웨어러블 '외골격 로봇' 시장 불 붙다
웨어러블 '외골격 로봇' 시장 불 붙다
  • 최광민 기자
  • 승인 2018.10.22 20:49
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무저항 구동기술(soft actuators)과 부드럽고 비용 효율적이며, 합리적인 외골격 로봇을 제공하기 위해 3D 프린트된 부품 및 구조, 내구성 배터리 등과 같은 첨단 기술을 개발에 기인한다.
BMW 미국 사우스캐롤라이나 주 스파턴버그(Spartanburg) 공장에서 상체 외골격(슈트로봇)을 착용하고 작업(사진:본지DB)

웨어러블 외골격 로봇(Shoot Robot, Exoskeleton Robot, Exsosuits 등)은 사람의 팔이나 다리 등 특정 신체 부위에 착용해 더욱 강력한 근력과 지구력을 발휘하는 장치를 말하며, 크게는 상체용과 하체용으로 구분되며, 신체 부위 각 착용 용도에 따라 세분화 된다. 또한 웨어러블 외골격 로봇은 일관되고 반복적인 운동 요법을 제공하고, 다양한 산업과 각 작업장에서의 내구성 및 안전성을 개선하고, 생산성을 높이고, 부상의 위험을 방지하고 스키, 골프 및 하이킹과 같은 레크레이션 활동을 용이하게 하며, 심지어 전투력에 새로운 역량을 부여하기까지 한다.

최근 웨어러블 외골격 로봇 시장은 기존의 신경 및 근골격계 질환으로 고통받는 환자의 재활과 치료에 그리고 불완전마비와 근력약화로 인해 생활에 불편을 겪는 노인과 노약자를 위한 보조 및 재활 응용에 대한 수요가 크게 증가함에 따라 지난 몇 년 동안 고도의 성장률을 보이고 있다. 아울러 산업 현장에서 생산성을 높이고 위험 및 피로 감소와 신체에 직접 착용하는 혁신적 외골격 로봇(슈트로봇)은 작업 환경에 따라 내구성과 안전성을 향상시키고 신체의 외부 지지 구조로 작용, 치료와 재활 시장을 넘어 인간의 제 2의 골격으로 자리매김하고 전세계로 확산되고 있다.

외골격 로봇인 '아르케(ARKE)'는 AI플랫폼 탑재로 사용자들은 슈트 로봇을 착용한 채 말하면 로봇이 음성을 인식하고 동작을 실현한다(사진:바이오닉 레버러터리, 편집:본지)

BIS 리서치(Business Intelligence and Strategy Research)의 최근 발표된 ‘글로벌 웨어러블 로봇(외골격) 시장 분석 및 전망 2017-2026(Global Wearable Robotic Exoskeleton Market, Analysis & Forecast, 2017–2026)’ 조사보고서에 따르면 글로벌 웨어러블 외골격 로봇 시장은 오는 26년 5조 3천억원으로 연평균 47.4 %의 높은 성장이 예상된다고 전망하기도 했다.

이처럼 각 산업에서 주목과 높은 성장 바탕으로는 다양한 수요처 증가에 기인했지만 무엇보다도 슈트로봇이라는 특성이 작용돼, 로봇의 무게와 저항감을 느끼지 않도록 하는 무저항 구동기술(soft actuators)과 부드럽고 비용 효율적이며, 합리적인 외골격 로봇을 제공하기 위해 3D 프린트된 부품 및 구조, 내구성 배터리 등과 같은 첨단 기술을 개발에 기인한다. 여기에 최근 슈트로봇은 인공지능 기반과 사람이 생각대로 몸과 같은 움직임을 지원하기 시작했다.

도요타 자동차의 재활지원 로봇 '웰 워크(Welwalk)‘(사진:본지DB)

대표적으로 도요타 자동차의 재활지원 로봇 '웰 워크(Welwalk)‘는 생산은 물론 임대사업도 한다. 특히 BMW그룹은 상체용과 하체용 슈트로봇을 각 생산현장에 적용하고 있으며, 생산 파트의 작업자들은 작업 부하를 줄이기 위해 몸에 외골격 로봇을 착용하여 신체에 대한 외부 부하를 경감시키고 신체적으로 까다로운 작업에 필요한 노력을 줄여주고 있다.

현대로뎀의 허리와 무릎의 근력 집중 강화 로봇, RMX(Rotem Modular eXoskeleton)(사진:현대로템)

상체용 슈트로봇은 지루한 일을 해야 하는 작업자 상박(上膊,어깨부터 팔꿈치까지의 부분)의 움직임을 유연하게 보조하며, 안전과 생산성을 극대화 한다. 이처럼 웨어러블 외골격 로봇(슈트 로봇) 시장이 주목 받는 상황에서 일본, 미국, EU, 등은 이미 관련 규제 완화 및 정부 지원을 서두르고 있으며 실제로 일본은 지난해 로봇신전략을 발표한 뒤 2025년까지 노약자의 생활을 지원하기 위한 웨어러블 로봇 940만 대를 보급하겠다는 계획을 밝혔었다. 

맞춤형 하지재활로봇 ‘뉴렉스’(사진:기계연, 편집:본지)

국내에서는 한국과학기술연구원이 개발한 ‘큘렉스(KULEX)’, 기계연구소에서 맞춤형 하지재활 로봇 ‘뉴렉스’, 생산기술연구원의  ‘하이퍼(HyPER)’, 국립재활원 손재활로봇 라파엘(Rapael), 현대로뎀의 허리와 무릎의 근력 집중 강화 로봇, RMX(Rotem Modular eXoskeleton)와 하지착용형 HUMA, 서강대 공경철 교수팀(서강대학교 기계공학과)이 솔리드웍스 프로그램으로 개발한 웨어러블 로봇 ‘엔젤렉스’ 등 있으며, LG전자는 지난달 31일 독일 베를린에서 개최된 ‘IFA 2018’ 전시회에서 웨어러블 로봇 ‘LG 클로이 수트봇(LG CLOi SuitBot)’을 처음 공개하기도 했다.

산업현장부터 일상생활까지 다양하게 활용할 수 있는 하체 근력 지원용 웨어러블 슈트 로봇 ‘LG 클로이 수트봇’(사진:LG전자)

이런 가운데 현대차그룹이 산업용 웨어러블 로봇 개발을 본격화하며 미래 고부가가치 사업 영역인 로보틱스 신사업 분야 개척에 박차를 가한다고 22일 밝혔다. 현대차그룹은 9월 현대·기아차 북미 공장에 ‘의자형 착용로봇(H-CEX)’을 시범 적용한 데 이어 연말에는 ‘윗보기 작업용 착용로봇(H-VEX)’까지 시범 적용해 독자 개발한 산업용 웨어러블 로봇의 기술력 검증을 이어갈 계획이라고 한다.

특히 2018년 초 로봇·인공지능(AI) 분야를 5대 미래혁신 성장분야 중 하나로 선정한 현대차그룹은 관련 기술 개발에 주력하기 위해 전략기술본부 산하에 로봇 분야를 전담하는 로보틱스(Robotics)팀을 신설하고 관련 부문 간 협업을 확대해 나가고 있다. 실제로 의자형 착용로봇과 윗보기 작업용 착용로봇도 로보틱스팀(전략기술본부)과 생기개발센터(생기개발본부)의 협업을 통해 탄생했다. 

현대자동차 직원이 의자형 착용로봇을 착용하고 작업하고 있다(사진:현대차)

현대차그룹은 웨어러블 로봇과 서비스 로봇, 마이크로 모빌리티 등 3대 로봇 분야의 기술 개발을 진행 중이며 국내외 로봇·인공지능(AI) 기술을 보유한 유망 기업들과의 전략적 제휴도 적극 추진하고 있으며, 로보틱스 분야는 교통약자를 포함한 모든 사람들에게 이동의 자유를 주는 것은 물론 산업, 군사, 생활 지원 등 다양한 분야로 확대 적용이 가능해 현대차그룹의 사업 영역을 광범위하게 키워줄 미래 핵심 신성장 동력으로 평가받고 있다. 

한편 현대차그룹은 로보틱스 분야를 미래 모빌리티 솔루션의 일환으로 보고 과감한 투자를 통해 관련 기술력 확보에 적극 나서고 있다. 지난 10일 현대자동차는 미국의 인공지능(AI) 전문 스타트업 ‘퍼셉티브 오토마타(Perceptive Automata)’에 전략 투자를 단행하고 로보틱스 분야에 활용할 수 있는 인간 행동 예측 기술을 확보하기 위한 협업에 나선다고 밝혔으며, 또 지난해 말에는 SK텔레콤, 한화자산운용과 함께 총 4500만달러 규모의 ‘AI 얼라이언스 펀드’를 조성하고 인공지능 및 스마트 모빌리티 분야의 유망 스타트업에 대한 투자를 진행하고 있다고 밝혔다. 

 

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