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Nikkei Monozukuri_2021.7 리포트 (p28~29)

수트 착용하고 열 걸음으로 치매 조기 발견
제노마 e-skin MEVA, 걷는 방식을 분석

도쿄대학 발 스타트업 기업 제노마(Xenoma, 도쿄)는 수트를 입고 열 걸음만 걸으면 걷는 방식을 가시화할 수 있는 기술을 개발했다. 스마트의류 ‘e-skin MEVA’를 활용한 기술로, e-skin MEVA는 제노마가 2019년에 β판 제공을 시작한 모션 캡처 수트이다. 걸음걸이를 분석해 고령자의 재활을 지원, 최종적으로는 보행과 인지 기능의 관계성을 밝혀 걸음걸이에서 치매를 조기에 발견하는 것을 목표로 한다.

제노마는 5월, 도쿄 도내의 전시회장에서 걸음걸이를 분석하는 애플리케이션 ‘e-skin MEVA ‘LETS WALK’’을 선보였다. 기자가 직접 어떻게 걸음걸이를 가시화하는지를 체험해보았다.

-- 열 걸음으로 보행의 건강도 분석 --
우선은 바지형 e-skin MEVA를 착용해보았다. 이 제품은 신축성이 있는 일반 바지에 제노마가 개발한 센서용 부재가 부착된 것이다. 양복 위에 착용했지만 불편함은 전혀 없었다.

착용 후 곧바로 열 걸음 정도 나아가 걸음걸이를 측정했다. PC에 설치된 e-skin MEVA ‘LETS WALK’(이하, LETS WALK)의 측정 결과를 보니 ‘보행의 건강도는 72점’이라고 하는 나쁘지 않은 평가가 나왔다. 순간 지면에 발끝이 걸려 감점이 된 것 같다. 스스로는 깨닫지 못했지만, 걸렸을 때의 몸의 흔들림은 확실히 기록이 되어 있었다.

-- 대량의 데이터를 수집하는 옷 --
LETS WALK을 통해 정밀한 보행 분석이 가능한 것은 e-skin MEVA로 몸의 움직임에 관련된 대량의 데이터를 수집하기 때문이다. e-skin MEVA는 가속도와 각속도(회전 속도), 지구 자기장을 조합한 9개 축의 모션 센서가 탑재되어 있으며, 착용 시 해당 센서가 좌우의 발등과 정강이, 허벅지와 골반 등 7곳에 배치되도록 설계되어 있다.

센서가 수집한 데이터는 허리에 장착된 소형 기기(허브)에 집약, 블루투스로 PC에 보내진다. PC를 통해 착용자의 골격 움직임을 실시간으로 3D 영상화할 수 있다. 영상의 프레임 레이트는 100fps. 일반적인 영상은 1초 당 30 프레임 정도가 대부분인 것을 고려하면 매우 세밀하게 데이터를 수집하고 있다는 것을 알 수 있다.

이러한 대용량의 데이터 송수신을 가능하게 하는 것이 옷 위에서 각 센서 및 허브를 연결하는 배선이다. 금속계 도전(導電) 재료에 특수한 가공을 한 것으로, 배선 자체가 스프링처럼 늘어나기 때문에 옷을 세탁하거나 착용자가 움직여도 단선되지 않는다.

스프링과 같은 구조인 배선은 원래 길이의 약 1.5배로 늘려도 거의 전기 저항이 변하지 않도록 고안되어 있다. 전기 저항이 커지면 열손실로 인해 통신이 불안정해진다. 전기 저항은 통상적으로 배선이 길어질수록 커진다. 발끝의 센서에서 허브가 있는 허리까지의 길이는 약 70cm로 전자회로의 배선으로서는 길지만, 제노마의 아미모리(網盛) CEO는 “센서로부터 수신된 대량의 디지털 신호를 정확하게 전달할 수 있다”라고 강조한다.

-- 입는 것만으로 치매 조기 발견 --
e-skin MEVA와 LETS WALK는 다양한 분야에서의 응용을 기대할 수 있다. 제노마는 최근 스포츠 시설이나 병원을 대상으로 판매를 시작했다. 상세한 가격은 공개되지 않았지만, 바지 타입의 e-skin MEVA는 약 100만엔, 전신용은 300만엔 정도에 제공되고 있다고 한다. 카메라로 광학계 마커를 촬영하는 모션 캡처 장치의 시세는 1,000만엔 정도로, 전신의 움직임을 순식간에 측정할 수 있는 제품으로서는 저렴한 편이라고 말할 수 있다.

스포츠 분야에서는 부상이 많은 경기 시의 움직임을 분석해, 부상 예방 및 기술 향상에 유용하게 활용할 수 있다. 병원에서는 무릎에 부담을 주는 보행을 하는 사람에게 개선 방법을 제안할 수 있다. 다리 재활 성과를 측정하는 것에도 활용할 수 있을 전망이다.

제노마는 보행 분석을 향후 치매의 조기 치료에 유용하게 활용하는 구상도 가지고 있다.  최근 사람의 인지기능과 보행의 관련성에 대한 논문이 다수 발표되고 있다. e-skin MEVA를 사용하면 공중의 발 움직임 등 상세한 보행 데이터를 얻을 수 있다. 제노마는 우선, 도쿄 공과대학등과 제휴해 보행의 데이터를 축적. 인지기능과의 관련성을 명확하게 밝힐 계획이다.

아미모리 CEO는 “치매는 그 진행을 억제하는 치료약이 있음에도 불구하고, 의사가 치매라고 진단할 수 있는 정도로 증상이 진행되지 않으면 치료약을 처방할 수 없는 점이 과제이다”라고 지적한다. “보행과 치매의 관련성을 분명히 할 수 있게 된다면, e-skin MEVA로 발견한 초기의 치매 환자에게 약을 처방할 수 있게 되어 증상이 악화되기 전에 치료가 가능하다”(아이모리 CEO)라고 한다.

제노마는 향후 의료 분야 등으로의 사업 전개를 위해 제품의 개선을 거듭해나갈 방침이다. LETS WALK는 현재 60대의 평균적인 걸음걸이를 모델로 보행의 건강도를 평가하고 있지만, 이상적인 걸음걸이는 체격 등에 따라 다르다. 앞으로는 대학 등과 연대해 다양한 연령과 체격, 인종 데이터를 수집해 개개인의 보행 모델을 만들어나갈 계획이다.

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