펜실베이니아 대학의 생물학자들은 인체공학적으로 설계된 배낭에 대한 세부적인 내용을 발표했다. 이 배낭은 짐을 매다는 현수식으로 이 배낭을 착용할 경우 착용자가 받게 되는 배낭의 하중을 86%까지 줄어들게 할 수 있다. 따라서 착용자는 무거운 짐을 운반하면서도 훨씬 수월하게 달릴 수 있는 장점이 있다.
배낭은 군인과 응급처지 대원들을 염두에 두고 개발되었으며 무거운 물품을 운반하면서 달릴 경우 발생할 수 있는 근육 및 관절 부상을 예방할 수 있다. 배낭은 학생들에게도 도움을 줄 수 있는데, 그것은 무거운 책가방으로 인해 근육 및 정형 외과적 부상을 입을 가능성이 있기 때문이다. “동일한 에너지를 소비한다고 가정할 경우, 일반 배낭에는 약 21kg(48파운드)을, 인체공학적 현수식 배낭에는 약 27kg(60파운드)을 운반할 수 있다.”라고 펜실베이니아 대학의 생물학과 교수 래리 롬은 말했다. “다시 말해 현수식 배낭을 착용할 경우 약 6kg을 아무 힘도 들이지 않고 운반할 수 있다는 뜻이다.”
이 배낭은 딱딱한 프레임 팩을 기반으로 한다. 이는 흔히 등산객들이 매는 배낭과 상당히 유사하다. 그러나 프레임에 부착된 방식이 아니라 번지용 고무밧줄을 이용해 짐을 담는 자루를 프레임에 매달아 놓았다.
지난 해 근육 운동 물리학 전문가 롬 교수는 걸을 때 발생하는 물리적 에너지를 7.4와트의 전기에너지로 전환시키는 발전형(power-generating) 배낭을 개발했다. 이 배낭에서 생성되는 전기에너지는 휴대용 전자기기들을 즉시 가동시킬 수 있다. 그의 발명품은 사이언스 잡지에 발표되었다.
이 인체공학적인 현수식 배낭은 전기 발전식 배낭과 비슷한 슬라이딩 모션을 갖고 있지만 다른 방식으로 조정된다. 딱딱한 스프링 대신 신축성이 뛰어난 번지용 고무밧줄에 짐을 매다는 방식을 채택했다.
“인체공학적인 배낭은 짐이 미치는 영향력을 줄임으로써 착용자가 받게 되는 짐의 무게를 줄여준다. 짐의 무게를 줄여줄 수 있는 것은 짐의 위치를 아래위로 이동시킬 수 있기 때문이다.”라고 롬 교수는 말했다. “놀라운 점은 한 발자국 내딛을 때 짐의 무게를 86%가 가볍게 느낄 수 있다.”
일반 배낭을 착용할 경우, 걷는 동안 짐이 신체에 가하는 최고 무게는 정적하중에 비해 2배가 많다. 또한 달리고 있을 경우에는, 3배나 무거운 하중이 관절에 가하진다. 배낭은 착용자가 한걸음 뗄 때 힘을 가하는 타이밍을 변경한다.
착용자가 배낭을 소지하고 걷거나 뛸 때 번지용 밧줄이 짐이 지상으로부터 거의 일정한 높이를 유지할 수 있게 해준다. 이 배낭은 도보로 인한 활동대사를 약 40와트까지 감소시킬 수 있으며, 이 에너지는 약 6kg정도를 더 운반할 수 있는 전력이다.
롬의 펜실베이니아 대학의 연구실에서 현수식 배낭의 개발과 테스트에 참여한 펜실베이니아 대학의 연구원들은 루이즈 플린, 박사과정을 수료한 연구원 유태승이다. 배낭 연구를 위한 기금은 국립보건연구원(National Institutes of Health)과 해군연구소(Office of Naval Research)에서 지원받았다.
출처 gizmag