근로자 근골격계 부담 줄이는 ‘착용 로봇’ 나왔다

지난 27일 착용 로봇 ‘엑스블 숄더’를 입은 현대자동차 로보틱스랩 연구원이 차량 하부에 부품을 결합하고 있다. 현대차 제공

현대자동차그룹이 자체 개발한 산업용 착용 로봇을 최초로 공개하며 ‘웨어러블 로봇’ 사업을 본격화한다. 입는 것만으로도 근로자의 근골격계 부담을 줄이고 작업 효율을 높인다. 국내에 먼저 공급한 뒤 해외 시장도 적극 개척하겠다는 포부다.

현대차그룹은 지난 27일 경기 고양시 현대 모터스튜디오 고양에서 ‘웨어러블 로봇 테크데이’를 개최하고 ‘엑스블 숄더’를 공개했다고 28일 밝혔다. 현대차그룹 로보틱스랩이 2018년 개발에 착수한 이후 처음 출시한 산업용 착용 로봇이다. 산업 현장에서 팔을 위로 올려 작업하는 과정에 활용하면 사용자의 어깨와 팔꿈치 근력을 보조하고, 그만큼 근골격계 부담을 줄일 수 있다.

엑스블 숄더의 가장 큰 특징은 무동력 토크(회전력) 생성 구조라는 점이다. 가볍고 별도로 충전할 필요가 없어 유지와 관리가 편리하다. 전동 시스템을 대신해 근력 보상 모듈을 적용했다. 사용자가 조끼 형태의 엑스블 숄더를 착용하면 장치 내부의 스프링이 늘어나면서 나오는 탄성에너지가 멀티 링크를 거쳐 크랭크축에 전달된다. 이 회전력이 사용자의 팔 윗부분 근력을 보조하는 원리로 작동된다. 이를 통해 사용자는 어깨 관절 부하의 경우 최대 60%, 전·측방 삼각근 활성도는 최대 30%가량 줄일 수 있다.

현대차는 엑스블 숄더에 고성능 차량에 쓰이는 탄소복합소재와 내마모성소재를 적용해 중량은 40% 줄였다. 사용자 몸에 직접 닿는 부분에는 차량의 크래시 패드에 쓰이는 내충격성 소재를 활용했다. 산업현장 돌발 충격 상황에서 인체 손상을 최소화하기 위함이다.

제품을 착용한 상태에서 다른 동작을 하는데 불편함이 없는 것도 장점이다. 어깨 관절을 굽히고 펴는 각도를 180도까지 구현해 제품을 착용해도 양팔을 자유롭게 움직일 수 있다. 팔을 내리거나 앉아서 휴식을 취할 때도 착용자의 움직임을 방해하지 않는다.

현대차그룹은 내년 상반기에 순차적으로 제품을 출고할 계획이다. 현대차그룹은 우선 현대차와 기아의 생산 부문에 우선 공급하고, 2026년에는 유럽과 북미 등 해외 시장 진출을 목표로 하고 있다.

글로벌 웨어러블 로봇 시장 규모는 올해 24억 달러(약 3조 3500억원) 수준에서 2033년 136억 달러(19조원)로 4배 이상 성장할 것으로 예상된다. 현대차는 무거운 짐을 들 때 허리를 보조해주는 착용 로봇 ‘엑스블 웨이스트’, 보행 약자의 재활을 위한 착용 로봇 ‘엑스블 멕스’도 개발하고 있다.

하종훈 기자

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