[한국기술뉴스] 서강대학교 기계공학과 신충수 교수 연구팀과 서울과학기술대학교 김정엽 교수 연구팀이 공동 연구를 통해 보행 시의 관절 통증을 완화하기 위한 스마트 디바이스를 개발하였다.

인구의 고령화로 인해 전 세계적으로 퇴행성 관절염 환자 수가 지속적으로 증가하고 있다. 세계 인구의 약 10~15%가 퇴행성 관절염을 앓고 있으며 노년층 10명 중 8명에 발병한다고 한다. 특히 퇴행성 질환은 무릎 관절에 일어날 확률이 매우 높다. 하루 내내 몸의 하중을 버티는 부위에서 충격을 흡수하는 역할을 하는 연골이 닳아 없어지면 스스로 재생되지 않는다. 이 때 관절의 윗부분과 아래의 뼈가 닿는다면 극심한 무릎 통증을 일으킨다.

정상적인 상태의 관절은 바깥쪽으로 6도 가량 휘어 있는데, 관절의 연골이 다 닳아 있는 상태에는 2-3도 정도 안쪽으로 휘어지게 된다. 연구팀은 보행 시 정상인의 6도가 휘어진 상태를 기구를 통해 유지하게 하여 통증을 완화하게 하는 보조 장치를 개발하였다.

연구팀은 기구의 상, 하부 고정대를 강성이 있는 우레탄 소재로 제작하여 착용감을 높였다. 또한 피부와의 밀착을 위하여 돌기를 추가하였으며, 허벅지와 종아리의 곡률을 고려한 길이를 찾아냈다. 이에 더하여 환자 증상의 경중에 따라 무릎 각도를 조절하여 증상을 완화시키는 것을 목표로 환자에게 맞는 각도를 측정하여 착용이 가능하도록 하였다. 이는 기존의 무릎관절보호대 수준의 기술에서 벗어나 로봇 개념이 도입된 기술로 부상 및 만성 관절염 질환을 앓고 있는 환자나 노인의 보행 장애를 해결할 수 있을 것이다. 

㈜스마트샛은 해당 기술을 이전 희망하였으며, 2020년 12월 서강대학교 산학협력단과 ‘족저압을 이용한 보행보조장치의 제어방법 특허 권리양도’ 기술이전 계약을 체결하였다. 고령화의 진전이 심화됨에 따라 다양한 재활 및 고령친화 기기가 요구되나 국내에서 관련 산업은 아직까지 대부분 수입에 의존하고 있는 실정이다. 특히 우리나라는 좌식생활 문화이기 때문에 일본 등과 같이 고령인구의 절반 정도가 퇴행성 질환을 포함한 여러 신체장애를 겪고 있는 것으로 조사되었다. 연구팀이 개발한 기술은 국내 독자개발 기술로 이러한 시대적 변화에 부응하고 재활기기의 수입대체효과와 국내 의료기기 산업의 수출을 증대시킬것으로 기대된다.