운동은 건강해지기 위한 활동이지만, 이에 못지않게 무릎이나 발목에 무리가 가지 않도록 보호하는 것도 매우 중요하다. 특히, 운동을 직업적으로 하는 운동선수나 전력 질주와 같은 고강도 운동을 하는 경우에는 관절의 변형에 주의해야 한다.

독일 KIT 대학 학생들이 마이크로 시스템 기술을 적용해 이를 위한 스포츠 신발을 제작했다. 응력 상태를 조절할 수 있게 만들어 착용자마다 개별적인 설정을 가능하도록 한 신발이다. 6명이 한 조를 이룬 이 학생들의 프로젝트 이름은 ‘JointWatchR’로, 이미 국내외에서 두 차례 수상의 영광을 안았다. 이구스가 후원하는 ‘y.e.s 프로그램’으로 신발 안에 들어가는 베어링 또한 무상 지원을 받을 수 있었다.


전문가용이든 여가활동용이든 최근 스포츠 신발에 대한 사용자의 요구 사항은 매우 높은 편이다. 현대의 소비자들이 고려하는 디자인이나 제작 공정은 관절 보호를 위한 감쇠 조절에 있어서도 매우 중대한 영향을 미친다. 독일 KIT 공대 6명의 학생들이 팀을 이룬 ‘JointWatchR’은 착용자의 체중과 신체조건, 신발이 닿는 지면에 따라 감쇠 제어가 가능한 신발을 연구 개발했다. 잔디나 숲, 딱딱한 바닥이나 운동장 등 지면에 관계없이 운동화 하나로 어디든 누빌 수 있어 매일 같이 조깅을 즐기는 사람들에게 희소식이 아닐 수 없다.

신발 내부 센서가 힘의 변화를 측정해 다리의 움직임에 따라 완충 시스템을 조절하는 방식으로, 자신의 스마트폰 앱을 이용해 발뒤꿈치의 서스펜션을 강하게 또는 부드럽게 조작할 수 있다. 완충 장치의 조절은 기어 휠의 회전과 웜 휠에 장착된 폴리머 베어링의 예압으로 이뤄진다. 이 웜 휠에 사용된 3mm 직경의 플라스틱 베어링이 igus의 igilidur(이글리두어)다. 이글리두어는 급유와 유지보수가 필요 없는 엔지니어링 플라스틱으로, 이번 프로젝트를 위해서 특별히 G 모델이 적용됐다.

JointWatchR 팀의 리더 줄리안 볼프는 “신발 안에 들어갈 만한 매우 작은 모터로도 충분한 전력 전달을 보장하기 위해서 마찰계수가 무엇보다 낮아야 했다”며, “igus를 통해 작으면서도 고성능을 발휘하는 최적합 재질의 베어링을 찾을 수 있었다”면서, 이구스의 ‘yes’ 지원을 받게 된 배경을 설명했다. ‘yes’는 ‘young engineers support’의 줄임말로, 학생들의 프로젝트에 필요한 이구스 제품을 무상 지원하는 후원 프로그램이다.

국내외적으로 인정
JointWatchR의 프로젝트는 한 번에 두 가지의 성공을 가져왔다. 이들이 첫 번째로 참가한 독일의 ‘Cosima’ 콘테스트는 마이크로 기술을 일상 객체에 접목해 어떤 기술적 변화를 이끌었는가를 심사하는 대회로, 이들에게 첫 번째 우승의 영광을 안겨줬다.

그리고 이 우승 수상은 다음해에 열린 국제 대회 ‘iCan’에 참가할 수 있는 기회를 부여했으며, 이들은 여기에서도 2위를 기록하는 쾌거를 기록했다. iCan 출전 당시에는 충격 서스펜션의 알루미늄 하우징을 플라스틱으로 교체해 신발의 무게를 더욱 줄였다.

줄리안 팀장은 “JointWatchR 프로젝트의 잠재력은 아직 무궁무진하다”면서, “제품으로 생산되기 위해서는 향후 3년 정도의 사이즈나 무게, 시스템의 미세 조정과 같은 제품 개발기간이 필요할 것으로 예상된다”며 팀의 다음 행보를 밝혔다. 한편, 팀 전원은 현재 다시 학교로 돌아가 남은 학업을 성공적으로 이어나가고 있다.

한국이구스 제공

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