표준硏 김종호 박사팀 촉각센서 이용, 스마트 신발 개발

▲ 촉각센서와 LED가 융합된 모듈로 시범 제작된 신발

한국표준과학연구원 질량힘센터 김종호 박사팀은 촉각센서와 LED를 이용해 올바른 걸음걸이를 확인할 수 있는 스마트 신발을 개발했다고 27일 밝혔다.

이 신발은 힘이나 압력의 세기를 측정할 수 있는 0.2㎜ 두께의 필름 촉각센서와 빨강·초록·파랑의 빛을 발하는 LED 6개를 이용했다. 촉각센서를 신발 깔창의 앞·중간·뒷부분에 배치하고 걸으면 촉각센서에 압력이 가해지면서 빛을 내도록 한 것이다. 촉각센서는 필름 형태여서 깔창에 삽입이 가능하고 충격과 마모에 강한 장점이 있고 LED는 사용자가 모드를 변경해 다양한 색과 패턴을 만들 수 있다.

보통 올바른 걸음걸이는 발뒤꿈치부터 시작해 발의 중앙과 앞부분이 차례로 닿아야 하는데 이 신발을 신고 바르게 걸으면 3가지 색깔이 모두 발하지만 그렇지 않으면 일부만 빛을 내기 때문에 자신의 보행습관을 교정할 수 있다.

특히 이 신발은 스마트폰 앱(App)과 연계할 수 있어 활용도가 높다. 블루투스 기능을 이용해 앱을 작동시키면 신발 내 위치별 촉각센서의 반응을 실시간으로 확인해 보행 자세를 교정할 수 있고 보행 모니터링으로 정상걸음의 횟수도 점검할 수 있다.

기존에도 스마트 신발이 개발됐지만 단일 LED와 가속도센서가 연결돼 있어 걸음걸이에 따른 다양한 색상과 패턴을 구현하지 못했다. 반면 이번에 개발한 신발은 위치에 따라 가해지는 압력을 구부하고 이를 색 조합이 가능한 LED로 가시화해 시각적인 피드백을 얻을 수 있다. 또 탑재된 배터리는 24시간 동안 지속되며 케이블 등으로 충전이 가능하다. LED 사용으로 인한 배터리 소모를 줄이기 위해 촉각센서만을 작동 시킬 수도 있다.

스마트 신발이 상용화되면 정확한 발의 힘과 압력 분포를 측정해 치매나 당뇨병 환자의 낙상사고를 조기에 예측하는 등 재활 모니터링에 활용할 수 있다. 이와 함께 원천기술인 촉각센서와 LED 융합기술은 힘·압력의 세기에 따라 다양한 색과 패턴을 구현할 수 있어 스마트 TV 리모콘이나 키보드, 게임기, 감성로봇 등에 적용돼 사용자에게 감성을 제공할 수 있을 전망이다.
연구팀은 국내외 7개 특허를 출원·등록했으며 신발, 안전 관련 업체와 상용화를 추진할 계획이다.

유주경 기자 willowind@ggilbo.com

 

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