초경량로봇

[KIMM TV] 옷처럼 입는 로봇, 근육옷감 자동직조로 대중화 앞당긴다

국내 연구진이 머리카락 굵기의 4분의 1 수준인 초미세 형상기억합금 와이어를 활용해 '근육옷감'이라는 혁신적인 인공근육 구동기를 개발했습니다. 이 기술의 핵심은 초미세 형상기억합금 와이어를 코일 형태로 가공한 뒤, 이를 일반적인 옷감을 짜듯 연속으로 대량 생산할 수 있는 자동 직조 장비를 구현한 데 있습니다. 기존의 금속 심선 대신 천연사 심선을 사용하는 방식으로 공정을 최적화하여 가볍고 강력한 성능을 유지하도록 설계되었습니다. 이러한 자동화 공정 덕분에 균일한 품질의 근육옷감을 안정적으로 생산할 수 있어 향후 상용화 가능성을 획기적으로 높였습니다. 새롭게 개발된 근육옷감은 단 10g의 무게만으로도 자신의 무게보다 1,500배나 무거운 15kg을 들어 올릴 수 있을 만큼 강력한 힘을 발휘합니다. 연구팀은 이 기술을 적용해 팔꿈치, 어깨, 허리 등 주요 관절 세 곳을 동시에 보조하는 2kg 미만의 의복형 웨어러블 로봇을 제작했습니다. 또한 840g 이하의 초경량 어깨 보조 로봇을 통해 반복 작업을 수행하는 근로자의 근육 사용량을 40% 줄이는 데 성공했으며, 근이영양증 환자의 어깨 가동 범위를 57% 이상 개선하는 유의미한 성과를 거두었습니다. 이는 기존 로봇 기술로는 구현하기 어려웠던 높은 효율과 경량화를 동시에 달성한 결과입니다. 기존의 웨어러블 로봇이 무거운 모터나 소음이 발생하는 공압 장치를 사용해 착용감이 불편했던 것과 달리, 인공근육 구동기는 가볍고 유연하여 인체의 복잡한 움직임에 자연스럽게 순응합니다. 이러한 장점 덕분에 간병, 물류, 건설, 농업 등 다양한 산업 현장은 물론 근육 약화로 어려움을 겪는 환자들의 독립적인 일상생활을 지원하는 데 탁월한 효과가 기대됩니다. 연구진은 앞으로도 작업 성능과 효율을 높이기 위해 휴머노이드 로봇 등 다양한 분야에 이 기술을 적용할 계획입니다. 한국이 세계 시장에서 웨어러블 로봇 기술을 선도하며 많은 이들의 삶의 질을 높이는 데 기여할 것으로 보입니다.