아이언맨 슈트 외골격 로봇으로 현실이 되다

영화 ‘아이언맨’에서 주인공 토니 스타크는 아이언맨 슈트를 입고 사람 이상의 능력을 발휘합니다.영화에서만 나올 법한 아이언맨의 슈트, 과연 현실에서도 가능할까요? 오늘 이 포스팅을 읽고 난 후에는 아이언맨 슈트가 이제는 허황된 미래의 상상만은 아니라는 것을 깨닫게 될 것입니다. 흔히 ‘아이언맨 로봇’으로 불리는 외골격 로봇 혹은 웨어러블 로봇은 지금 이 순간에도 모두에게 공평한 모빌리티를 위해 발전하고 현실화되고 있으니까요. 

 

 

서기, 걷기, 달리기 등 신체를 이용한 이동은 너무나 기본적인 행동이죠. 하지만 선천적으로 혹은 사고로 인해 걷는 것조차 힘든 사람들에게는 이동의 자유가 제한되어 있습니다. 모빌리티의 기본은 보행인데 보행이 힘든 사람들은 자전거, 자동차, 비행기, 선박 등을 자유롭게 이용할 수 없습니다. 이들에게 외골격 로봇 기술은 최소한의 모빌리티를 위한 새로운 희망이 되고 있습니다. 이것이 바로 현대 자동차 로보틱스팀이 외골격 로봇을 최선을 다해 개발하는 이유이기도 합니다. 

한 걸음 한 걸음 가까워지는 외골격 로봇 모빌리티 세상 

누구나 세상에 태어나서 어머니의 품에 안기기 위해 발걸음을 떼는 ‘첫 걸음마’가 존재하죠. 그리고 여기 어머니의 품에 안기기 위해 ‘두 번째 걸음마’를 하는 박준범 양궁 선수가 있습니다. 

현대자동차는 하반신 장애가 있는 양궁 국가대표 박준범 선수에게 외골격 로봇 기술로 새로운 걸음을 선사하는 프로젝트 ‘두 번째 걸음마’ 를 진행했습니다. 박준범 선수는 현대자동차 로보틱스팀이 개발한 외골격 로봇 H-MEX와 함께 걸어가 어머니의 품에 안기는 모습을 보여주며 큰 감동을 선사했습니다. 박준범 선수와 현대자동차 로보틱스팀이 보여준 ‘이동’은 단순한 이동이 아닌 사람과 사람이 이어지고 그 순간이 더욱 가치 있는 경험으로 발전될 수 있음을 보여주는 이동이었습니다. 

아직은 주변에서 외골격 로봇을 활용하는 상황을 보기는 어렵지만, 외골격 로봇 기술이 발전하고 민간 기업에서도 관심을 보이며 상용화 가능성이 커지고 있습니다. 그래서 국내에서는 현대자동차뿐만 아니라 다양한 기업에서 외골격 로봇 개발에 힘쓰고 있죠.

 

웨어러블 로봇을 개발하는 스타트업 회사 엔젤로보틱스가 개발한 워크온슈트가 있습니다. 워크온슈트는 하체마비 환자 및 재활 보조용 외골격 로봇을 개발하여 상용화를 준비하고 있습니다. 그리고 카이스트와 함께 외골격 로봇을 착용한 하체마비 환자들이 다양한 장애물을 돌파하는 대회인 ‘사이배슬론’ 출전도 준비하고 있습니다. 이 대회를 통해 단순히 우승을 위한 것이 아닌, 실질적으로 하반신 마비 장애인들에게 도움을 주고자 하는 엔젤로보틱스의 철학과 각오를 엿볼 수 있었습니다. 

 

여기 외골격 로봇 모빌리티 세상으로 한 걸음 다가간 사례가 또 있답니다. 
2014년 6월 브라질 월드컵 개막식에서 하체 마비 환자 브라질 청년 ‘줄리아누 핀투씨’는 의미 있는 시축을 했습니다. 공을 차기는커녕 일어설 수도 없었던 그는 외골격로봇을 통해 한계를 극복했습니다. 그가 착용한 외골격 로봇은 EEG(뇌파) 측정 장치를 내장한 헬멧을 통해 생각만으로 몸을 움직이는 기술이 핵심이었습니다. 이 원리는 외골격 형태의 로봇슈트를 입은 사람이 특정한 생각을 할 때 나오는 뇌파를 컴퓨터가 분석해서 로봇 다리에 명령을 내리면 다리가 움직이는 것이죠. 

그가 기계 장치를 온몸에 두른 상태로 오른발을 앞으로 내밀어 공을 2m가량 찬 순간 모두가 환호와 박수를 보냈습니다. 일명 ‘기적의 시축’을 만들어 내기 위해 줄리아누 핀투씨는 축구장에서 55차례나 킥을 연습하기도 했습니다. 하체 마비 환자 브라질 청년 줄리아누 핀투씨와 로봇을 만들어낸 미국 듀크대학교 교수 미겔 니콜레리스가 만들어낸 시축은 과학이 만들어낸 기적을 보여줬습니다. 

28세 프랑스 청년 ‘티보’의 의미 있는 걸음   

프랑스의 '티보'라는 청년은 사고로 인해 전신이 마비되었습니다. 원할 때 걷고 원할 때 멈출 수 있는 것이 우리에게는 일상이지만 전신이 마비된 그에게는 어려운 일이었습니다. 하지만 그는 뇌파를 감지해 움직이는 로봇 슈트의 도움을 받아 걷기에 성공했습니다.

 

2019년 10월에는 프랑스 그르노블대학교 알림 루이 베나비드 명예교수팀이 팔과 다리를 생각만으로 제어할 수 있는 전신 마비 환자용 외골격 로봇을 발표했습니다. 프랑스 연구팀은 티보의 머리에 두 개의 전극을 심었습니다. 이 방법은 두개골과 뇌 사이로 전극을 연결해 뇌에 무리가 가지 않게 하면서 뇌파 신호는 더 정확하게 받을 수 있도록 한 것입니다. 프랑스 청년 티보는 연구팀의 외골격 로봇 실험에 참여했고 그는 마침내 로봇 슈트의 도움을 받아 축구장 한 바퀴 걷기, 두 손과 팔 관절 움직이기에 성공했습니다. 연구팀의 로봇 실험에 함께 참여하며 그렇게 ‘티보’는 의미 있는 걸음을 시작했죠. 

 

이처럼 외골격 로봇 성공사례가 늘어나면서 국내외 모두 기술 개발에 힘쓰고 있습니다. 외골격 로봇이 마음대로 걷지 못했던 사람들의 팔다리가 되어주는 날도 멀지 않았죠! 

누구나 마음만 먹으면 어디로든 움직일 수 있는 세상을 꿈꾸며 오늘도 많은 기업들이 기술 개발에 박차를 가하고 있습니다. 외골격 로봇이 평등한 모빌리티를 위한 열쇠가 될 수 있으리라 믿으며 멀지 않은 미래를 기대해봅니다. 

글 전승민(과학기술전문 저술가) 사진 셔터스톡, PR, 로이터