한국, 국제 재활 로봇올림픽 1위
의료·노동용 개발 인류에 도움

김영근
고양 정발고 김영근
지난해 우리나라가 세계 1위에 오른 것이 있다. 바로 국제 재활 로봇 올림픽인 '사이배슬론 2020'에서 국내 연구진이 개발한 로봇을 다리에 장착한 하반신 마비 장애인이 1위를 차지한 것이다.

이렇게 한국은 2015년 카이스트의 인간형 로봇 휴보가 미국 방위 연구 고등계획국의 로봇공학 대회에서 우승을 차지한 데 이어 웨어러블 로봇으로 인간과 로봇이 한몸이 되는 기술로 1위를 차지함에 따라 로봇 기술에서 세계 최정상 수준에 올랐다.

즉, 우리가 영화나 매체에서 보던 아이언 맨이나 사람과 로봇의 결합이 얼마 남지 않은 것이다. 그렇다면 웨어러블 로봇은 어떤 원리로 작용하는 것일까?

인간과 기계를 연결하는 방법은 보통 두 가지로 나뉜다. 신체 일부에 직접 기계장치를 연결하는 방법이 있는데 사람의 신경 체계도 자세히 보면 미약한 전기신호를 이용해 움직이기 때문이다. 이는 인간-기계 연결(HMI)'이라고 불린다.

또 다른 방법은 전신 마비나 하반신마비 환자의 사례를 보면 팔다리의 신경 자체가 죽어있는 경우들이 있기에 뇌 신호를 가로채는 방법이 있다. 이는 보통 두뇌와 기계장치를 연결하는 것으로 '뇌-기계 연결 (BMI)' 이라는 이름으로 불린다.

이 기술이 발전해 뇌 전체의 신호를 온몸에 보내고 뇌에 다시 받아들일 수 있게 한다면 뇌만 생체조직이고 온몸이 기계여도 동작이 가능해진다. 하지만 아직 이 기술은 현실적으로 뇌 손상에 대한 문제, 감각과 신경계의 연결 문제들이 많이 남아있다.

인간과 기계를 연결하는 웨어러블 로봇은 보통 허리에서 다리까지 감싸면서 작동을 하는 데 기계의 힘을 이용해 하반신 마비인 사람도 일어설 수 있게 도와준다. 조종기를 조작함에 따라 로봇 다리가 걷거나 앉고 일어서며 근육의 미세한 움직임을 감지하고 생각대로 움직이기도 한다.

이를 이용해 장애나 노인 같은 신체적으로 쇠약해진 사람의 능력을 향상시켜 줄 수도 있고 일반 사람 중 소방관이나 큰 힘이 있어야 하는 노동자들에게 슈퍼맨 같은 능력을 부여해 줄 수도 있다. 이 때문에 노동력 문제에도 큰 도움이 될 수 있는 것이다.

인간의 불편함을 해결해 줄 수 있기에 웨어러블 로봇 시장은 고속 성장 중이다. 2025년에는 지금 약 6천억원의 시장에서 9조원까지 커질 것으로 예측된다. 의료용 및 노동 등의 용도로 이런 로봇들이 개발에 성공한다면 앞으로 인류의 복지 향상에 큰 도움이 될 것이다.

/고양 정발고 김영근