Mitsubishi Chemical Holdings(MCH)이 도쿄 패럴림픽을 앞두고 스포츠용 의족을 개발하고 있다.
MCH 산하 The Kaiteki Institute(TKI)는 3차원 동작해석과 계산과학을 적용해 최상의 퍼포먼스를 이끌어낼 수 있는 의족 블레이드를 설계한 후 육상 단거리 선수와 실증시험을 추진하고 있다.
단거리 육상선수는 2018년 가을부터 겨울까지 진행되는 비공식 대회에서 신규 개발한 의족을 착용하고 주행할 것으로 알려졌다.
TKI는 의족 블레이드 부분을 개발하고 있다.
블레이드 부분은 빠르고 멀리 달리는데 가장 중요한 부분으로 가늘고 긴 판을 구부린 형태로 개발했으며 소재는 주로 탄소섬유를 투입한다.
TKI는 블레이드 개발에 Mitsubishi Chemical의 골프 샤프트 피팅 기술을 응용하고 있다.
가장 적은 계측점을 토대로 최적값을 찾는 통계법을 이용하는 기술로 도쿄대학과 협력해 고안했으며 실증시험에서 103명 중 89명의 비거리 및 방향성이 7야드 개선돼 학술적으로 유용성이 인정됐다.
골퍼가 성능이 다른 9종류의 샤프트로 시타하면 그립에 장착된 센서가 스윙동작을 해석해 볼의 궤도 및 비거리를 산출한 후 다른 샤프트의 스윙을 예측함으로써 시타자와 동일하게 스윙하는 디지털선수를 만들어낸다. 이후 디지털선수가 세상의 모든 샤프트를 시뮬레이션해 스윙에 가장 적합한 샤프트를 찾아내는 방식이다.
의족 블레이드도 단거리 육상선수와 협력해 동일한 접근방식으로 개발하고 있다.
구체적으로는 높이, 경도, 발끝 길이, 발뒤꿈치 길이를 중심으로 성능이 다른 9종류의 블레이드를 준비하고 선수의 관절 등 전신에 반사마커를 부착한 후 달리는 동작을 산업기술종합연구소의 적외선 카메라를 이용한 모션캡처 시스템으로 포착해 동작을 정량화함으로써 디지털선수를 구축했다.
해당방식은 디지털선수가 소프트웨어 상에서 육상선수와 같이 달리는 동작을 반복하기 때문에 직접 블레이드를 장착한 후 달리는 수고를 덜 수 있을 뿐만 아니라 선수 특유의 변화를 읽어내면서 퍼포먼스를 최대한으로 발휘할 수 있는 성능을 찾아낼 수 있는 이점이 있다.
현재는 최적값을 산출하고 있는 단계로 계산상으로는 현행제품에 비해 더욱 빨리 달릴 수 있을 가능성이 있는 최적의 모델을 특정한 것으로 알려졌다.
앞으로는 디지털선수가 산출한 블레이드의 성능을 실현하기 위해 탄소섬유 배향 및 함침수지를 연구해 강도 및 탄성이 다른 탄소섬유 복합소재 시트를 여러 층 겹쳐 이상적인 성능을 발휘할 수 있는 블레이드를 개발할 계획이다.
성능을 향상시키기 위해 새로운 복합소재도 개발하고 있다.
의족을 제작하는 과정에서는 Tokyo R&D Composite 등 가공기업과도 연계하고 있다.
TKI가 지도기술이 뛰어난 것으로 정평이 난 Imura Athlete Academy의 협력을 얻거나 전 육상선수와 함께 모의시험을 실시하는 등 경기에 전념할 수 있는 환경을 만드는데 힘을 기울여 2017년 일본에서 출장한 100미터 및 멀리뛰기 경기에서 모두 1위를 차지한 것으로 알려졌다.
모두 현행 모델을 이용해 얻은 성적으로 2018년 가을부터는 TKI가 개발한 스포츠용 의족을 착용함으로써 성적이 더욱 향상될 것으로 기대하고 있다.
다만, 국제패럴림픽위원회(IPC)는 일반 판매되고 있는 용구만을 공식대회에서 사용하도록 규제하고 있다.
이에 따라 TKI는 올림픽 이후에도 초고령화 사회 등에 대비해 장기간 지속할 수 있는 성장사업으로 의족 사업을 육성할 방침이다.