- 기계硏 1.3kg 초경량 로봇옷 개발

- 반복 작업 허리근육 사용량 40%↓

박철훈 사르텍소 박철훈 대표가 ‘근육옷감’ 기술을 적용한 의복형 웨어러블 로봇 ‘바이오닉 슈트’를 착용하고 있다.[한국기계연구원 제공]
박철훈 사르텍소 박철훈 대표가 ‘근육옷감’ 기술을 적용한 의복형 웨어러블 로봇 ‘바이오닉 슈트’를 착용하고 있다.[한국기계연구원 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 무거운 물건을 들어 올릴 때 허리에 힘을 덜 줘도 되는 ‘로봇옷’이 등장했다. 모터나 딱딱한 금속 프레임 없이 옷감 자체가 근육처럼 수축해 사람의 움직임을 돕는다.

한국기계연구원은 연구원 창업기업 사르텍소가 자체 개발한 ‘근육옷감’ 기술을 적용한 3세대 의복형 웨어러블 로봇 ‘바이오닉 슈트(Bionic Suit)’ 상용화에 나섰다고 5일 밝혔다.

사르텍소는 기계연 AI로봇연구소 첨단로봇연구센터 박철훈 책임연구원이 창업한 기업이다. 박 대표가 2012년부터 연구해 온 형상기억합금 인공근육 기술을 기반으로 기존 웨어러블 로봇의 무게와 착용 불편 문제를 해결했다.

핵심은 옷감 자체가 힘을 내는 ‘근육옷감’이다.

맨몸으로는 들지 못하던 36kg 케틀벨을 허리 보조 바이오닉 슈트를 입고 쉽게 들어 올리는 모습.[한국기계연구원 제공]
맨몸으로는 들지 못하던 36kg 케틀벨을 허리 보조 바이오닉 슈트를 입고 쉽게 들어 올리는 모습.[한국기계연구원 제공]

머리카락보다 가는 형상기억합금 와이어를 코일 형태의 실로 만든 뒤 일반 옷감처럼 직조했다. 여기에 전류를 흘려주면 코일실이 사람의 근육처럼 수축하면서 힘을 발생시킨다.

기존 웨어러블 로봇이 모터와 기계장치를 이용해 신체 움직임을 보조했다면, 이 기술은 옷감 자체가 인공근육 역할을 한다는 점에서 차별화된다.

특히 근육옷감 10g으로 최대 10~15kg의 무게를 들어 올릴 수 있다. 자체 무게의 최대 1500배에 달하는 힘을 내는 셈이다.

이를 적용한 허리 보조용 ‘바이오닉 슈트 웨이스트’는 배터리와 제어기를 모두 포함해 무게가 1.3kg에 불과하다. 허리와 어깨, 팔꿈치까지 동시에 보조하는 통합형 제품도 1.8kg 이하다.

실제 반복적으로 물건을 들어 올리는 작업에서 허리 근육 사용량이 40% 이상 감소하는 효과도 확인했다. 장시간 무거운 물건을 다루는 물류·건설·제조 현장 근로자의 신체 부담을 줄이는 데 활용될 것으로 기대된다.

홍유진 사르텍소 홍유진 CPO가 의복형 웨어러블 로봇 ‘바이오닉 슈트’를 입고 무거운 박스를 들어올리고 있다.[한국기계연구원 제공]
홍유진 사르텍소 홍유진 CPO가 의복형 웨어러블 로봇 ‘바이오닉 슈트’를 입고 무거운 박스를 들어올리고 있다.[한국기계연구원 제공]

사르텍소는 세계 최초로 허리·어깨·팔꿈치 세 관절을 한 벌로 동시에 보조하는 통합형 웨어러블 로봇 ‘바이오닉 슈트 풀(Bionic Suit Full)’도 선보였다.

이를 통해 물류·제조업뿐 아니라 돌봄, 재활, 일상생활, 국방 분야까지 활용 범위를 확대할 계획이다.

대량생산을 위한 기술적 기반도 확보했다. 근육옷감을 연속적으로 생산하는 자동직조 기술을 개발해 기존 수작업 중심의 제조공정을 자동화했다.

사르텍소는 허리 보조용 제품 가격은 성능과 적용 부위에 따라 100만원 이하부터 100만원 중반대까지 책정하는 방안을 검토 중이다.

박철훈 사르텍소 대표는 “기존 웨어러블 로봇이 기계 프레임에 몸을 맞추는 1세대, 장비를 몸에 고정하는 2세대였다면 바이오닉 슈트는 옷 자체가 사람의 힘을 보조하는 3세대 웨어러블 로봇”이라고 설명했다.

이어 “기계연에서 시작된 연구성과를 실제 제품으로 연결해 산업현장은 물론 일상에서도 누구나 쉽게 입을 수 있는 로봇으로 발전시켜 나가겠다”고 말했다.


nbgkoo@heraldcorp.com