발과 발목에 착용하고 걸으면 에너지 소모를 7% 감소시켜 주는 외골격 장치가 개발됐다.

부츠처럼 발과 발목에 착용하고 걸으면 에너지 소모를 7% 줄여주는 외골격 착용 장치가 등장했다.

노스캐롤라이나 주립대(NCSU)와 카네기 멜론대 연구진은 ‘네이처’에서 발과 발목에 착용한 외골격 장치를 통해 발목의 구조를 조정, 걸을 때 추가로 탄력을 받도록 하는 방식으로 대사에너지 소비를 7% 줄이는데 성공했다고 밝혔다.

연구진은 이 장치 착용으로 절감되는 에너지가 크지 않지만 뇌졸중이나 보행장애 환자는 물론 군대 보병처럼 많이 걷는 사람들에게 도움을 줄 수 있다고 말했다.

연구진은 사람들이 걸을 때 종아리 근육, 아킬레스건과 연계해 움직이는 초경량 스프링-클러치 시스템을 제작했다. 탄소섬유로 만든 이 장치는 무게가 보통 운동화와 비슷한 500g 정도이고 에너지를 요구하는 구동장치는 전혀 사용되지 않았다.

논문 공동저자인 그레고리 사위키 교수는 "무동력 외골격 장치는 새총과 비슷하다"며 “아킬레스건의 움직임을 모방한 스프링이 하나 있어서 종아리 근육과 함께 움직이면서 걸을 때 가해지는 하중을 줄여준다"고 설명했다.

그는 또 “발이 땅을 디딜 때만 스프링이 작동하도록 해주는 클러치가 있어서 스프링은 탄성 에너지를 축적했다가 방출하기를 거듭한다"며 “발이 공중에 있을 때는 자동으로 연결이 해제돼 자유운동이 가능하다"고 덧붙였다.

연구진은 건강한 어른 9명에게 양발에 외골격 장치를 착용하고 러닝머신위를 걷게 하는 방식으로 걸을 때 소비되는 에너지 대사량을 측정한 결과일반 운동화를 신고 걸을 때보다 에너지가 7% 적게 드는 것으로 나타났다.

사위키 교수는 보도자료에서 “에너지 소비가 7% 줄었다는 것은 배낭에서 4.5㎏을 덜어내고 걷는 것과 같은 효과"라며 “머지않은 장래에 부상이나 노화로 걸음걸이가 어려워진 사람을 돕는 더 단순하고 가볍고 상대적으로 덜 비싼 외골격 장치를 갖게 될 것"이라고 말했다.