가장 유명하고 친숙한 근력지원 로봇슈트는 바로 ‘아이언맨’ 시리즈의 히어로 토니가 입는 먼저 ‘아이언맨 슈트’라 할 수 있는 ‘근력증강 로봇’은 근육과 뼈가 모두 정상인 사용자가 착용했을 때 서 쓸 수 있다. 해외 로봇으로는 록히드마틴 사의 헐크(HULC)가 유명하다. 국내에서는 한국것뿐만 아니라 로봇이 사용자의 움직임을 유도할 수 있다는 것이다. 이 덕분에 신경마비 등으로 움직임이 불편한 사람들도 자유롭게 걷고 움직일 수 있다. 그 밖에도 노인과 환자의 행동을 보조하거나 방해해(발목에 찬 모래주머니를 상상해보자) 재활을 돕는 재활로봇이 있다.
영화 ‘아이언맨’에서 토니는 뇌 신호로 슈트를 움직인다. 근력지원 슈트는 어떻게 사용자의 의도를 알고 움직일까. 연구 초기에는 근육을 따라 흐르는 신경의 전기신호를 감지하는 데 초점을 맞췄다. 그 다음엔 근육이 팽창하는 정도를 측정하는, 좀 더 편리한 방식으로 바뀌었다. 하지만 최근에는 불규칙한 생체신호 대신 착용자의 동작특성을 파악해 근력을 보조하는 형식으로 바뀌고 있다.
사용자의 의도를 파악하는 것 외에도, 고출력 고효율의 구동기술과 작고 가벼운 크기로도 충분한 전력을 공급할 수 있는 기술 또한 근력지원 로봇슈트를 만드는 데 필수다. 슈트 형태로 만들기 위해선 인간형 로봇을 만드는 것과는 또 다른 공간 설계가 필요하기 때문이다. 사용하는 사람의 편의 또한 중요해서 무작정 크고 무겁게만 만들 수도 없다. 최근에는 일부 동작에서 전기를 재생산해 효율을 극대화하는 에너지재생방식구동 연구가 한창이다.
일반인이 로봇슈트를 가정에서 쓸 수 있게 되는 날은 언제일까. 전문가들은 재활치료용 입는 로봇 시장이 2014년 이후 연평균 69%씩 성장할 것으로 예측하고 있다. 우리나라 연구진 또한 10년 전부터 여러 형태의 로봇 연구를 진행해 상용화를 앞두고 있다. 거동이 불편한 노인이나 환자들이 전철을 타기 위해 계단을 뛰어 올라가고, 힘든 운동 없이도 힘이 세지는 미래를 만나보자.
글 이우상 기자 | 후원 KISTEP
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