현대·기아차, 보행보조 착용로봇 개발…2020년 상용화

현대·기아자동차 중앙연구소 인간편의연구팀 연구원이 ‘의료형’ 보행보조 착용로봇을 직접 착용한 모습. 현대·기아차 제공.

[이데일리 김보경 기자] 현대·기아자동차가 노약자, 장애인 등 보행이 불편을 안고 있는 이동약자를 위해 ‘보행보조 착용로봇’ 개발에 착수, 시제품 개발을 완료했다고 23일 밝혔다.

현대·기아차는 오는 26일부터 29일까지 서울 삼성동 코엑스에서 열리는 ‘2015 창조경제 박람회’에 보행보조 착용로봇을 전시, 공개할 예정이다.

착용로봇이란 인체의 동작 의도를 감지해 그 동작에 인체 근력을 보조하거나 증폭시킬 수 있는 착용시스템을 가리킨다. 일반적으로 센서, 모터, 감속기, 배터리, 제어기 등으로 구성된다.

현대·기아차는 무릎형, 고관절형, 모듈결합형, 의료형 등 총 4종의 보행보조 착용로봇 시제품 개발을 완료하고, 현재 임상시험을 진행 중이다.

먼저 무릎형, 고관절형, 모듈결합형 등 3종은 보행이 불편한 노약자, 자세 교정이나 재활 등이 필요한 이들을 돕는 생활 지원 계열의 보행보조 착용로봇이다. 이 중 무릎형과 고관절형은 무릎, 고관절 등 장애가 있는 신체 부위에 장착돼 평지 보행, 계단 오르내리기 등 기본 보행 시 보조 역할을 수행한다.

모듈결합형은 무릎형과 고관절형이 결합된 것으로 앉기, 서기, 평지 보행, 계단 보행 시 보조 역할을 담당하며, 필요에 따라 분리해서 사용도 가능하다.

또한 별도의 동작 명령 입력을 통해 다리 움직임을 제어할 수 있도록 설계돼 재활 환자들의 보행 훈련 시에도 사용할 수 있다.

아울러 사물인터넷(IoT) 기술을 활용해 스마트폰, 태블릿 등의 스마트기기로 보행에 필요한 동작을 모니터링하거나 모드 변경, 보행 속도 조절 등 작동 방식 변경도 가능하다.

마지막으로 의료형은 모듈결합형에서 한 단계 진화한 형태로, 혼자 힘으로 설 수조차 없는 하지 마비 장애인이 착용하고 걸을 수 있도록 개발된 ‘의료 및 재활’ 계열의 보행보조 착용로봇이다.

의료형은 목발에 부착된 인터페이스 기기로 앉기, 서기, 멈추기 등의 동작 명령을 하달해 보행 기능을 수행한다.

낙상이나 과도한 동작으로 인한 부상 발생 위험을 최소화할 수 있도록 부상 방지 기능이 탑재됐으며, 정밀 센서를 활용해 걷는 자세에 따라 부담이 가해지는 신체 부위를 확인할 수 있는 등 안전성을 높인 점이 특징이다. 또한 40Kg정도의 하중물을 등에 지고도 무게감 없이 자유롭게 움직일 수 있어 의료 용도 외에 산업, 군사, 생활지원 등 다양한 분야에서 활용이 가능하다.

현대·기아차는 현재 실 사용자들을 대상으로 임상시험을 통해 보다 자연스러운 동작을 구현하는데 연구 역량을 집중하고 있다. 또한 휴대성 및 수납성 확보를 위해 디자인 부문과의 협업도 진행하고 있다.

현대·기아차는 2020년경에는 보행보조 착용로봇의 상용화가 가능할 것으로 전망하고 있다. 이를 위해 모터, 감속기, 제어기 등 핵심 부품의 국산화는 물론 시스템 제어 관련 소프트웨어 원천 기술의 내재화 등을 추진한다. 현대차는 현재 착용로봇 관련 80여건의 국내외 특허를 보유하고 있다.

현대·기아차는 로봇 기술과 완성차와의 접목을 통한 시너지 효과에도 주목하고 있다. 센서 등 인지 기술, 신호 처리 등 제어 기술, 최적 구조 설계 등 착용로봇의 요소 기술들은 고안전차, 고편의차, 자율주행차 등 미래형 자동차에도 탑재되는 핵심 기술이기 때문이다. 도요타, 혼다 등 일본 완성차업체들은 완성차의 미래 기술 경쟁력 강화를 위해 2000년대 초반부터 로봇 개발을 시작했다.