[날씨쏙 과학쏙] 입으면 빨라진다…현실이 된 아이언맨 '로봇 슈트'
일상 속 궁금했던 날씨와 과학 현상을 알기 쉽게 전달해 드리는 날씨쏙 과학쏙입니다.
마블의 영웅, 아이언맨.
손을 뻗으면 몸에 착 달라붙는 아이언맨 슈트, 잘 아시죠.
주인공 토니 스타크를 날 수 있게 해주고, 각종 무장과 함께 신체 능력도 높여 주는데요.
이처럼 사용자가 몸에 장착해서 동작을 수행하는 데 보조 역할을 해주는 로봇을 '웨어러블 로봇'이라고 합니다.
국내 연구진이 달리기 기록을 단축해 주는 웨어러블 로봇 슈트를 개발했는데요.
200m 달리기 기록을 줄이는 데 성공했습니다.
한 남성이 여러 모터가 달린 장비를 어깨에 멥니다.
엉덩이와 허벅지에는 긴 줄이 달려 있습니다.
그대로 전력 질주를 하는 이 남성.
맨몸이 아닌 4.5kg의 장비를 메고 달렸는데, 속도는 더 빨라졌습니다.
200m 달리기 기록, 무려 3.4초나 줄었습니다.
실험에 참여한 나머지 참가자들도 기록을 평균 0.97초 단축하는 데 성공했습니다.
착용한 로봇 슈트가 근육을 보조해 추진력을 높여준 건데요.
단, 3분의 적응 기간만 거치면 로봇 슈트의 도움을 받아 달리기 속도를 올릴 수 있었습니다.
자 이 로봇 슈트의 원리, 살펴볼까요?
상체엔 구동기가 달린 조끼가 있고요.
긴 금속 줄이 허벅지까지 연결돼 있습니다.
구동기가 마치 실타래를 감고 풀듯이 줄을 위, 아래로 당겨주는데요.
우리가 달리기할 때 가장 많이 쓰는 근육이 허벅지 뒤쪽, 햄스트링이죠.
달릴 때 우리의 근육은 수축과 이완을 반복하는데요.
연구진은 이 햄스트링이 수축하는 원리에 주목했습니다.
엉덩이와 허벅지를 연결하는 줄이 당겨지면서 추진력을 높여주는 건데요.
로봇 슈트의 허벅지 앞쪽에는 센서가 달려있습니다.
사람이 달리는 동작을 이 로봇 센서가 실시간으로 인식하는데요.
달리는 사람의 주행 패턴을 파악하고, 때에 맞춰 정밀하게 줄을 당겨줍니다.
기존의 로봇 슈트는 사람이 움직일 때 에너지를 덜 쓰도록 도움을 주는 역할을 했다면, 이 로봇은 자신의 한계를 뛰어넘어 능력치를 더 높여준다는 게 핵심입니다.
즉 자신의 신체적인 한계를 극복할 수 있게 도와주는 거죠.
"사람의 움직임의 효율을 높이는 게 아니라 사람의 움직임의 효능을 높이는 연구를 해봤습니다. 즉, 전력 질주를 했을 때 극한의 환경에서도 신체적인 기능을 향상할 수 있을까에 대한 근본적인 질문에 대한 답을 과학적으로 연구한 것이고요. 이를 통해서 엘리트 선수들이 본인의 한계를 극복하는 것을 느껴보게 할 예정이고요. 로봇 슈트를 통해서 극복된 느낌이 몸에 체화돼서 머슬메모리 효과가 발생할 수 있는지를 확인해 보고자 합니다."
연구진은 로봇 슈트를 국가대표 선수의 기록을 경신하는 데 도움을 주는 트레이닝 도구로 활용할 계획인데요.
우사인 볼트의 100m 세계기록 9.58초를 돌파하겠다는 목표도 세우고 있습니다.
계속해서 로봇 시장은 성장하고 있죠.
단순히 보조하는 로봇에서 신체 능력을 높여주는 로봇까지 등장했습니다.
로봇의 발전, 어디까지 이어질까요?
지금까지 날씨쏙 과학쏙이었습니다.
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