노동자 근골격계질환 예방 ‘웨어러블 로봇’ 성큼

반복 작업이나 중량물 취급 작업 등을 자주하는 현장 노동자들의 근골격계 질환을 예방하는 데 있어 웨어러블 로봇의 첨병 역할 수행이 머잖다.

학계와 업계에 따르면 웨어러블 로봇은 사람의 몸에 착용해 부족한 근력을 보완하거나 부상의 위험성을 줄이는 역할을 하며 최근 중요 트렌드로 자리잡고 있다.

물류, 제조업 등 특정 직업군에서 무거운 물건을 쉽게 들어 올릴 수 있도록 도움을 주거나 반복적인 작업으로 인한 등허리 근육의 부상 방지를 위한 맞춤형 보조를 제공할 수 있는 웨어러블 로봇.

이것으로 근로자들이 무거운 물건을 쉽게 들어 올릴 수 있도록 도움을 주거나, 반복적인 작업으로 인한 등허리 근육의 부상 방지를 위한 맞춤형 보조를 제공할 수 있다는 것이다.

서울대학교 공과대학(박용래 기계공학부 교수)의 웨어러블 로봇의 최근 동향 연구에 따르면, 최신으로 나온 모듈형 엑소스켈레톤 시스템은 사용자의 움직임과 필요에 따라 로봇의 구성을 조정할 수 있도록 설계됐다. 다양한 작업 환경과 사용자에 맞춰 최적화할 수 있는 단계까지 왔다는 소리다. 

보조 로봇, 전동형 외골격, 근력 증강 파워 슈트 등으로 불리기도 하는 웨어러블 로봇은 구체적으로 나누면 근력을 지원하는 신체 부분에 따라 분류되는 허리 보조, 하지 보조, 상지 보조, 전신 보조 등으로 나눌 수 있고 근력 지원 방식에 따라선 능동·수동형 웨어러블 로봇으로 분류할 수 있다.

트렌드에 민감한 기업들 사이서 도입 움직임이 감지된다. 현대자동차그룹은 본인들이 개발한 웨어러블 로봇을 산업현장에 투입했다고 최근 알렸다. 대한항공 항공기 정비고에서다.

현장에서 작업자가 조끼처럼 입으면 어깨나 팔꿈치 등 상완 근력을 보조해 준다. 팔을 위로 올려 작업하는 것 등에 도움을 주는 것이다.

무거운 공구나 부품을 들었을 때 어깨 관절에 가해지는 부하를 크게 줄여 작업자 근골격계 질환 예방에 도움이 될 것으로 예측됐다.

농작업에도 로봇 도입이다. 국립농업과학원을 비롯한 여러 연구기관들이 개발한 웨어러블 로봇이 실제 농작업 현장에서의 사용성 평가와 보완을 거쳐 현장에 도입을 하고 있는 것으로 전해졌다.

농작업에 쓰이는 허리 보조형 웨어러블 로봇은 척추에 가해지는 하중을 줄여주며 수확물 적재나 상하차 작업에서 유용하게 사용할 수 있다.

또한 팔과 어깨 근육의 부담을 줄여주는 어깨 보조 장비는 사과, 배, 복숭아, 포도 등 위 보기 작업이 많은 작물에서 농업인의 피로도를 줄이는 데 효과적으로 사용할 수 있다.

하지 보조형 웨어러블 로봇은 다리나 허리를 조금 굽힌 상태와 같이 불안정한 자세로 작업하는 고추, 토마토, 오이 수확 작업 등에서 효과적으로 사용이 가능한 것으로 전해졌다.

지자체도 움직이고 있다. 경기 군포시가 최근 분당서울대학교병원 등과 웨어러블 로봇 기술의 실증 및 현장 적용 확대를 위해 손을 잡은 것이 대표적이다.

산업현장 고위험 업무 환경에 대응해 시민의 삶의 질 향상과 산업 경쟁력 강화를 위한 의미있는 첫걸음으로 평가 받고 있다.

서울 도봉구와 성북구에서도 맥락이 같은 활동을 펼치고 있다. 대형폐기물과 가로 쓰레기 업무 처리를 주로 실시하는 환경공무관 근골격계에 큰 부담이 가는 자세를 통한 작업을 하기 때문에 이에 대한 예방이 중요한데, 환경공무관들에 웨어러블 로봇을 착용케 하고 있는 것이다.

서울 강남구는 국내 최초로 협동로봇 안전 인증 기준 마련에 참여하고 있으며 국가표준(KS) 제정도 추진 중이고 기업과의 실증 사업도 병행 중인데, 웨어러블 로봇도 포함된 것으로 전해졌다.

박용래 서울대 기계공학부 교수는 “웨어러블 로봇 기술은 단단한 구조의 엑소스켈레톤과 부드러운 구조의 소프트 웨어러블 로봇으로 나뉘어 각각 발전하고 있으며 상용화된 제품들도 점점 증가하고 있다”면서 “최신 연구에서는 엑소스켈레톤의 경량화와 맞춤형 제어, 소프트 웨어러블 로봇의 고성능 인공 근육 및 센서 기술, 그리고 실제 의료 및 산업 현장에서의 적용 사례가 중요한 트렌드로 자리 잡고 있다”고 했다.

향후 웨어러블 로봇 기술이 발전함에 따라 현장 노동자들의 근골격계 질환을 예방하고 나아가 인간의 삶의 질을 향상하는 데 기여할 것으로 기대되고 있는 것이다.