오준호 KAIST 교수가 개발한 재난로봇 DRC 휴보+가 2015년 ‘DARPA 로보틱스 챌린지’ 결선대회에서 우승을 차지했다. [KAIST 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 그동안 산업현장에서 주로 활용되던 로봇이 매우 빠른 속도로 진화를 거듭하며 우리의 일상생활 속으로 활동영역을 확장해나가고 있다.

최근 전 세계적 인구 고령화, 화재‧홍수, 코로나19 팬더믹 등과 같은 대형 재난 발생에 따라 사람을 대신해줄 로봇의 필요성이 급증하고 있기 때문이다.

특히 최근 고령화 사회에 대비해 거동이 불편한 노인과 환자 및 장애인들을 도와주는 의료로봇과 각종 재난현장에서 활약하게 될 재난로봇 분야 기술발전이 눈부시다.

로봇 진화의 기술적 배경에는 인공지능 기술 발전, 센서 및 사물인터넷, 클라우드 빅데이터 보급 오픈소스 확산 등이 꼽힌다. 기존 산업용 로봇 핵심 부품인 고정밀 감속기, 서보모터, 제어장치 등과 결합해 고성능 로봇 개발이 가능해진 것이다.

▶환자 치료하고 이동돕는 의료로봇 활용증대=현재 국내에서는 과학계 정부출연연구기관과 대학 등을 중심으로 의료로봇과 재난로봇 개발이 진행되면서 상용화 성과가 속속 도출되고 있다.

이중에서 재활 치료로봇은 재활의학과 로봇기술이 융합, 현재의 임상척도로는 측정할 수 없는 부분의 측정 및 정밀한 치료를 제공해 재활치료의 효과를 극대화시켜주는 로봇을 말한다.

한국기계연구원 의료지원로봇연구실 우현수 박사팀은 대표적 심혈관계 질환이자 노령층에서 발병이 증가하고 있는 뇌졸중을 앓고 있는 환자들을 위한 재활치료 로봇 개발에 성공하면서 상용화에 대한 기대감을 높이고 있다.

한국기계연구원 김창원 박사 연구팀은 거동이 불편한 노인환자의 이동과 진료를 좀 더 편하게 해 줄 수 있는 '간병인 보조 환자 이동로봇'을 개발, 성능 고도화 연구를 집중하고 있다.

환자 탑승 시 두 개의 양팔 지지부로 쉽고 안전하게 지탱해 움직임을 최소화하고 안전한 이동을 가능케 한다. 김 박사는 “기존 상용화된 환자 이동로봇은 타고 내릴 때 번거로운 과정과 시간이 소요돼 활용도가 떨어진다”면서 “현재 시제품을 제작한 상태로 성능 고도화를 통한 상용화 연구에 주력하고 있다”고 말했다.

의료로봇의 경우 현장에 적용하기까지 성능의 안정성과 유효성이 엄격한 절차와 시험을 통해 인정돼야만 하기 때문에 개발 이후에도 오랜 시간과 많은 비용이 소요된다는 어려움이 있다. 하지만 최근 정부가 다양한 정책과 사업을 통해 적극적으로 지원에 나서고 있어 조만간 국내 의료로봇 연구가 선순환의 흐름으로 바뀔 것으로 기대되고 있다.

한국생산기술연구원 조정산 박사팀이 개발한 200kg의 장애물도 거뜬히 옮길 수 있는 재난현장용 ‘로봇팔’.[한국생산기술연구원 제공]

▶극한환경서 사람 대신하는 재난로봇 주목=최근 한국과학기술원(KAIST) 오준호 교수는 연구실 창업한 ‘레인보우로보틱스’를 코스닥 상장에 성공해 주목받고 있다. 오 교수가 지난 2002년 국내 최초 휴머노이드 로봇 ‘휴보’ 개발에 성공한 뒤 2015년 ‘DARPA 로보틱스 챌린지’ 결선대회에서 재난로봇 DRC 휴보+로 우승을 차지한 성과를 거뒀다.

오준호 교수는 “로봇의 기술적 한계는 인류의 직면한 과학적 문제로 자율적으로 판단할 수 있는 인공지능, 인공근육, 원격제어, 고온에 견딜 수 있는 소재 등의 여러 가지 난제를 극복해야 한다”면서 “앞으로 방사능 재난현장이나 우주정거장에 외부 수리가 필요한 곳 등 극한환경에서 사람을 대신한 재난로봇의 효용성이 커질 것”이라고 강조했다.

한국원자력연구원은 최근 후쿠시마 원전 사고현장에 사람대신 투입돼 작업을 가능케 하는 무인방재로봇을 개발해 선보였다. 사고대응 로봇인 ‘암스트롱’은 유압시스템을 적용해 양 팔로 총 200㎏ 하중의 물건을 자유롭게 움직이고 무한궤도로 험지 이동이 가능하다. 무거운 콘크리트나 폐기물 드럼을 취급하고 소화수를 분사하거나 잔해물 처리, 밸브 조작이 필요한 사고 현장에서 특히 유용하다.

한국생산기술연구원 장재호 박사팀은 사람의 하체에 착용하는 가볍고 유연한 외골격(外骨格) 소방관용 근력지원 로봇 ‘하이퍼R1’을 개발했다. 소방관들이 이 로봇을 착용하면 산소통 2개를 메고도 가뿐하게 계단을 오를 수 있게 된다.

이외에도 한국생산기술연구원 조정산 박사팀은 200kg의 장애물도 거뜬히 옮길 수 있는 재난현장용 ‘로봇팔’을 개발했다. 이 강철 로봇팔은 재난현장에서 소방관들의 안전을 보호하면서 어렵고 복잡한 구조작업을 신속하게 수행할 수 있도록 해줄 것으로 기대된다.

한국과학기술연구원(KIST)가 개발한 자율주행 방역로봇.[KIST 제공]

코로나19 방역기능 갖춘 무인로봇도 등장했다. 한국과학기술연구원(KIST) AI로봇연구소는 자율주행기술로 무장한 UV 소독기능과 소독약 분사기능을 갖춘 방역로봇 ‘AIDBOT’ 개발에 성공했다. 로봇의 상단부에서는 소독약을 분사하고, 양 옆 부분에서는 UV(자외선)를 통한 간접소독도 함께 이뤄진다. 방역 목표를 자동으로 인식해 분사하고, 3차원 지도를 만들어 장애물을 알아서 회피한다.

nbgkoo@heraldcorp.com