아이언맨, 더 이상 꿈이 아니다

영화 '아이언맨(Iron man)'의 주인공 토니 스타크는 '마블'의 히어로들 중 팬 레터를 가장 많이 받는 캐릭터입니다. 토니 스타크를 연기한 배우 로버트 다우니 주니어도 한국에서 '로다주'라는 애칭으로 불리며 인기몰이를 하고 있죠. '로다주'는 3년 전 방한 때 이렇게 말했습니다. "아이언맨은 기술의 힘으로 탄생한 히어로입니다. 초현실적인 힘을 가진 게 아니에요. 현실에서 충분히 상상 가능한 영역에 살고 있는 것이 아이언맨의 매력입니다"

영화 속 '입는 로봇' 현실로

'로다주'의 말처럼 현실에서도 '로봇 수트'가 나타났습니다. '외골격 로봇(Exoskeleton Robot)', 일명 '입는 로봇'은 인간이 힘의 한계를 뛰어넘을 수 있도록 도와줍니다. 이 로봇은 개미 등 곤충들이 외골격 덕분에 자신의 몸무게보다 수천 배가 넘는 무게를 나를 수 있다는 데에서 착안해 개발됐습니다. 사람의 팔과 다리 등 특정 신체 부위에 착용하면 기존보다 더욱 강한 근력과 지구력을 발휘할 수 있습니다.

지난 4월 현직 소방관들의 착용 시험을 거친 구조용 입는 로봇 '하이퍼'. 한국생산기술연구원은 재난구조용으로 이 로봇을 개발했습니다. '하이퍼'는 등 부분에서 발생시킨 동력을 다리 부분으로 전달해 소방관들이 무거운 짐을 들 수 있게 도와줍니다.

실제 20대 남성이 화재 현장과 비슷한 조건에서 하이퍼를 착용해봤습니다. 등에 착용한 로봇의 무게는 25kg, 양옆에 달린 구조용 공기통 2개의 무게는 30kg에 달합니다. 총 50kg이 넘는 무게의 로봇을 입었지만 착용자가 느끼는 무게는 10kg 이하입니다.

실험에 참여한 홍영환 한국생산기술연구원 연구원은 "로봇이 어느 정도 지지를 해주니까 그냥 책가방 하나 정도 메고 올라가는 정도의 무게”라고 말했습니다. 무릎 부분의 유압 장치가 착용자의 걸음을 따라 움직이면서 사람 대신 무게를 버텨주기 때문입니다.

'입는 로봇'의 핵심과제는 편리함입니다. 장재호 한국생산기술연구원 수석연구원은 "'웨어러블(wearable)'이다 보니 착용감이 편하도록 설계해야 한다. 그리고 로봇이 사람의 동작을 빨리 인지하는 사용자 의도 기술 등이 핵심 기술이다"라고 설명했습니다.

연구팀은 2009년부터 자체 기술로 개발에 성공한 뒤 최근에는 소방 관련 국제박람회에 출품한데 이어 다음 달에는 판매를 시작할 예정입니다.

각국 '입는 로봇' 개발 경쟁 '후끈'

미국은 1990년대부터 '군사용 입는 로봇' 개발을 시작했습니다. 현재는 방산업체 3~4곳에서 군사용 입는 로봇을 개발하고 있으며, 한 해 600여 대의 로봇을 군에 납품하고 있는 것으로 알려져 있습니다.

군사용에 주목한 미국과 달리 유럽과 일본에서는 장애인이나 노약자의 보행을 돕는 재활 또는 의료용 '입는 로봇' 개발에 주력합니다. 지난 2012년 런던 마라톤에서는 하반신이 마비된 여성이 입는 로봇을 착용하고 마라톤에 참가해 16일 동안 걸어서 42.195km를 완주했습니다.

여성이 착용한 로봇은 이스라엘 업체의 제품으로 가격은 6만 5,000 달러 (한화 7,500만 원)였고 2015년 백여 대 이상이 판매됐습니다.

일본은 허리와 허벅지 부분에 착용해서 노약자들의 보행을 돕는 로봇 '와드'를 개발해 판매 중입니다. 이 로봇도 대여 등의 방식으로 실제 판매되고 있습니다.

노인을 돕는 '로봇'

최근에는 국내 대기업들도 '입는 로봇' 개발에 속속 뛰어들고 있습니다. 현대자동차는 지난해 하반신이 마비된 장애인이나 걸음을 걷지 못하는 노인들을 위해 'H-MEX' 개발을 마쳤습니다. 로봇 자체가 사람의 걷는 동작대로 움직이면서 착용자의 몸무게를 지탱하는 방식입니다.

로봇을 한 번도 사용해 본 적 없는 오운백(76) 씨는 5분 만에 사용법을 터득했습니다. 15kg의 로봇이 움직이는데 무리가 되는 건 아닐까. 하지만 오 씨는“로봇이 다 움직여 주니까 힘이 하나도 안 든다. 옆에서 친구들이 손을 잡아줘서 올라가는 느낌이다”라고 체험 소감을 밝혔습니다.

'H-MEX' 개발에 참여한 현동진 현대자동차그룹 수석연구원은 "장애인과 노약자가 사용할 의료용 로봇은 안전성이 가장 중요한 과제다. 로봇의 발부분에 다양한 센서들을 배치해, 로봇과 환자 발 사이의 힘을 재서 환자가 균형을 잃지 않고 계속 서 있을 수 있는 기술 등을 더 보완해야 한다"고 밝혔습니다. 연구진은 "앞으로 임상실험과 식약처 인증 등을 거쳐 2년 정도면 제품 출시가 가능하다"고 예측했습니다.

현 수석연구원은 "2018년도에는 소량 생산으로 시범 양산을 해볼 계획"이라며 "그 이후에 반응을 보고 보완해 2020년에 제대로 출시할 예정"이라고 말했습니다. 가격은 거의 3~4,000만원 정도로 예상하고 있습니다.

한국 '입는 로봇' 기술도 고속성장

한국은 2000년대 중반부터 로봇 개발을 시작했습니다. 아직 미국이나 일본보다 기술 수준이 10년 정도 뒤졌지만 빠르게 따라 잡고 있다는 평가를 받고 있습니다.

한양대 연구진이 개발한 근력 증강용 로봇 '헥사'는 상체에 착용해 팔의 힘을 증가시킵니다. 로봇 팔 부분에 각각 10kg 무게의 바벨을 매달았지만 사람의 손가락 움직임을 인지할 정도로 정교합니다.

2000년대 중반부터 연구진을 이끌고 있는 한창수 교수 (한양대학교 로봇공학과)는 국내 입는 로봇 기술의 선두 주자 중 한 명입니다. 한 교수는 "로봇 기술이 어느 정도 선진국들을 따라 잡았고, 특허도 상당히 많이 확보했다"며 자신감을 보였습니다. 현재 이 로봇은 군사용으로도 개발되고 있고, 의료기기로 식약처 인증을 통과해 사용되고 있습니다.

2014년 의료박람회에서 송인수 씨가 의료용 로봇을 입고 걷고 있다.

2014년 열린 의료박람회에서 한 교수는 의료용 로봇을 선보였습니다. 이 로봇은 무릎 관절을 다쳐 재활이 필요한 사람에게 적절한 움직임을 제공합니다. 장애가 있어 걷는데 어려움을 겪는 송인수 씨가 한 교수의 로봇을 입어본 뒤 "일어서는게 꿈이었다. 버튼 하나 눌러서 자리에서 일어서고 보행을 하는 건 기적이라고 생각한다"고 말했습니다.

이 로봇은 식약처 인증을 통과해 대학병원 한 곳에서 이미 의료기기로 사용되고 있습니다. 또 로봇의 도움을 받으면 40kg의 배낭을 메고 6시간 동안 이동할 수도 있어 군사용으로 개발 중입니다.

'로봇' 골라 입는 시대 온다

하지만 보다 다양한 분야에서 로봇이 상용화되기 위해서는 제도적인 정비가 필요하다고 로봇 개발자들은 말합니다. 한창수 교수(한양대학교 로봇공학과)는 "아직 로봇이 어떤 용도로 인증이 되고, 통과돼야 하는지 모른다. 환경이 마련되지 않았다.입는 로봇을 골라 입고 목적에 맞는 활용을 할 수 있는 시대가 곧 올 것이다"라고 예측했습니다.

또한 인간에게 위협이 될지도 모른다는 인공지능 로봇과 달리 '입는 로봇'은 인간의 충실한 도우미가 될 것이라는 전망과, '입는 로봇'도 결국 인공지능 로봇으로 가는 징검다리일 것이라는 경계의 목소리도 엇갈리고 있습니다.

아직 영화 '아이언맨'처럼 하늘을 날 수는 없지만 움직임이 불편한 장애인, 치열한 전투와 구조 현장, 열악한 산업 현장에서 '입는 로봇'은 이미 다양하게 활용되고 있습니다. 상상이 현실이 되는 세상이 우리 앞에 펼쳐지고 있습니다. 이제 곧 우리가 '아이언맨'이 되는 날이 오는 걸까요?