[한국대학신문 이원지 기자] GIST(총장 김기선, 광주과학기술원)는 윤정원 융합기술학제학부 교수 연구팀(뇌 나노로봇 연구센터)이 사용자가 2차원으로 고속ㆍ고가감속 보행할 수 있는 초박형 360도 트레드밀을 제안해 실험실 창업 페스티벌(LAB START UP 2022)에서 전시 부문 최우수상을 수상했다고 21일 전했다. 

360도 트레드밀(Omni-directional treadmill)은 통상적으로 러닝머신이라 불리는 일반적인 트레드밀은 1차원(단방향)으로만 보행 운동을 지원하지만 360도 트레드밀은 사용자가 원하는 방향으로 자유롭게 보행할 수 있다.

올해 실험실 창업 페스티벌은 공공기술기반 시장연계 창업탐색 지원 사업에 참가한 전국 주요대학에서 선출된 116개 팀이 참여했으며 인바이트 팀이 제시한 360도 트레드밀의 기술적 우수성과는 시장에 미칠 큰 파급효과를 인정받았다.

공공기술기반 시장연계 창업탐색 지원 사업은 과학기술정보통신부가 주최하고 한국연구재단과 한국청년기업가정신재단이 주관하며 상업성ㆍ사업성이 있는 실험실의 연구 결과물을 창업에 연계할 수 있도록 지원하고 있다.

360도 트레드밀은 미육군연구소(ARL)가 2000년대 초반에 최초로 개발해 2010년 초반에 상용화된 차세대 보행 인터페이스 장치다. 보행 의도(속도, 방향)를 실시간으로 파악해 사용자의 위치를 기준 위치에 계속 유지할 수 있도록 하여 메타버스에서 구현된 공간을 물리적으로 인터페이스 할 수 있는 장치다.

인바이트 팀은 새로운 기어 전동 방식(연속 배치 스크류 기어)을 통해 2차원 모션을 초박형 공간에서 실현할 수 있는 동력 전달 메커니즘을 개발했다. 현재 개발된 360도 트레드밀이 가지고 있는 과도한 두께‧소음 문제를 전반적으로 해결할 수 있도록 연속으로 배치된 특수한 스크류 기어를 2단으로 적층해 고속‧고가감속의 2차원 무한지면 구현에 성공했다.

인바이트 팀은 모션 성능(3.5m/s, 3.5m/s2)을 확보하면서 가정에서도 쉽게 설치가 가능하도록 25cm 정도의 두께에서도 기존 개발된 360도 트레드밀의 문제점을 해결할 수 있는 새로운 전동 메커니즘과 안정적인 보행 인터페이스가 가능한 발목 관절 토크 예측 기반의 보행 인터페이스용 제어 알고리즘을 개발했다.

윤 교수는 “현재 메타버스의 세계에서 실제 보행을 할 수 있는 장치에 대한 수요가 증가하고 있는 가운데 가정, 병원, 연구소 등 다양한 곳에서 보행 인터페이스 서비스를 제공할 수 있을 것”이라면서 “향후 2차원 보행 운동을 안전한 곳에서 실감나게 할 수 있도록 보행 운동 방식의 대대적인 변화가 기대된다”고 말했다.