점퍼처럼 입는 1kg 무게 ‘입는 로봇’ 개발…무거운 물체도 ‘번쩍’

한국기계연구원 박철훈 박사 연구팀이 의복형 웨어러블 로봇을 착용하고 작동시키는 모습을 시연하고 있다.(기계연 제공)© 뉴스1

 국내 연구진이 신체 근력을 보조해 무거운 물체도 비교적 쉽게 들어올릴 수 있는 ‘입는 근육’을 개발했다. 1kg 수준의 무게로 일반적인 점퍼 모양을 한 입는 근육은 평소 근육을 많이 사용하는 노동자나 근육 움직임이 힘든 고령자가 활용할 수 있을 전망이다.

한국기계연구원(KIMM)은 박철훈 첨단생산장비연구본부 로봇메카트로닉스연구실 책임연구원이 옷감처럼 가볍고 돌돌 말 수 있으면서도 근력을 보조해줘 사람이 내는 힘보다 더 큰 힘을 발휘하는 의복형 웨어러블 로봇을 개발했다고 11일 밝혔다.

기존 웨어러블 로봇은 곤충의 껍질과 유사한 ‘외골격형 웨어러블 로봇’(Hard wearable robot)이 많았다. 모터나 공압 구동 방식으로 작동 소음, 무거운 무게, 비싼 가격 등이 단점으로 꼽혔다. ‘유연 웨어러블 로봇’(Soft wearable robot)은 가볍고 저렴하며 장시간 착용해도 편안해 일상복처럼 입을 수 있다.

연구팀은 형상기억합금에 전류가 흐르면 수축하는 성질을 적용했다. 직경 0.5mm이하 가는 형상기억합금을 스프링 다발로 만들어 20g수준의 가벼우면서도 근육처럼 수축이 가능해 10kg의 무게를 들어 올릴 수 있는 옷감형 유연구동기를 개발했다.

유연구동기·배터리·제어기를 모두 포함한 의복형 웨어러블 로봇 무게는 약 1kg다. 일반 성인이 입는 점퍼 수준이다. 또 근력보조가 필요할 때만 선택해 로봇과 신체를 연동할 수 있어 전력 낭비가 적고 배터리가 모두 소진되면 일상복처럼 입고 다닐 수 있다.

앞으로 연구팀은 상지 근력 보조를 넘어 어깨, 허리, 다리 등 전신을 보조할 수 있는 모든 형태의 의복형 웨어러블 로봇을 개발해 근로자 뿐 아니라 노약자의 일상생활을 보조할 수 있는 재활기구로 개발할 계획이다.

박철훈 책임연구원은 “택배, 물류 등 신체일부분을 반복적으로 사용하는 분야의 작업환경을 개선할 수 있고 고령화 시대의 노동인력 감소 문제를 해결할 수 있는 좋은 대안”이라면서 “저렴하고 편안한 웨어러블 로봇으로 대중화에 성공해 해외시장을 선점할 수 있도록 하겠다”고 말했다.

이번 연구 성과는 지난 6월24일 ‘사이언티픽 리포트’(Scientific Reports) 온라인판에 실렸다.

(서울=뉴스1)