‘철인’ 만드는 외골격 웨어러블 로봇, 산업·재활 도입 활발

이민우 기자
입력 2022.05.05 06:00
사용자의 몸에 밀착돼 동작을 보조하고 생산성을 향상시키는 외골격 웨어러블 로봇 시장이 커진다. 완성차 등 각종 산업의 도입과 재활 분야에서 쓰임새가 늘어나면서, 최근 5년사이 산업전체 규모가 큰 폭으로 성장했다. 반복 작업과 고중량 물체를 다루는 비중이 높은 제조·물류 분야 외에도 농업 등으로의 확대도 활발히 진전되는 중이다.

인더스트리 리서치, 360 마켓 업데이트 등 글로벌 시장조사업체의 보고서를 종합하면 2021년 외골격 웨어러블 로봇 글로벌 시장 규모는 20억달러(2조5000억원)이상이다. 2015~2016년 사이 3500만달러(443억원)쯤이었던 것과 비교하면 6년만에 50배이상 증가한 셈이다.

현대로템에서 제작한 외골격 웨어러블 로봇 벡스 착용 모습 / 현대자동차그룹외골격 웨어러블 로봇은 어벤저스의 아이언맨을 연상시키는 옷처럼 입는 형태의 로봇이다. 무거운 물체를 들어올릴 때의 부하를 분산하거나, 운동 능력을 보조하는 등의 역할을 한다. 착용자에 맞춰 조절도 가능한 만큼, 제조와 물류 등 산업부터 의료 분야의 재활까지 넓은 범용성을 갖추고 있다.
특히 외골격 웨어러블 로봇은 반복작업이 많은 제조·물류 분야에서 착용한 근로자의 효율성을 증가시키는 등 생산성 향상을 목적으로 주목받고 있다. 착용한 근로자는 외골격 웨어러블의 보조로 같은 작업을 더 빠르고 정확하게 실시할 수 있는데다, 무릎과 어깨 등 관절 부위의 소모와 부상을 예방하는 효과도 있다.

국내에서는 현대자동차그룹, 한국타이어 등 기업에서 외골격 웨어러블 로봇을 현장에 도입하는 추세다. 현대자동차그룹 기아는 2021년부터 외골격 웨어러블 도입에 속도를 내는 중이다. 현대로템에서 제작을 맡은 벡스(VEX)와 첵스(CEX)가 주인공이다. 벡스는 조끼 형태의 로봇으로 착용자의 어깨관절을 보조하며, 첵스는 의자형태로 착용자의 앉은자세와 무릎관절을 지지하는 역할을 수행한다.

한국타이어는 로봇 스타트업 에프알티(FRT)에서 개발한 ‘스텝업'이라는 로봇을 티스테이션 등 판매점에서 활용하고 있다. 외골격 웨어러블 로봇이 타이어 적재 작업 등에서 착용자를 보조해 허리 부상을 방지하는 등의 역할을 한다.

매사추세츠 공대에서 개발한 방직물 사용 외골격 웨어러블 로봇 / 매사추세츠 공과대학교(MIT)
해외에서도 외골격 웨어러블 로봇의 연구 개발이 활발하다. 미국 매사추세츠 공과대학교(MIT) 컴퓨터 과학·인공지능 연구소는 최근 공기압력을 활용한 보조 외골격 웨어러블 로봇을 개발했다. 니트형태의 부드러운 방직물로 외관을 둘러싼 해당 로봇은 튜브에 공기를 주입해 물체를 잡는 용도로 활용할 수 있다. 손에 장애가 있어 물체를 집는 행동이 제한되는 착용자나, 수술 후 재활로 손을 쓰기 힘든 환자 등이 사용할 수 있다.

재활 분야에서 활용되는 외골격 웨어러블 로봇은 산업용 외골격 웨어러블 로봇과 달리 방직물처럼 부드러우면서 생산원가는 낮은 형태에 주목한다. 방직물의 경우 섬유 편직 기계를 활용하면 다양한 형태를 빠르고 저렴하게 생산할 수 있는 장점이 있는 만큼, MIT의 보조 외골격 웨어러블 로봇처럼 추후 다양한 접목이 기대된다.

업계는 기업의 외골격 웨어러블 로봇 도입과 재활 분야의 제조 다양성 확보에 따라, 외골격 웨어러블 로봇의 글로벌 시장 규모가 더 증대할 것으로 본다. 시장조사업체 리서치앤드마켓은 2026년까지 외골격 웨어러블 로봇의 글로벌 시장규모가 53억달러(6조7000억원)까지 성장할 것으로 내다봤다.

국내 로봇 업계 한 관계자는 "외골격 웨어러블 로봇의 경우 착용자의 신체를 보호하면서도 적응이 쉽다는 장점이 있다"며 "다른 로봇보다 공급가격을 저렴하게 낮추는 것도 가능하다고 여겨지는 만큼, 도입이 대대적으로 확장될 경우 빠른 공급이 예상된다"고 설명했다.

이민우 기자 minoo@chosunbiz.com


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