누구나 아이언맨이 될 수 있다. 농담이 아니다. 사람의 인지와 몸의 성능을 높이기 위한 인간-증강Human Augmentation 기술의 연구가 활발히 전개되고 있는 것. 웨어러블 로봇 기술의 하나인 외골격Exoskeleton 장치는 대표적인 인간-증강 기술로, 최근 다양한 기업이 접근을 가속화하고 있다.
외골격 장치란, 사람이 착용하여 일정한 자세를 반복하고 유지하거나 큰 힘을 낼 수 있도록 돕는 기기를 말한다. 최근 이 분야에 다양한 기업이 접근을 가속화하고 있다. 외골격 장치는 사람의 동작을 기계가 보조하여 무거운 물체를 적은 힘으로도 들 수 있게 하며, 불안정한 자세를 어려움 없이 유지할 수 있게 한다. 이러한 이점은 의료·군사·제조 등 다양한 분야에서 외골격 장치를 주목하게 한다. IFRInternational Federation of Robotics에 따르면, 2015년에서 2017년 사이 60% 이상의 고속 성장을 이뤄낸 외골격 시장은 2020년까지 연평균 25%로 성장 속도를 더욱 높일 것으로 예견하고 있다.
특히 제조 분야에서 외골격의 가능성은 매우 높다. 여타의 로봇 제품이 공정 프로세스 변경, 사용자 교육 등을 요구하는 반면, 외골격 장치는 단지 사람이 착용하는 것으로 완성된다. 작업은 여전히 사람이 수행하기에 기존 프로세스를 변경할 필요가 없으며, 사람의 움직임에 맞춰 동작을 보조할 뿐이기에 특별한 교육도 필요치 않다.
실제로 자동차 제조 분야에서는 BMW, GM, 아우디, 포드, 현대기아차 등 유수의 기업들이 모두 제조 공정에 외골격 장치를 도입하여 작업자의 피로도를 낮추고, 작업 능률을 획기적으로 향상시키고 있다. 팔을 들어올리는 활동이 많은 작업자에게 어깨 착용형 외골격 장치로 팔을 지탱하도록 하거나 불편한 기마 자세를 취해야 하는 작업자에게 다리보조형 외골격 장치를 제공하여 마치 맞춤형 의자에 앉은 효과를 제공하고 있는 것이다.
외골격 경쟁 ‘점입가경’
성장이 예견되는 외골격 시장 경쟁은 한층 치열해지고 있다. 또 강화되는 경쟁에서 우위를 점하기 위한 기술 개발 경쟁도 한층 불꽃 튀는 양상을 보이고 있다.
록히드마틴은 호주 디킨대학교Deakin University의 지능시스템연구소IISRI : Institute for Intelligent Systems Research와 1년간의 연구협력을 통해 FORTIS 외골격의 성능과 기능을 한층 확장했다고 밝혔다. FORTIS는 36파운드(약 16kg)에 달하는 공구를 보다 쉽게 사용하도록 록히드마틴이 설계한 무동력 외골격 장치이다.
IISRI의 연구진은 센서로 얻은 모션 캡처를 인체공학적으로 분석하여 사람에게 미치는 효과를 평가했다.
또한 FORTIS의 새로운 부착물을 설계하고, 3D 프린팅하여 사람이 등 뒤의 외부 하중을 더 편안하게 수용하도록 했으며, 외골격의 미세 조정 시간을 단축하는 기술도 개발했다. 록히드마틴의 FORTIS는 초기 군사용 목적으로 개발됐지만 IISRI와의 연구 협력을 통하여 자동차 제조·광업 등 산업 현장에서도 FORTIS를 활용할 수 있는 기술적 기반을 마련하게 됐다.
신체 절단 환자를 위한 의료보철물 기업인 오토복Ottobock도 Paexo라는 이름의 제품을 출시하고, 산업용 외골격 시장에 뛰어들었다. 오토복의 Paexo는 독일 폭스바겐 공장의 30명의 작업자들에게 파일럿 적용되어 성능 및 기능 검증도 완료했다. LG전자도 외골격 시장에 적극적인 움직임을 보이고 있는 기업 중 하나이다. 전략적으로 로봇 투자를 확대하고 있는 LG전자는 독일 베를린에서 진행된 IFA 2018 전시회에서 LG 클로이 수트봇LG CLOi SuitBot을 공개하면서 시장 개척에 나섰다.
