스쿼트 동작을 유도해주는 '엑소슈트' 개발

서울대 기계공학부 조규진 교수와 윤성식 연구원, 체육교육과 안주은 교수, 그리고 서울대병원 재활 의학과 김기원 교수 등 공동연구팀이 물건을 들어 올릴 때 부상 위험이 낮은 동작을 유도하는 ‘무동력 가변 신축성 엑소슈트(Exo Suit)’를 세계 최초로 개발했다고 밝혔다.

사람들은 보통 무거운 물체를 들 때는 신체 구조상 허리를 구부리는 스툽 동작(stoop lifting) 을 취한다. 하지만 신체에 부담을 줄이기 위해서는 스톱 통작보다 스쿼트 동작(squat lifting)이 효율적이지만 습관화하기 어렵다.

이번에 개발된 엑소슈트는 착용자의 동작에 따라 신축성이 변하는 방식으로 스쿼트 동작을 유 도해 주는 장치를 개발하였다. 슈트에 적용된 신체 구동식 가변 임피던스(신축성) 기술은 별도 동력원이 필요하지 않다.

슈트를 착용한 채 스툽 동작을 취하면 신축성이 낮아져 불편함을 느끼게 유도하는 반면 등을 펴고 무릎을 구부리는 스쿼트 동작을 하면 신축성이 높아져 활동이 편안해지는 원리이다.

고무줄에 저장된 에너지는 스쿼트 동작을 하는 착용자에 전달돼 적은 힘으로 물건을 들어 올
릴 수 있게 보조해 준다.

엑소슈트 사용 경험이 없는 10명을 대상으로 실험한 결과 9명은 슈트 착용 직후 물건을 들어 올리는 자세가 스쿼트 형태에 가까워지도록 개선 됐다. 물건을 들어 올릴 때 소모되는 에너지도 슈트의 보조 효과로 10명 평균 5.3% 감소하는 것으로 나타났다.

출처: 뉴턴 2021.10