산업현장에서 일상생활까지, 현대로템의 웨어러블 로봇

4차 산업혁명 시대의 주요 기술 중 하나인 ‘로봇’. 다양한 로봇 중에서도 최근 가장 주목받은 것이 바로 ‘웨어러블 로봇(Wearable Robot)’입니다. 이 로봇은 원래 신체가 불편한 사람을 보조하는 용도로 개발이 시작되었는데요. 이제는 근로자의 작업을 보조하거나 농가의 수확 작업에 투입되는 등 그 활용도가 더욱 넓어지고 있습니다.

 

웨어러블 로봇이 주목받는 이유

웨어러블 로봇의 가장 큰 장점은 아이언맨의 슈트처럼 입기만 해도 신체 능력이 향상된다는 점입니다. 하체 장애가 있는 사람도 일반인처럼 걸을 수 있고, 무거운 물건을 다루는 작업자들의 근력을 지원해 작업 부하를 낮출 수 있죠. 여기에 일반 로봇에 비해 상대적으로 가격이 저렴하고 착용과 사용도 쉽습니다.

 

▲ 현대로템의 H-Frame은 무거운 물건을 보다 쉽게 들어 올릴 수 있도록 도와준다.

웨어러블 로봇은 입는 부위에 따라 여러 종류로 나뉘는데요. 걷는 것이 불편한 사람을 위한 보행 보조 로봇, 조끼처럼 착용해 어깨관절을 보조하는 로봇, 무릎관절을 보조해 앉은 자세를 유지하는 로봇, 무거운 물건을 들어 올릴 수 있도록 팔 근력을 보조하는 로봇 등 다양합니다.

 

▲ (좌) 들기 보조 무동력 엑소 수트 H-Frame, (우) 다리 보조 체어리스 엑소 수트 CEX(Chairless Exoskeleton)

관절염이나 건초염, 요통 등 근골격계 질환이 여러 산업군 종사자에게서 흔하게 발견되는 상황에, 고령화율이 높아지면서 근골격계 질환은 사회 전반의 문제가 되고 있는데요. 반복적인 동작으로 관절에 무리를 받는 작업자에게 근력을 보조하는 웨어러블 로봇은 효과적인 대안이 될 것으로 보입니다.

현대로템은 우수한 기술력을 기반으로 사람을 도와주는 웨어러블 로봇 상용화에 앞장서고 있습니다. VEX는 유사 제품과의 작업성 및 편의성 비교를 위한 블라인드 테스트 결과, 상대적으로 우수한 평가를 받은 바 있습니다. 또한 해외 제품 대비 7~80% 수준의 가격으로 대중적인 보급을 위한 가격경쟁력까지 보유하고 있죠.

 

웨어러블 로봇, 산업에 어떻게 도움 될까?

 

▲조끼형 웨어러블 로봇을 착용하면 자동차 생산 라인에서의 상향 작업이 한층 수월해진다.

그렇다면 웨어러블 로봇은 산업현장에서 어떻게 활용될까요? 현대차 로보틱스랩이 선행개발하여 현대로템에서 양산개발을 완료한 VEX와 CEX는 향후 국내외 자동차 제조 공정에 투입될 것으로 기대됩니다.

 

▲ 웨어러블 로봇은 농업인들의 근골격계 질환 예방에 안성맞춤이다.

고령화가 특히 심각한 농업 분야에서도 웨어러블 로봇이 주목받기 시작했습니다. 현대로템은 지난해부터 웨어러블 로봇을 농작업에 적용하기 위한 실증 시험을 진행해 왔습니다. 그 결과 VEX는 과수 수확 작업에 알맞고 H-Frame은 무거운 물건을 들어 올리는 물류/이송 작업에, CEX는 다리를 굽혀야 하는 채소류 수확 작업에 적합하다는 결론이 나왔죠. 현대로템은 시험 성과를 바탕으로 제품을 개량해 농업 현장에 보급할 계획입니다.

 

▲ 현대로템은 한국전력공사와 함께 전력 분야 공사 작업자를 위한 웨어러블 로봇 개발에 협력하고 있다.

이뿐만이 아닙니다. 현대로템은 지난 6월 한국전력공사와 로봇 개발 협력을 위한 양해각서를 체결했는데요. 전력 분야에서도 특히 작업자의 신체 피로 부담과 안전사고 위험도가 높은 간접활선(절연스틱을 활용한 배전 작업) 작업을 위한 웨어러블 로봇 개발이 목표입니다.

 

▲ 상체 근력 보조 웨어러블 로봇을 이용하면 무거운 절연스틱으로 인한 근부하를 줄일 수 있다.

활선유지보수를 위해 사용되는 절연스틱의 경우, 끝단의 작업 공구(피박기, 압축기)의 무게로 인해 작업자의 팔과 어깨에 높은 부하가 가해지는데요. 현대로템은 이러한 작업자의 근부하를 줄여줄 수 있는 웨어러블 로봇을 위한 개발 사양 및 추진방안을 협의하고 있습니다.

웨어러블 로봇은 기존 작업 환경에서는 찾아보기 힘든 새로운 장비지만, 여러 산업현장에서 시범운용을 통해 검증된 근부하 개선 효과를 기반으로 업무 효율성을 강화할 수 있을 것으로 기대됩니다. 그리고 웨어러블 로봇은 작업자의 보건안전에도 긴밀한 영향을 미치며 향후 다양한 산업분야에 적용될 것으로 전망되는데요. 현대로템은 지속적인 연구개발을 통해 로봇 제품 개발에 최선을 다할 예정입니다.

 

현대로템이 준비하는 로봇 기술의 미래

현대로템은 현대자동차그룹과 함께 ‘산업용 근력 증강 로봇’ 개발에 착수해 웨어러블 로봇의 핵심기술을 확보한 바 있습니다. 이외에도 미래 로봇 시장에 대응하기 위해 다변화된 로봇 기술을 개발하는 중이죠. 또한 현대로템은 웨어러블 로봇의 개발뿐만 아니라 대중적인 보급을 위해 대리점과 협력하는 등 유통/판매망 확대에도 앞장서고 있습니다.

 

▲ 현대로템 웨어러블 로봇 개발을 맡고 있는 스마트무인로봇팀

오늘은 웨어러블 로봇 시장의 확장과 현대로템의 주요 제품들을 소개해 드렸는데요. 아직은 우리에게 조금 낯선 웨어러블 로봇이지만, 가까운 미래에 수많은 산업현장과 일상생활에서 활약하게 될 것으로 예상됩니다. 인간의 삶을 더 편리하고 풍요롭게 변화시킬 웨어러블 로봇에 많은 관심 부탁드립니다!