웨어러블 로봇 어디까지 왔나

산업ㆍ군사용에서 의료ㆍ재활용 확장
입고 벗는데 30초 보행운동 기기
‘아이언맨 속 슈트가 현실로’

로봇은 생활의 편의성을 높여주는 서비스 영역을 넘어 인간의 생산성을 위한 수단으로 혁신을 거듭하고 있다. 로봇을 옷처럼 입는 ‘웨어러블 로봇’이 대표적이다.

최초의 웨어러블 로봇은 1965년 미국의 제너럴 일렉트릭(GE)이 개발한 ‘하디맨’이다. 4.5㎏의 힘으로 110㎏의 물건을 들어 올릴 수 있도록 고안됐지만, 이동성이 떨어지고 동작이 불안정한 문제로 상용화에는 실패했다. 주로 산업용이나 군사용으로 개발되던 웨어러블 로봇은 최근 의료·재활 분야 등으로 활용 범위가 넓어지고 있다. 근력이 부족한 노인들이나 질병·장애 등으로 움직임이 불편한 환자들을 돕는 역할을 한다.

엔젤로보틱스의 보행 재활 치료를 위한 웨어러블 로봇 ‘엔젤렉스 M20’은 신경근육계 질환으로 인한 하지 부분 마비 환자의 보행을 돕는다. 착용자의 보행 의도를 인식해 부족한 힘을 보조하는 방식으로 작동한다. 국내 재활 관련 의료기관 100곳 이상에 보급했으며, 치료 환경을 고려해 빠르게 입고 벗을 수 있도록 설계했다.

올해 3월 국내 출시를 앞둔 ‘엔젤 슈트’는 엔젤렉스보다 가볍고 간편한 재활 치료 웨어러블 로봇으로 저강도의 재활이 필요한 환자가 사용할 수 있다.

▲위로보틱스의 웨어러블 로봇 윔을 착용하고 지리산을 등반하는 모습. (사진제공=위로보틱스)

중증 하반신마비 장애인의 거동을 돕는 웨어러블 로봇의 대중화도 머지않아 보인다. 엔젤로보틱스가 지난해 10월 선보인 ‘워크온슈트 F1’은 영화 ‘아이언맨’에 나오는 슈트처럼 로봇이 스스로 다가와 착용을 돕는다.

삼성전자의 1호 웨어러블 로봇 ‘봇핏’도 상용화가 임박한 것으로 알려졌다. 애초 장애인과 고령자의 보행 보조를 위해 개발됐지만, 다이어트나 근력 강화 등에도 사용할 수 있도록 활용 반경을 넓혔다. 코스모로보틱스의 ‘밤비니 틴즈’는 선천성 또는 후천성 신경 장애가 있는 보행 장애 어린이들을 위해 개발됐다. 보행 경험이 없는 선천적 보행 장애 어린이의 재활 효과를 높이기 위해 최초로 발목 모터를 적용한 점이 특징이다.

아직 초기 시장이지만 일상용 웨어러블 로봇도 등장하고 있다. 위로보틱스의 ‘윔’은 대중의 올바른 보행 운동을 위해 개발됐다. 1.6㎏의 가벼운 무게로 휴대가 편리하고, 착용법도 간단해 30초면 탈부착할 수 있다. 평지 보행 보조 외에도 오르막·내리막 모드를 추가해 활용도를 높였고, 고강도 인터벌 운동을 지원하는 운동 모드도 탑재했다.

전용 애플리케이션을 통해 인공지능(AI)과 빅데이터 기반으로 착용자의 근력과 균형, 자세 등 보행 지표를 분석하고 보완점을 진단해 맞춤형 운동 솔루션을 제공한다. 근력이 부족한 노인뿐만 아니라 아웃도어 활동을 즐기는 청장년층도 효과를 볼 수 있다.

제조업계는 근로자들의 피로를 줄여줄 수 있는 산업용 웨어러블 로봇 개발에 한창이다. 현대차그룹이 지난달 공개한 로봇 조끼 ‘엑스블 숄더’는 생산 현장 특성을 고려해 착용자의 편의성과 안전성을 확보하는 데 초점을 맞췄다. 무동력 구조로 별도의 충전이 필요 없고, 고성능 차량에 쓰이는 탄소 복합 소재와 내마모성 소재를 적용해 알루미늄 대비 3.3배 강성을 확보하고 무게는 40% 줄였다.