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일상복처럼 입으면서 무거운 물건을 들어올릴 때 근력을 보조할 수 있는 의복형 웨어러블 로봇이 개발됐다.
한국기계연구원은 첨단생산장비연구본부 로봇메카트로닉스연구실 박철훈 책임연구원 연구팀이 옷감처럼 가볍고 돌돌 말 수 있는 동시에 필요할 때만 선택해서 큰 힘을 발휘할 수 있는 웨어러블 로봇을 개발했다고 11일 밝혔다.
기존 웨어러블 로봇은 대다수 외골격형 웨어러블 로봇이다. 모터나 공압 구동 방식으로 소음이 있고 무거우며 비싼 게 단점이다.
연구팀은 의복형 웨어러블 로봇의 핵심기술로 형상기억합금에 전류가 흐르면 수축하는 특성을 적용했다. 직경 0.5mm 이하의 가는 형상기억합금을 스프링 다발로 만들어 20g 정도의 가벼우면서도 근육처럼 수축하며 10kg의 무게를 들어 올릴 수 있는 유연구동기를 개발했다.
유연구동기와 배터리, 제어기 등을 모두 포함한 의복형 웨어러블 로봇의 무게는 약 1kg로 일반 성인이 입는 점퍼 수준에 불과하다. 특히 근력 보조가 필요할 때만 선택해 로봇과 신체를 연동할 수 있는 전력 낭비가 적고 배터리가 모두 소진해도 평소 일상복처럼 입고 다닐 수 있다.
연구팀은 앞으로 어깨와 허리, 다리 등 전신을 보조할 수 있는 모든 형태의 의복형 웨어러블 로봇을 개발해 힘든 일을 하는 근로자를 비롯해 노약자의 일상생활을 보조할 수 있는 재활기구로 발전시킬 계획이다.
박철훈 책임연구원은 “의복형 웨어러블 로봇은 택배, 물류 등 신체 일부분을 반복적으로 사용하는 분야에서 작업 환경을 개선하고 고령화 시대 노동인력 감소 문제를 해결할 수 있는 좋은 대안”이라며 “저렴하고 편안한 웨어러블 로봇으로 대중화해 해외 시장을 선점할 수 있도록 노력할 것”이라고 말했다. 연구결과는 국제학술지 ‘사이언티픽 리포트’ 온라인판에 게재됐다.
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