KPI뉴스 - 하지마비 장애인, 첨단 로봇 자전거로 사이배슬론 나선다

  • 맑음충주13.8℃
  • 흐림문경9.1℃
  • 구름많음목포17.7℃
  • 흐림김해시16.4℃
  • 구름많음추풍령10.8℃
  • 흐림해남17.7℃
  • 흐림구미11.6℃
  • 흐림거제16.2℃
  • 맑음태백15.4℃
  • 흐림대구13.7℃
  • 맑음원주14.5℃
  • 맑음철원13.7℃
  • 맑음청주14.7℃
  • 맑음인천14.5℃
  • 맑음포항17.1℃
  • 흐림청송군11.4℃
  • 흐림보성군16.4℃
  • 흐림광양시16.5℃
  • 흐림통영15.3℃
  • 흐림장흥16.8℃
  • 구름많음밀양16.4℃
  • 맑음서산16.5℃
  • 맑음부여15.9℃
  • 맑음부안17.6℃
  • 흐림창원15.5℃
  • 맑음울진20.6℃
  • 맑음울릉도19.5℃
  • 흐림북부산17.5℃
  • 구름많음금산13.0℃
  • 맑음춘천13.7℃
  • 맑음영덕18.8℃
  • 흐림거창14.2℃
  • 흐림서귀포19.2℃
  • 흐림영천13.8℃
  • 맑음보령18.9℃
  • 맑음북춘천13.4℃
  • 맑음속초19.8℃
  • 맑음홍성15.7℃
  • 흐림여수14.0℃
  • 맑음순창군17.6℃
  • 맑음강릉20.4℃
  • 구름많음흑산도14.1℃
  • 맑음고창군15.7℃
  • 맑음정선군10.4℃
  • 맑음북강릉21.1℃
  • 맑음서청주13.6℃
  • 맑음남원16.6℃
  • 맑음이천14.8℃
  • 맑음장수14.9℃
  • 흐림완도15.2℃
  • 맑음수원15.8℃
  • 흐림진도군16.3℃
  • 안개백령도11.3℃
  • 맑음대전13.8℃
  • 흐림남해13.8℃
  • 맑음천안14.3℃
  • 맑음영광군16.7℃
  • 흐림함양군15.7℃
  • 맑음영월12.9℃
  • 맑음세종14.7℃
  • 맑음정읍16.7℃
  • 흐림강진군17.0℃
  • 맑음동두천15.2℃
  • 흐림의성11.8℃
  • 맑음군산16.6℃
  • 흐림성산17.6℃
  • 맑음파주14.3℃
  • 박무안동9.6℃
  • 흐림양산시17.7℃
  • 흐림순천15.5℃
  • 구름많음경주시16.4℃
  • 구름많음보은9.4℃
  • 비제주17.5℃
  • 맑음인제13.0℃
  • 흐림고흥15.9℃
  • 맑음서울16.7℃
  • 맑음전주18.7℃
  • 흐림북창원15.8℃
  • 맑음동해18.8℃
  • 구름많음합천15.3℃
  • 맑음광주18.7℃
  • 맑음제천12.8℃
  • 구름많음진주15.3℃
  • 구름많음고산16.2℃
  • 맑음고창17.9℃
  • 맑음대관령13.5℃
  • 구름많음울산16.2℃
  • 맑음임실16.8℃
  • 구름많음의령군13.9℃
  • 맑음양평13.4℃
  • 흐림상주9.8℃
  • 맑음홍천13.0℃
  • 구름많음봉화7.2℃
  • 박무부산16.9℃
  • 구름많음산청15.4℃
  • 구름많음영주7.7℃
  • 맑음강화14.5℃

하지마비 장애인, 첨단 로봇 자전거로 사이배슬론 나선다

문재원
기사승인 : 2020-11-02 16:32:13
중앙대 신동준 교수팀, 인공지능 로봇자전거 등 공개
근육전기자극으로 하반신마비 장애인도 주행 가능케
"근력 보조가 필요한 노약자용 모빌리티 연구 확대"
▲ 중앙대 신동준 교수, 서울과기대 김정엽 교수, 인천대 박기원 교수, 김영훈 선수와 연구팀이 2일 오후 서울 흑석동 중앙대학교에서 훈련 후 포즈를 취하고 있다. [문재원 기자]


중앙대학교(총장 박상규) 기계공학과 신동준 교수 연구팀은 서울과기대 김정엽 교수, 인천대 박기원 교수, 분당서울대학교병원 양은주 교수와 함께 하반신 마비 장애인도 주행할 수 있는 로봇 자전거 아임프로비(ImProB)를 개발하고, 사이배슬론(Cybathlon) 2020에 출전할 선수를 공개했다. 사이배슬론은 장애인들이 로봇과 같은 생체 공학 보조장치를 통해 경기를 겨루는 방식으로 진행하는 대회를 일컫는다.

사이배슬론 2020에 출전하기 위해 새롭게 개발한 아임프로비는 인공지능 알고리즘으로 장애인의 근육상태를 측정하고, 손상된 운동신경을 대신해 최적의 근육 수축 신호를 생성하여, 모터 등의 외부 동력 보조가 없이 장애인 본인의 근육으로 주행할 수 있도록 개발되었다.

생체공학 시뮬레이션을 통해 개발한 소프트 웨어러블 수트 및 스마트 인터페이스는 효율적인 근육 힘 전달이 가능하면서, 동시에 착용 이질감 및 통증이 최소화되도록 인체공학적으로 설계됐다. 

연구팀의 기술은 기존의 외골격 로봇과는 달리 무거운 모터 및 배터리 등을 쓰지 않고 장애인 본인의 근육이 직접 운동을 하게 함으로써, 신체 기능의 퇴화를 막을 수 있고, 이동의 범위를 확대할 수 있다. 또한, 근력의 보조가 필요하거나 재활이 필요한 일반인에게도 간편하게 적용할 수 있다.

아임프로비를 이용하면, 하반신 마비 장애인이 최대 시속 25km/h로 주행할 수 있고, 근육피로보상 알고리즘을 통해 주행거리를 극대화할 수 있다.

중앙대팀은 인공지능 알고리즘과 웨어러블 수트 개발, 서울과기대팀은 스마트 인터페이스 개발, 인천대팀은 생체역학 분석, 분당서울대학교팀은 임상자문을 담당했다.

한편 신동준 교수 연구팀은 비어겐(BeAGain)이라는 팀을 구성하여, 2020년 11월 14일에 개최되는 사이배슬론 2020 대회의 장애인 자전거 종목에 한국 유일팀으로 참가한다.

아임프로비를 타고 출전할 대표 선수도 함께 공개했다. 김영훈 씨는 2016년 다이빙 사고로 장애를 얻은 뒤, 2018년 9월 신 교수 연구팀에 합류했다. 현재 대전에 소재한 공기업에서 근무하며 주말 시간을 활용해 강도 높은 훈련을 병행해 왔다.

중앙대 신동준 교수는 "짧은 기간이었지만, 모든 연구원의 뜨거운 열정과 참신한 아이디어로 완성도 높은 기술을 개발할 수 있었다"며 "대회 참가 이후에 마비 환자뿐 아니라 근력 보조가 필요한 노약자 및 일반인에게도 적용이 가능한 스마트 모빌리티로 연구를 확대할 계획"이라고 말했다.

▲ 실시간 기록 측정 장치를 보며 훈련하는 김영훈 선수. [문재원 기자]

 

▲ 소프트웨어러블 수트를 입고 있는 김영훈 선수. [문재원 기자]

  

▲ 운전 보조 알고리즘을 통해 외부의 충격에도 넘어지지 않고 중심을 잡아주는 하이브리드운전보조시스템 시범 주행을 하고 있는 연구원. [문재원 기자]


KPI뉴스 / 문재원 기자 mjw@kpinews.kr

[저작권자ⓒ KPI뉴스. 무단전재-재배포 금지]