우리가 걸을 때 쓰는 근육 몇 개나 될까

2014.12.15 18:00
골격근 100여개의 데이터를 이용해 걷는 과정을 시뮬레이션하는 데 성공했다. - 서울대 컴퓨터공학부 제공
골격근 100여개의 데이터를 이용해 걷는 과정을 시뮬레이션하는 데 성공했다. - 서울대 컴퓨터공학부 제공

250명당 1명 꼴로 태어나는 선천성 뇌성마비 장애인은 뇌에 손상을 입고 태어난다. 뇌성마비 장애인의 가장 큰 불편은 근골격의 변형으로 잘 걸을 수 없다는 점이다. 정상인과의 구조적 차이에서 발생한 비정상적인 보행은 정형외과 수술을 통해 보정하고 있지만 실제로 걸을 때 각 근육들이 어떻게 움직이는지 알 수 없어 그간 수술 결과를 정확하게 예측하기 어려웠다.


이제희 서울대 컴퓨터공학부 교수팀과 권태수 한양대 컴퓨터공학부 교수팀, 분당서울대병원 등 공동연구팀은 보행에 사용되는 근육 100여 종의 정밀한 움직임을 재현해 사람의 보행을 모사할 수 있는 기술을 개발했다고 15일 밝혔다. 보행 과정에 다양한 근육들이 어떻게 작용하는지 알 수 있게 된 만큼 뇌성마비 장애인의 보행 교정에 도움이 될 전망이다.


연구팀은 실제 사람의 보행을 분석한 데이터를 이용해 보행에 핵심적으로 관여하는 근육 100여 개를 찾아냈다. 그리고 이들 근육으로 걷기, 뛰기 등 다양한 보행 동작을 시뮬레이션하는 데 성공했다.


각 근육의 특성 값을 조절하면 근육이 이탈된 경우나 통증으로 불편한 경우를 재현할 수 있어 뇌성마비 장애인의 상태를 확인할 수 있다. 또 보행에 불편을 겪는 다양한 상황도 재현할 수 있다.


이 교수는 “이번에 개발된 제어 알고리즘은 보행에 어려움을 겪는 환자의 수술 후 보행 예측에 사용할 수 있다”며 “새로운 수술법 발굴을 위한 가상수술 시스템 구축에도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다.


연구 결과는 컴퓨터 그래픽스 분야 학술지 ‘ACM 트랜젝션즈 온 그래픽스(ACM Transactions on Graphics) ’ 11월 19일자에 실렸다.

 

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