㈜사르텍소가 개발한 의복형 웨어러블 로봇 ‘바이오닉 슈트’ 성능 시험. 한국기계연구원 인공근육 10g으로 15kg을 들어 올리는 ‘근육옷 로봇’이 상용화 단계에 들어섰다. 한국기계연구원(이하 기계연) AI로봇연구소 첨단로봇연구센터 박철훈 박사가 창업한 사르텍소가 형상기억합금 인공근육 기술을 적용한 의복형 웨어러블 로봇 ‘바이오닉 슈트(Bionic Suit)’ 상용화를 추진한다. 기존 웨어러블 로봇은 모터와 프레임, 구동장치 등을 몸에 고정해야 해 무겁고 착용이 불편하다는 한계가 있다. 반면 바이오닉 슈트는 옷감 자체가 근육처럼 수축하면서 힘을 내는 방식으로, 신체 움직임에 맞춰 유연하게 착용할 수 있어 작업복 위에 덧입거나 군복 등에 일체형으로 적용할 수 있다. 기계연이 2012년부터 형상기억합금 인공근육을 직물 형태로 만든 ‘근육옷감’을 연구했다. 형상기억합금은 온도에 따라 형태가 변하고 다시 원래 모양으로 돌아오는 성질을 가진 금속이다. 연구팀은 머리카락보다 가는 합금 와이어를 스프링처럼 감아 코일실을 만든 뒤 옷감처럼 직조했다 달팽이 레이싱 게임 . 이 옷감에 전류를 흘리면 합금이 가열되면서 코일실이 수축해 힘을 내고, 이를 이용해 착용자의 허리와 팔 등 신체 움직임을 돕는다. 근육옷감 10g이 최대 15kg의 무게를 들어 올리는 힘을 발휘해 자체 무게의 1500배에 달하는 하중을 감당할 수 있다. 형상기억합금 코일실 직조 근육옷감 구동기. 한국기계연구원 이 기술을 적용한 허리 보조용 바이오닉 슈트는 배터리와 제어기를 모두 포함해 무게가 1.3kg에 불과하고, 허리·어깨·팔꿈치를 함께 보조하는 통합형 제품도 1.8kg 이하다. 실제 반복적으로 물건을 들어 올리는 작업에서 바이오닉 슈트를 착용했을 때 허리근육 사용량이 40% 이상 감소하는 효과를 확인했다. 36kg 케틀벨을 허리 보조 바이오닉 슈트를 입고 들어 올리는 모습. 한국기계연구원 이 제품은 세계 최초로 세 관절을 동시에 지원하는 의복형 웨어러블 로봇이다. 바다이야기오락실 사르텍소는 허리, 어깨, 팔꿈치, 세 관절을 한 벌로 동시에 보조하는 통합형 바이오닉 슈트를 개발, 물류·건설·제조업 등 무거운 물건을 반복적으로 취급하는 작업현장에 공급할 계획이다. 사르텍소는 기존 수작업 중심이던 근육옷감 제조 과정에 자동직조 기술을 적용해 인공근육 직물을 연속 생산할 수 있는 기반을 마련했다. 이에 따라 가격도 기존 산업용 웨어러블 로봇보다 낮춰 개인이 구매할 수 있는 수준으로 책정하는 방안을 검토 중이다. 이에 따라 허리 보조용 제품은 성능과 적용 범위에 따라 100만 원 전후로 출시될 전망이다. 활용 분야도 산업현장은 물론 노약자 돌봄, 재활, 일상, 소방, 국방 등으로 확대할 방침이다. 다양한 형태로 적용한 ‘바이오닉 슈트’. 한국기계연구원 박철훈 사르텍소 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 ”무거운 기계장치를 착용하는 방식에서 벗어나 필요한 힘을 옷감이 직접 만들어 내는 것이 이번 기술의 핵심"이라고 설명했다. =bari&wr_i