모터 대신 '근육옷감'…입는 로봇 상용화 나선다

기계연 창업기업 사르텍소, 의복형 웨어러블 로봇 선보여
1.3㎏ 슈트로 허리 근육 부담 줄여…100만원 이하 제품도 검토

무거운 물건을 들어 올릴 때 허리와 팔에 가해지는 부담을 줄여주는 로봇이 옷처럼 가벼워지고 있다. 모터와 금속 프레임 대신 전기를 흘리면 수축하는 특수 옷감을 이용해 사람의 근력을 보조하는 기술이다. 국내 연구진이 개발한 이른바 '근육옷감' 기술이 실제 제품으로 만들어져 산업현장 진출을 앞두고 있다.

한국기계연구원은 연구원 창업기업 사르텍소가 형상기억합금 인공근육 기술을 적용한 의복형 웨어러블 로봇 '바이오닉 슈트(Bionic Suit)'를 선보이고 상용화에 나섰다고 5일 밝혔다.

박철훈 (주)사르텍소 대표가 바이오니 슈트를 들어보이고 있다. 기계연 제공

사르텍소는 박철훈 기계연 AI로봇연구소 첨단로봇연구센터 박사가 창업한 기업이다. 박 대표가 2012년부터 연구해 온 형상기억합금 인공근육 기술을 기반으로 기존 웨어러블 로봇의 무게와 착용 불편을 줄이는 데 초점을 맞췄다.

핵심은 옷감 자체가 힘을 내는 '근육옷감'이다. 머리카락보다 가는 형상기억합금 와이어를 코일 형태의 실로 만든 뒤 옷감처럼 직조했다. 전류를 공급하면 와이어가 수축하면서 힘을 발생시키고, 이를 이용해 사람의 움직임을 보조한다. 기존 로봇처럼 모터와 단단한 프레임을 사용할 필요가 없어 가볍고 유연한 구조를 구현할 수 있다.

기계연에 따르면 근육옷감 10g은 최대 10~15㎏의 하중을 들어 올릴 수 있다. 자체 무게의 최대 1500배에 해당하는 하중이다. 이를 적용한 허리 보조용 '바이오닉 슈트 웨이스트(Bionic Suit Waist)'는 배터리와 제어기를 포함해 무게가 1.3㎏이다. 허리와 어깨, 팔꿈치 등 세 관절을 함께 보조하는 통합형 제품도 1.8㎏ 이하로 제작했다. 반복적으로 물건을 들어 올리는 작업에서는 허리 근육 사용량이 40% 이상 감소하는 효과도 확인했다.

다양한 작업복과 군복에 (주)사르텍소 의복형 웨어러블 로봇 ‘바이오닉 슈트’를 적용할 수 있다. 기계연 제공

사르텍소는 물류·건설·제조업 등 반복적인 중량물 취급이 필요한 산업현장을 우선 공략하고, 향후 돌봄과 재활, 일상생활 및 국방 분야로 적용 범위를 확대할 계획이다.

대량생산을 위한 기반도 마련했다. 근육옷감을 연속적으로 생산하는 자동직조 기술을 도입해 기존 수작업 중심의 제작 과정을 자동화했다. 작업복 위에 덧입거나 기업의 작업복·유니폼에 일체형으로 적용하는 방식도 추진하고 있다.

가격은 허리 보조용 제품을 기준으로 100만원 이하부터 100만원 중반대까지 책정하는 방안을 검토하고 있다. 다만 최종 판매가격과 공급 일정은 아직 확정되지 않았다.

박 대표는 "기존 웨어러블 로봇이 기계 프레임에 몸을 맞추는 1세대, 장비를 몸에 고정하는 2세대였다면 바이오닉 슈트는 옷 자체가 사람의 힘을 보조하도록 만든 3세대 웨어러블 로봇"이라며 "기계연에서 시작된 연구성과를 실제 제품으로 연결해 산업현장은 물론 일상에서도 누구나 쉽게 입을 수 있는 로봇으로 발전시켜 나가겠다"고 말했다.

김종화 기자 justin@asiae.co.kr