[인더스트리뉴스 조창현 기자] 고토크·고출력 모터가 개발되는 등 로봇 기술이 발전하면서 웨어러블 로봇(Wearable Robot) 분야가 혁신을 이어가고 있다. 웨어러블로봇은 작업자가 직접 착용하는 형태로 제작되며, 인간으로 가진 물리적 한계나 작업 수행에 장애가 되는 항목을 극복할 수 있도록 지원한다.

한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 지능로봇연구단 이종원 박사팀이 초경량 근력 보조 웨어러블로봇 ‘문워크옴니(MOONWALK-Omni)’를 고령자에게 착용해 해발 604미터에 달하는 북한산 영봉 정상에 오르는 웨어러블 로봇 챌린지에 성공했다고 지난 11일 밝혔다.

챌린지는 배터리 교체나 개발자 개입 없이 착용자가 로봇으로부터 근력 보조를 받아 등반에 성공한 사례다. KIST는 챌린지 성공으로 실외 복합환경에서 웨어러블 로봇에 대한 상용화 가능성을 높였다고 평했다.

“안전하고 효과적인 근력 보조 가능”

문워크를 개발한 이종원 박사 연구팀은 북한산 웨어러블 로봇 챌린지를 통해 병원보다 복잡한 일상 환경에서 웨어러블로봇을 이용한 근력 보조 성능 및 신뢰성을 검증하는 데 성공했다.

챌린지에 참여한 한 고령 참여자는 “젊었을 때부터 즐기던 등산을 포기해야 한다고 생각하고 있었는데, 웨어러블 로봇을 착용하고 편안하게 산을 오르니 10년에서 20년은 젊어진 느낌이다”라고 소감을 전했다.

KIST 이종원 박사는 “챌린지를 통해 보행환경에 대한 다양성에도 안전하고 효과적인 근력 보조가 가능하다는 실험 데이터를 확보했다”며, “초경량-고출력 웨어러블 로봇 구동 기술과 개인-환경 맞춤형 AI 근력 보조 기술간 융합을 통해 노화로 근력이 부족해지는 고령자에 대한 일상 보조, 재활 및 운동 분야 등에서 폭넓게 활용될 것으로 기대된다”고 말했다.

기존 웨어러블 로봇 한계 극복

기존에도 다양한 형태를 갖춘 웨어러블로봇이 개발됐지만, 무겁고 큰 부피로 인해 주로 단순한 실내 환경을 가진 병원 등에서 환자 재활 과정에 제한적으로 활용 돼왔다. KIST가 개발한 문워크옴니는 사용자 움직임을 예측하고 부족한 다리 근력을 지원하기에 다양한 분야에서 활용 가능하다. 기존 웨어러블로봇이 가진 한계를 극복한 솔루션으로 보인다.

KIST에 따르면 문워크는 고령자도 타인으로부터 도움 없이 10초 이내에 쉽게 착용할 수 있으며, 골반 양측에 장착된 초경량·고출력 구동기 4개가 보행 시 균형을 맞출 수 있도록 보조해 착용자 다리 근력을 최대 30%까지 강화하는 등 추진력을 높일 수 있다고 전했다. 특히 장치는 배터리를 포함한 무게가 2.9kg로 기존 웨어러블로봇 대비 가벼운 편에 속한다.

아울러 KIST에서 개발한 로봇에는 AI가 탑재돼 있다. KIST는 로봇에 탑재된 AI가 착용자 보행상태를 실시간으로 분석해 경사가 완만한 흙길이나 험한 바윗길, 가파른 나무계단과 불규칙한 돌계단 등 다양한 보행환경에서도 안전하고 효과적으로 근력을 보조한다고 설명했다.

한편 이종원 박사 연구팀이 웨어러블로봇 내 모터 및 감속기, 컴퓨팅 회로 등 핵심기술과 부품을 국내기업에 기술이전하는 등 다양한 분야에서 성과를 거두고 있다. 현재 연구팀은 문워크옴니에 대한 후속 연구로 다리 근력 강화와 함께 고관절-무릎 등 하지 복합관절을 동시에 보조하는 ‘문워크서포트(MOONWALK-Support)’를 개발하고 있다.

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