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2012년 10월 31일 수요일

장애 극복에 도움을 줄 외골격 시스템





 이전 블로그에서 외골격 (Exoskeleton) 시스템에 대해서 몇 차례 언급한 바 있습니다. 외골격 시스템은 인체의 팔다리의 근력을 보조하는 시스템으로 평소 들지 못했던 무거운 짐이나 강한 힘을 낼 수 있도록 만드는 시스템으로 볼 수 있습니다. 군사적인 용도나 산업적인 용도로 개발 중이지만 한가지 더 기대되는 용도는 바로 재활 분야입니다.  


 사고나 기타 다른 질병으로 팔과 다리의 전체나 일부를 자유롭게 사용할 수 없는 환자들에게 외골격 시스템은 완전 정상적인 활동을 보장하진 않더라도 분명 이전보다 나은 활동성과 자신이 장애를 극복할 수 있다는 자신감을 심어줄 수 있습니다.  


 재활을 돕기 위한 다양한 외골격 시스템이 개발 중에 있는데 이 중 벤더빌트 대학 (Vanderbilt University's Center for Intelligent Mechatronics ) 의 연구자들은 자신들이 개발 중인 외골격 시스템을 공개했습니다. 이들의 외골격 시스템은 양 하지를 잘 사용하지 못하는 사람들을 위해 개발되었으며 다양한 재활 프로그램과 함께 기존에는 휠체어를 사용해서만 움직일 수 있던 사람들이 완전하지는 않더라도 다시 걷게 만드는데 기여할 것으로 기대됩니다.  



(벤더빌트 대학의 외골격 시스템을 이용해 다시 걷기를 시도하는 환자. Brian Shaffer testing the Vanderbilt exoskeleton at Shepherd Center's satellite facility in Franklin, Tenn. (Credit: Joe Howell/Vanderbilt)  )


(설명 영상)  


 매우 다양한 이유로 인해 하반신 마비가 올 수 있지만 본래는 잘 걷던 사람들이 교통 사고와 같은 재해로 인해 척추 손상을 입어 사실상 다시 걷기가 불가능해진 경우가 많습니다. 이런 장애는 정상인 누구에게나 갑자기 닥칠 수 있는 문제죠. 현재 미국에서만 수십만명의 사람들이 척추 손상을 입은 적이 있고 이 중 15만 정도는 다양한 수준의 하반신 마비 (Paraplegia) 로 고통받고 있습니다. 따라서 이와 같은 외골격 시스템의 중요성은 적지 않습니다.  


  장기간 하반신 마비로 인해 하지를 쓰지 않게 되면 근육은 물론 다리 뼈의 강도도 많이 약화됩니다. 따라서 외골격 시스템을 장착하더라도 바로 잘 걸을 수는 없습니다. 따라서 재활 훈련이 필요합니다. 점차 다리를 쓰면 쓸 수록 조금씩 근력 및 뼈의 강도가 회복될 수 있습니다.  


 영상에서 소개된  Brian Shaffer 은 본래 미식축구 선수였으나 불행히 교통사고로 하반신 마비가 온 후 다시 걷는 게 불가능한 상황이었습니다. 그런 그가 이 외골격 프로그램이 참가하면서 다시 휠체어에서 일어서서 걷기를 시도하고 있습니다. 이 시스템은 리튬 이온 배터리로 작동하며 상체를 앞으로 숙이면 앞으로 전진하고 뒤로 기울이면 자리에 앉을 수 있습니다. 물론 중립으로 있을 때는 그냥 서있는 상태를 유지합니다.  


 개발팀은 향후 10 년 후 실용적인 외골격 보조 시스템이 이런 하지 마비가 있는 환자의 재활에 큰 역할을 하기를 기대하고 있습니다. 일단 전혀 걷지를 못하던 사람이 불완전하게라도 다시 걸을 수 있다면 장애 극복에 큰 도움이 되는 것은 말할 것도 없고 심리적으로도 큰 도움이 될 수 있어 전체적인 삶이 질을 크게 향상 시킬 수 있을 것으로 기대할 수 있습니다. 미래 외골격 시스템이 기대되는 중요한 이유라고 하겠습니다.  



 참고  




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