전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
산업 ICT

속보

더보기

하반신 마비 장애인도 일반인처럼...KAIST, 웨어러블 로봇 공개

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

KAIST 공경철 교수 연구팀, 워크온슈트 4 공개
하반신 마비 장애인의 보행 보조를 위한 웨어러블 로봇 연구

[서울=뉴스핌] 김지완 기자 = 국내 연구진이 하반신 마비 장애인이 일반인처럼 걸을 수 있게 만드는 웨어러블 로봇을 개발했다.

KAIST기계공학과 공경철 교수가 연세대학교 의과대학 세브란스병원 나동욱 교수와 공동 개발한 웨어러블 로봇인 '워크온슈트 4'를 15일 공개했다.

[서울=뉴스핌] 김지완 기자 = 사이배슬론 2020을 위해 개발된 워크온슈트. [사진=KAIST] 42020.06.15 swiss2pac@newspim.com

워크온슈트 4는 사이배슬론 2020에 출전하기 위해 새롭게 개발한 모델로 두 다리를 감싸는 외골격형 로봇이다. 모터를 이용한 힘으로 하반신을 전혀 사용하지 못하는 장애인들의 움직임을 보조할 수 있다.

일어나 걷는 등의 기본적인 동작은 물론 계단·오르막/내리막·옆경사·문 열기·험지 등 일상생활에서 자주 접하게 되는 장애물을 극복할 수 있도록 제작됐다.

하반신 마비 장애인 2명은 이 웨어러블 로봇을 입고 사이배슬론(Cybathlon) 2020' 대회에 출전할 예정이다.

◆ 인체 균형 모사해 장시간 사용 한계 극복

이전까지 개발된 하반신 마비 장애인을 위한 웨어러블 로봇은 장시간 사용하기 어렵다는 한계가 존재했다. 하반신 기능을 소실해 근육 등 신체 기능이 퇴화한 장애인들이 로봇을 착용하고 움직이려면 수십 kg에 이르는 무게를 감당해야 했기 때문이다.

연구팀은 문제를 해결하기 위해 인체가 이루는 자연스러운 균형을 모사해 로봇의 무게중심을 설계하는 기술을 고안했다. 사용자 신체 각 부위에 정밀하게 밀착되는 착용부를 만든 뒤, 로봇 관절의 기준 위치를 조절해 무게중심을 정밀하게 맞춘 것이다.

[서울=뉴스핌] 김지완 기자 = 워크온슈트 4를 공동 연구한 KAIST 기계공학과 공경철 교수(좌)와 연 세대학교 의과대학 세브란스병원 나동욱 교수(우). [사진=KAIST] 2020.06.15 swiss2pac@newspim.com

또 착용자의 긴장 정도나 지면의 상태와 같은 외부 요인을 지능적으로 관측하고 제어하는 기술도 더했다. 로봇이 제공해야 하는 보조력은 사용하는 환경에 따라 크게 달라진다. 워크온슈트 4는 로봇이 착용자의 걸음을 30보 이내로 분석해 가장 적합한 보행패턴을 찾아 맞춤형으로 제공한다.

이를 통해, 하반신 마비 장애인들이 웨어러블 로봇을 착용하고 장시간 걷거나 설 수 있도록 월등하게 기능을 끌어올렸고 연속보행 시 1분당 40m 이상을 걸을 수 있게 된 성과도 거뒀다.

이는, 시간당 2~4km가량을 걷는 비장애인의 정상 보행 속도와 견줄만한 수준으로 그동안 전 세계적으로 보고된 하반신 완전 마비 장애인의 보행 기록 중 가장 빠른 속도다.

연구팀은 활발한 기술협력을 통해 일부 부품을 제외한 대부분의 구성 요소를 국산 기술로 완성했다. 로봇의 구조설계와 시스템 소프트웨어는 공경철·나동욱 교수가 공동 창업한 ㈜엔젤로보틱스에서 주도했다.

공학적 설계와 제어는 공경철 교수가, 보행 보조기로서의 구조와 대상자를 위한 필수 기능 등을 점검하는 생체역학 분야는 나동욱 교수가 분담해 맡았다.

개인맞춤형 탄소섬유 착용부는 재활공학연구소에서 연구를 진행했으며 로봇의 동작 생성과 디자인은 영남대학교 로봇기계공학과와 ㈜에스톡스가 각각 담당했다.

◆ 김병욱·이주현씨, 웨어러블 입고 사이배슬론 2020 출전

우리나라를 대표해 올해 개최예정인 `사이배슬론 2020'에 출전할 선수들은 지난 2월 KAIST에서 열린 선발전을 통해 결정됐다.

앉고 서서 물컵 정리하기·지그재그 장애물 통과·험지 보행·옆경사 보행 등 실제 대회에서 수행하게 될 미션이 선발전 평가항목으로 채택됐는데 작년 9월부터 출전을 준비해온 7명의 후보 선수 중 4명이 참가해 경기를 치렀다.

그 결과, 각각 2분 24초와 3분 35초의 기록으로 4개의 미션을 완수한 김병욱 씨(남, 46세)와 이주현 씨(여, 19세)가 국제대회에 출전할 최종 선수로 선발됐다.

현재 워크온슈트 4의 로봇기술은 선발된 두 선수의 개별적인 특성에 맞게 최적화되었으며, 두 선수 모두 6개의 모든 미션을 5분대에 통과할 정도로 기록이 향상되었다.

지금까지는 미국팀과 스위스팀이 4개의 미션을 6분대에 수행하는 기록을 공개했으며, 그 외 사이배슬론 참가팀은 모든 미션을 완벽하게 수행하지 못하는 단계에 머물러 있다.

선발전 1위에 오른 김병욱 씨는 1998년 뺑소니 사고로 장애를 얻은 뒤 2015년 공 교수 연구팀에 합류했다. 2016년 스위스에서 열린 제1회 사이배슬론 대회에서 워크온슈트의 초기모델을 착용하고 동메달을 딴 주인공으로 "우리나라의 웨어러블 로봇기술이 세계 최고 수준임을 직접 보여줄 것ˮ이라는 포부를 밝혔다.

2위에 오른 이주현 씨는 고등학교 3학년에 재학 중이던 작년 불의의 교통사고로 하반신이 마비됐다. 같은 해 6월 연구팀에 합류해 사이배슬론 2020 출전을 위한 훈련과 수능 시험을 준비를 병행했으며, 올해 초 최종 선수 선발 및 이화여대 정치외교학과 합격의 영광을 동시에 안았다.

공경철 KAIST 기계공학과 교수는 "지난 대회 이후 4년 동안 모든 연구원과 협력 기관들이 하나가 되어 수준 높은 기술을 개발할 수 있었고 선수들과도 큰 어려움 없이 훈련했다ˮ고 전했다. 이어 "다가올 국제대회는 워크온슈트 4의 기술적 우월성을 전 세계에 증명하는 중요한 무대가 될 것ˮ이라고 덧붙였다.

swiss2pac@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
李대통령 지지율 69% 고공행진 [NBS] [서울=뉴스핌] 박찬제 기자 = 이재명 대통령의 국정 지지율이 역대 최고치인 69%를 다시 기록했다는 여론조사 결과가 23일 나왔다. 엠브레인퍼블릭·케이스탯리서치·코리아리서치·한국리서치가 지난 20∼22일 만 18세 이상 1005명을 대상으로 진행해 이날 공개한 전국지표조사(NBS)에서 이 대통령의 국정운영을 긍정 평가한 응답 비율은 직전 조사인 2주 전과 같은 69%로 집계됐다. [성남=뉴스핌] 정일구 기자 = 5박 6일간의 일정으로 인도와 베트남을 국빈 방문하는 이재명 대통령과 김혜경 여사가 19일 오전 경기 성남시 서울공항에서 공군 1호기에 올라 인사하고 있다. 2026.04.19 mironj19@newspim.com 격주 단위로 발표되는 해당 여론조사에서 이 대통령 지지율은 3월 4주 이후 3연속 동률이다. 부정평가는 직전 조사보다 1%포인트(p) 하락한 21%로 나타났다. '모른다'거나 응답하지 않은 비율은 9%였다. 정당별 지지도는 더불어민주당은 1%p 오른 48%, 국민의힘은 3%p 떨어진 15%를 각각 기록했다. 양당 격차는 33%로 벌어졌다. 이로써 국민의힘은 2020년 9월 창당한 이래 역대 최저의 지지율을 기록했다. 개혁신당과 조국혁신당, 진보당이 모두 2%를 기록했고, '지지하는 정당이 없다'·'모른다'고 답하거나 무응답한 비율은 29%였다. NBS 조사는 휴대전화 가상번호(100%)를 이용한 전화 면접으로 이뤄졌다. 표본 오차는 95% 신뢰수준에서 ±3.1%p다. 응답률은 17.7%였다. 자세한 내용은 중앙선거여론조사심의위원회 홈페이지를 참조하면 된다. pcjay@newspim.com 2026-04-23 12:15
사진
정부, 오늘 석유 최고가격 4차고시 [세종=뉴스핌] 최영수 선임기자 = 정부가 23일 석유 최고가격 4차 고시(24일 시행)를 발표한다. 최근 2주간 국제유가가 하락해 인하요인이 발생했지만, 기존에 누적된 인상요인이 있어 큰 폭의 조정은 어려운 상황이다. 특히 22일(현지시간) 파키스탄에서 추진됐던 미국-이란의 '종전 협상'이 무산되면서 불확실성이 가중되는 모습이다. 23일 산업통상부에 따르면, 정부는 이날 저녁 석유 최고가격 4차 고시를 발표할 예정이다. 현재 적용되고 있는 3차 고시는 리터당 휘발유 1934원, 경유 1923원, 등유 1530원이다. 인상요인이 있었지만 정부는 민생 안정을 감안해 고심 끝에 동결했다(그래프 참고). 지난 2주간은 국제유가가 하락하면서 원가 부담이 줄어든 상황이다. 하지만 3차 고시 때 인상요인을 제대로 반영하지 못한 상황이어서 큰 폭의 인하는 어려운 상황이다. 하지만 당정 간에도 현재 석유시장에 대한 시각차가 있어 최종 결정까지 진통이 예상된다. 실제로 당정은 지난 22일 저녁 고위당정협의회를 열고 제4차 석유 최고가격을 논의했지만 결론을 내지 못했다. 강준현 민주당 수석대변인은 이날 고위당정협의회 결과 브리핑에서 "4차 석유 최고가격은 시장 영향, 국제유가, 국민 부담을 종합적으로 고려해 결정할 것"이라며 "동결이냐 추가냐에 대해 결론을 내리지 않았다"고 설명했다. 석유업계에서는 소폭의 조정이 있을 것으로 내다보고 있다. 특히 서민들의 삶과 직결되는 경유는 최고가격 인하 가능성이 제기되고 있다. 화물차 운전기사나 택배기사, 자영업자, 농어민 등 생계형 수요자들이 주로 경유를 이용하기 때문이다. 정부 관계자는 "최근 2주간 인하요인이 있는 것은 사실이지만, 기존(3차 고시)에 반영하지 못한 인상요인도 있다"면서 "국민 부담을 종합적으로 고려해 결정하겠다"고 밝혔다. dream@newspim.com 2026-04-23 05:30
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동