 에너지 효율을 높여 주는 방식이라면, 이번 개발한 로봇은 신체적 능력을 키워주는 방식을 활용한다고 연구팀은 설명했다.
이 교수는 "달리기할 때 가장 많이 쓰는 근육이 허벅지 근육"이라며 "달리기할 때 근육과 동일한 방식으로 보조해 추진력을 높여주는 방식"이라고 말했다.
연구팀은 피실험자 9명을 대상으로 에게 이를 장착하고 달리기 동작을 실험한 결과 200m 달리기에서 기록을 평균 0.97초 단축하는 데 성공했다. 특히 처음 100m에서 0.68초를 단축해 특히 효과가 큰 것으로 나타났다.
이에 대해 이 교수는 "처음 가속 구간에서 효과가 컸던 것으로 보인다"며 "처음에는 로봇 슈트 무게가 느껴지지 않지만, 마지막 구간에서는 무겁게 느껴졌다는 의견도 있었다"고 설명했다.
이번 연구는 산업통상자원부의 알키미스트 프로젝트인 '100m를 7초에 주파하는 착용형 로봇 슈트' 과제를 통해 이뤄졌다. 연구팀은 후속 연구로 육상 100m 전 국가대표 오경수 선수와 협력해 우사인 볼트의 100m 세계기록 9.58초를 돌파하겠다는 목표를 세우고 있다.
이 교수는 "로봇 무게를 2.5㎏으로 줄이고 보조 방식도 최적화하고 있다"며 "좌우 균형을 최적화해 약점을 보완하고 허벅지 앞쪽은 로봇 자체 탄성력을 활용해 보조해주는 등 다양한 기능을 추가하고 있다"고 말했다.
이번 연구결과는 28일 국제학술지 '사이언스 로보틱스'에 게재됐다.
