옷처럼 간편하게 입으면 움직일 때 힘이 덜 들게 해주는 초경량 웨어러블 로봇(wearable robot)이 개발됐다. 거동이 힘든 뇌졸중 환자 등의 불편을 줄이는데서  나아가 기술이 고도화되면 군인, 소방관 등 다양한 산업종사자들의 편의를 증대시켜 줄 것으로 기대된다.

이기욱 중앙대 기계공학과 교수와 미국 하버드대 위스연구소의 코너 월시 교수, 김진수 연구원 등이 참여한 연구팀은 16일 국제학술지 ‘사이언스’에 다목적 휴대용 엑소수트(exosuit)를 개발했다고 발표했다.

영화 ‘아이언맨’의 수트처럼 기계장치를 입혀 힘을 키우는 ‘외골격 로봇(exoskeleton robot)’은 단순히 영화적 소재를 넘어 전세계 산업계가 각광하는 분야다. 힘이 부족한 노인들이나 움직이는데 어려움을 겪는 환자는 물론, 산업용으로도 주목받고 있다.

하버드대 연구진도 지난 2016년과 2017년 보행용과 달리기용 엑소수트를 개발했다. 다만 기존 엑소수트는 걸을 때와 달릴 때 각기 다른 작동 프로그램이 필요했지만, 이번에 개발한 엑소수트는 센서로 움직임을 추적해 자동으로 프로그램이 전환되도록 만들어졌다.

이 외에 미국과 유럽에서 다양한 엑소수트가 개발됐지만 무겁고 부피가 커 일상에서 자연스럽게 사용하기엔 어려움이 있었다.

반면 이번에 개발된 엑소수트는 천과 같은 부드러운 소재와 와이어 등을 활용해 가볍고 단순하게 만들어 걷거나 달릴 때 필요한 움직임을 제한하지 않는 게 특징이다. 상체에 두르는 조끼와 허벅지에 차는 벨트를 와이어로 이은 형태로 무게는 5㎏이다. 조끼에 달린 두 개의 전기모터가 허리와 허벅지 벨트 사이에 인장력을 가해 고관절과 둔부 근육에 힘을 보태는 원리다.

이 수트를 입고 에너지대사량을 측정한 결과 1.5㎧ 속도로 걸을 때 신진대사량이 9.3% 감소됐고, 2.5㎧ 속도로 뛸 때는 신진대사량이 4% 줄었다. 연구진은 걸을 때는 7.4㎏, 달릴 때 5.7㎏ 무게의 짐을 덜어내는 것과 비슷한 효과라고 설명했다.

연구진은 “이번 연구로 휴대용 웨어러블 로봇이 여러 활동을 지원할 수 있음을 확인했다”며 “신체적으로 상해를 입을 위험이 있는 산업 종사자들을 지원하는 등 다양한 응용 분야에 적용될 수 있을 것”이라고 전했다.

최정 기자 다른기사 보기