< 천지굴곡근의 힘줄-근육 접합부에서 나오는 근전도 신호로 물체를 단단히 쥐려는 의도 파악 ⓒ서울대학교 > 

[한국기술뉴스] 서울대학교 체육교육과(안주은 교수), 기계공학부(조규진 교수), 카이스트 전산학부(조성호 교수), 분당서울대학교병원(공현식 교수)의 융합연구로 하나의 센서를 이용해 물건을 단단히 쥘 수 있는 장갑을 개발했다.

무거운 물건을 들거나 망치, 드릴, 톱 같은 공구를 다뤄야 할 때, 손의 악력은 매우 중요하다. 특히 재난 현장이나 작업 현장에서 도구나 물건을 단단히 쥐는 동작이 빈번히 요구된다. 오래 지속할 경우 팔 근육에 피로가 쌓여 안정적인 작업 수행이 어려워진다.

움직임을 도와주는 착용형 로봇을 만들기 위해 근전도 신호를 이용한 제어기술이 개발되어 왔다. 근전도는 의족이나 의수를 제어할 때 주로 사용되고 착용형 로봇에 적용하는 데에는 어려움이 있었다. 정확한 의도 파악을 위해 여러 개 근전도 센서를 부착해야 하는데 사람마다 근육 위치가 달라 의도 파악이 부정확했다. 또한 팔을 펴거나 굽히는 자세 변화에도 성능이 저하되는 문제가 있었다.

연구팀은 큰 악력을 내고자 할 때만 손목 부근에서 큰 근전도 신호가 감지되는 현상을 발견했다. 기존 방식과는 달리 단 하나의 센서를 손목 부분에 밀착시키는 것만으로 큰 악력을 내고자 하는 의도를 정확히 파악할 수 있었다. 그 성능은 팔의 각도 등 자세 변화에 무관했다. 또한 단일 센서에서 감지하는 근전도 신호를 모스 부호처럼 이용해 큰 악력을 의도하는 순간에 악력을 증강시키는 직관적인 조작 외에도 손에 힘을 주지 않고도 유지하는 조작 등 다양한 명령을 내릴 수 있는 제어 방법을 개발했다.

연구 결과는 신체 능력 증강을 위한 실용적인 착용형 로봇 개발에 중요한 기여를 할 것으로 예상된다.