기계연, 무릎형 로봇 의족 등 따뜻한 로봇 개발 박차

차세대 로봇기술 개발 위한 혁신로봇센터 설립

사회적 가치실현 로봇 기술 개발

한국기계연구원 연구진이 새롭게 개발한 스마트 로봇의족에 대해 설명하고 있다. 사진제공=연합뉴스

한국기계연구원이 사람과 로봇이 공존하는 미래를 위한 따뜻한 로봇 기술 개발에 앞장선다.

기계연은 15일 로봇 의족과 의수, 의복형 웨어러블 로봇 등 최신 연구 성과를 발표하고 차세대 로봇기술 개발을 위한 혁신로봇센터 설립·운영도 공개했다.

기계연은 지난2017년 발목형 스마트 로봇 의족 개발에 처음으로 성공한 후 이를 발전시켜 올해에는 무릎 상단이 절단된 장애인을 위한 무릎형 로봇 의족 프로토 타입을 개발하는데 성공했다.

나아가 사용자의 의도를 인식해 움직이는 로봇 의수, 경사로와 계단까지 자유롭게 오를 수 있는 로봇 휠체어 개발에 이르기까지 사회적 약자를 위한 기술 개발을 통해 사회적 가치 실현에 박차를 가하고 있다.

무릎형 로봇의족은 발목형 로봇의족 기술을 바탕으로 단순히 체중을 버티는 것이 아니라 다양한 보행환경을 인식해 상황에 최적화된 움직임과 힘을 능동적으로 구현해준다. 이를 통해 보다 자연스러운 보행이 가능하고 다른 관절에의 과부하를 줄일 수 있다. 연구진은 보훈처 산하 중앙보훈병원, 충남대병원과 협력해 무릎형 스마트 로봇의족의 실사용 환경 개선 테스트를 진행하고 있다. 지난해 국가유공자를 대상으로 6대의 발목형 스마트 로봇의족을 공급한 데 이어 올해안에 10대를 추가 공급할 예정이다.

또한 개발중인 무릎형 로봇의족도 국가를 위해 희생하신 국가유공자께 먼저 공급할 계획이다.

기계연은 국내 최초의 로봇 의수 개발도 추진한다. 사람 손과 유사한 로봇의수 시작품 개발도 마쳤다. 로봇의수는 국내에서 개발한 의수 중 가장 가벼우면서 물체의 형상에 맞추어 손가락의 형태가 변화하는 장점을 가진다. 또한 근육에서 발생하는 전기신호를 분석해 절단환자가 원하는 손동작으로 로봇의수를 제어할 수 있는 특징이 있다. 연구팀은 경북대 의대와 임상시험 협력을 통해 손목 기능을 추가 개발하고 2025년까지 상용화할 예정이다.

이와 함께 비대면 검체 채취 로봇 기술의 상용화를 위한 후속 연구개발에도 착수했다. 지난해 코로나19 바이러스 확산 속에 의료진의 감염위험을 크게 줄일 수 있는 기술로 크게 주목받은 검체 채취 로봇 기술은 현재 국내 기업에 기술이전됐다. 연구진은 국내 기업과 함께 전자동 검체 채취 및 진단이 가능한 시스템으로 발전시킬 예정이다.



연구진은 인공지능 기술을 접목해 검체 채취를 자동화함으로써 의료진의 로봇 조작 편의성을 증대시키기고 면봉 삽입될 때의 저항감을 조작자가 직접 느낄 수 있도록 해서 검체 채취의 안전성을 개선하는 후속 연구에 착수했다.

아울러 고령화 시대에 증가하고 있는 노약자 및 고강도 노동자를 위한 웨어러블 로봇 ‘근육 옷감’도 개발했다. 실처럼 가는 형상기억합금을 옷감처럼 직조해 만든 신개념 웨어러블 로봇 기술로 노인, 장애인과 같은 신체약자뿐만 아니라 택배 노동자나 돌봄 노동자와 같은 고강도 신체 노동자들을 위해 스파이더맨의 슈트처럼 착용하면 힘을 낼 수 있는 근력 보조 기술이다.

연구진은 국내·외 방직기업, 헬스케어 기업과 함께 기술이전 협의를 진행하고 있고 근육옷감의 성능을 고도화하는 한편 대중에게 저렴하게 보급될 수 있는 근력보조 웨어러블 로봇, 재활기기, 헬스케어기기 제품을 개발하기 위한 후속 연구를 준비하고 있다.

기계연은 이처럼 확보된 단위 원천 기술의 유기적 융합을 통해 미래로봇 사회에 반드시 필요한 국가적 차원의 원천기술 확보를 위한 연구플랫폼 마련과 함께 실용화 기반 확대에도 박차를 가하고 있다.

이를 위해 기계연은 지난 4월 혁신로봇센터를 설치했다. 혁신로봇센터는 로봇부품부터 협동로봇, 로봇지능, 물류로봇, 장애인용 로봇, 의료로봇, 필드로봇까지 다양한 분야를 아우르는 수준 높은 연구진과 연구 성과를 하나의 싱크탱크에 담아 개발된 기술들이 유기적으로 융합될 수 있는 기반을 마련했다.

기계연 박찬훈 혁신로봇센터장은 “사람과 로봇이 공존하는 미래를 현실로 만들기 위해 연구개발 기획 단계부터 개별 요소 기술을 유기적으로 융합하고 성과를 만들어 갈 수 있는 체계를 만들 것”이라며 “연구 협력의 폭을 넓히고 실용화 기반을 다지며 미래 로봇 사회 구현에 앞장 설 것”이라고 말했다.

기계연 박상진 원장은 “기계연의 로봇기술 개발 방향은 사람과 로봇이 공존하는 미래를 위한 따뜻한 로봇 기술 개발이라는데 큰 차별성이 있다”며 “이러한 연구 방향성을 더욱 강화해 출연연구기관으로서 사회적 가치실현과 노령화, 비대면과 같은 미래사회에 필요한 로봇기술 개발에 앞장설 것”이라고 말했다.

/대전=박희윤 기자 [e-mail]