사람의 발걸음 동작에 맞춰 발목관절 움직여 정상보행 가능

[서울경제 파퓰러사이언스] 기존 의족의 경우 아무리 정교하게 만들어도 발목을 움직이지 못하기 때문에 절뚝거리며 걸어야 한다.

더욱이 계단을 오르내릴 때는 의족이 부착된 다리를 들어올리기 위해 정상적인 다리로 외발뛰기에 가까운 동작을 취해야 한다.

하지만 앞으로는 이 같은 불편이 거의 없어질 전망이다.

발목관절을 이용해 정상적인 다리처럼 사용할 수 있는 인공지능 생체의족이 개발됐기 때문이다.

아이슬란드의 오서(www.ossur.com)사는 최근 로봇형 의족 ‘프로포리오 풋’을 개발했다.

무릎 아래를 절단한 장애인을 위해 개발된 이 인공지능 생체의족은 사람의 발걸음 동작에 맞춰 발목관절 부분을 움직일 수 있다는 것이 가장 큰 특징이다.

프로포리오 풋은 발 부분인 금속 플레이트(0.2kg), 발목 부분인 본체(0.8kg), 그리고 배터리(0.2kg) 등 3개 부분으로 구성돼 있으며, 무게는 총 1.2kg에 불과하다.

발 부분은 착용하는 신발에 맞춰 최대 5cm까지 높이 조절이 가능하며, 본체 전면부에 조절 버튼이 달려있다.

본체에는 가속도 센서, 컴퓨터, 그리고 모터가 내장돼 있다. 1초에 1,600회를 측정하는 가속도 센서는 다리의 움직임을 감지한다.

또한 컴퓨터는 센서의 측정치를 계산해 모터 작동을 명령하고, 발목 부분을 적절히 움직여 정상인과 유사한 발동작을 가능하게 한다.

이 인공지능 생체의족은 항공기에 사용되는 고강도 초경량 알루미늄을 소재로 했으며, 전원부는 방수 처리돼 장애인의 무릎 위 연결 부위에 장착된다.

1개의 리튬이온 배터리는 3~4시간 충전에 최대 36시간 작동한다.

오서는 프로포리오 풋 이외에 무릎 관절 부분을 대신하는 ‘파워 니(Power Knee)’, 팔꿈치 관절을 보완하는 ‘이노베이터 X(Innovator X)’ 등도 개발한 상태다.

앞으로는 인공근육과 사람의 신경계를 직접 연결하는 기술을 개발한다는 계획이다.

지난 1970년대 인기를 모았던 미국 드라마 ‘600만 달러의 사나이’는 사고로 잃었던 팔다리를 정상인보다 강력한 힘을 가진 기계로 대체해 초능력에 가까운 능력을 보인다는 내용인데, 최근의 과학기술 발달은 점차 이 같은 드라마의 내용을 현실로 바꿔가고 있다.

강재윤기자 hama9806@sed.co.kr