[IT비즈뉴스 최태우 기자] 일상적인 작업부터 재활훈련에 적용되는 웨어러블 로봇을 제작할 수 있는 근육옷감 직조기술을 국내 연구진이 개발했다.

14일 한국기계연구원에 따르면, 기계연 첨단생산장비연구부 로봇메카트로닉스연구실 박철훈 책임연구원이 얇고 가벼운 근육옷감을 직조하고 이를 활용한 의복형 웨어러블 로봇을 만드는 데 성공했다.

착용자의 근력을 높이는 웨어러블 로봇은 딱딱한 외골격형과 부드러운 의복형으로 나뉜다. 최근에는 일상복처럼 편하게 착용하면서도 필요할 때만 근력보조를 받을 수 있는 의복형 웨어러블 로봇기술에 대한 관심이 높아진 상태다.

연구팀은 가볍고 부드러우며 근육처럼 스스로 힘을 낼 수 있는 의복형 웨어러블 로봇을 만들기 위한 근육옷감을 직조했다. 머리카락 1/2보다 가는 40마이크로미터 굵기의 형상기억합금을 스프링 형태의 실로 만들어 직조했다. 

이 근육옷감은 실제 옷감처럼 자르거나 접을 수 있고 힘이 필요한 부위에 붙이기만 하면 쉽게 근력을 보조받을 수 있다. 형상기억합금으로 만들어 손바닥 크기의 무게가 6.6g으로 종이컵 하나에 불과할 정도로 가벼운 점도 특징이다.

근육이 움직일 때 수축-이완을 반복하듯이 이 옷감에 적용된 형상기억합금에 전류가 흐르면 근육처럼 수축하며 힘을 내는 구조다. 힘은 자체 질량의 1,500배에 달하는 10㎏을 들어 올릴 수 있는 수준이다.

다리나 팔의 근육 위치에 근육옷감을 부착하고 계단 오르기, 짐 들기 등의 동작을 보조하는 실험 결과 평소 사용한 근력의 50% 만으로도 같은 동작이 가능한 것을 확인했다고 연구팀은 설명했다.

실 형태로 만들어 옷감으로 직조하는 데 성공한 만큼 기존의 직조기를 이용한 대량생산도 가능할 것으로 보인다. 산업통상자원부의 ‘알키미스트 프로젝트’의 지원을 받아 수행된 이번 연구와 관련, 현재 국내특허 7건 및 해외 PCT특허 2건이 출원된 상태다.

박철훈 책임연구원은 “근육옷감 직조기술은 다양한 근로자 작업환경 개선을 위한 웨어러블 로봇 분야를 포함해 가정에서 재활훈련이 가능한 착용형 재활기기, 마사지기기 같은 헬스케어 분야까지 폭넓게 적용될 수 있는 원천기술”이라고 말했다.

이어 “이 기술을 적용하면 웨어러블 로봇 제조공정의 비용을 양산 가능한 수준까지 크게 개선할 수 있는 만큼 다양한 신산업 창출에도 기여할 것으로 기대한다”고 말했다.