인체 관절 모사한 관절구조와 멀티링크 근력보상장치만으로 무동력 작동
[매일일보 문수호 기자] 생산라인에서 위를 보고 장시간 일하는 상향 작업(Overhead Task) 근로자들을 보조하는 웨어러블 로봇(Wearable Robot) ‘벡스(VEX)’를 자체 개발했다.
4일 현대·기아차에 따르면 VEX는 제조업과 건설업, 물류 등 다양한 산업현장에서 장시간 위쪽을 보며 팔을 들어 올려 작업하는 근로자의 근골격계 질환을 줄여주고 작업 효율성을 높이기 위해 개발됐다.
상향 작업용 웨어러블 로봇은 최근 판매되기 시작했지만, 현대·기아차에서 만든 제품은 기능성과 작업성, 편의성, 가격 등 모든 면에서 앞선 것으로 평가받는다.
국제로봇협회에서는 서비스 로봇과 제조 로봇으로 크게 분류를 하고 있으며, 최근 인공지능을 갖춘 인간형 로봇과 함께 동력이 필요없는 웨어러블 로봇 분야도 각광받고 있다.
VEX는 서비스 로봇의 일종인 산업용 착용 로봇으로, 산업 현장의 특성을 고려해 전기 공급이 필요 없는 형태로 개발됐다. 현대·기아차가 개발한 VEX는 가벼운 무게와 작은 부피, 높은 신뢰성을 모두 충족한다. 지난해 선보인 의자형 착용로봇 ‘CEX(Chairless Exoskeleton)’에 이은 두 번째 산업용 웨어러블 로봇이다.
구명조끼처럼 간편하게 착용해 즉시 사용할 수 있으며 중량도 2.5kg에 불과해 경쟁 제품에 대비 최대 42%까지 가벼워 근로자에게 부담을 주지 않는 것이 특징이다. 특히 현대·기아차는 세계 최초로 인체의 어깨관절을 모사한 다축(Polycentric axis) 궤적 구조와 멀티링크 구조의 근력보상장치를 개발해 활동성과 내구성을 높였다. 착용자의 체형과 근력, 작업 용도에 따라 길이는 18cm, 강도는 6단계, 각도는 3단계까지 조절 가능하다.
VEX는 내장된 관절구조와 여러 개의 스프링이 신체의 움직임과 동역학적으로 결합돼 최대 5.5kgf까지 힘을 발휘할 수 있다. 보통 성인의 경우 3kg의 공구를 들었을 때 무게가 거의 느껴지지 않는 수준이다.
현대·기아차는 올해 1월부터 미국 앨라배마현대차 공장과 미국 조지아 기아차 공장 생산라인에 VEX를 시험 투입해 품질을 점검하고 작업자들의 만족도를 조사한 결과 기존 제품 대비 동작 자유도가 높고 근력지원 기능이 뛰어나다는 평가를 받았다. 현대로템이 12월경 양산을 시작하며, 가격은 기존 경쟁 제품(4000~5000달러) 대비 30% 정도 낮은 수준으로 책정될 전망이다.
현대차·기아차는 국내외 공장에 VEX 적용을 검토하고 있으며 이미 다른 자동차회사는 물론 다양한 제조업체들과 납품 계약을 협의 중이다. 일부 개조를 통해 건설, 물류, 유통 등 다양한 산업 분야에 활용 가능토록 적용 범위를 넓힐 계획이다.
현동진 현대·기아차 로보틱스팀 팀장은 “이번에 개발한 VEX는 기존 제품들과 비교해 중량, 근력지원, 매커니즘, 움직임, 착용감 등 거의 모든 면에서 더 나은 성능을 자랑한다”며 “다양한 산업 현장에서 일하는 작업자들이 더 안전하고 효율적으로 일할 수 있길 바란다”고 밝혔다.
현대·기아차는 지난해 10월 개발한 ‘CEX(첵스·ChairlessExoskeleton)’의 최종 품질 점검을 마치고 연내 양산에 들어갈 예정이다. 현대·기아차의 첫 산업용 웨어러블 로봇인 CEX는 작업자의 앉은 자세를 유지하기 위한 무릎관절 보조 로봇으로, 1.6kg의 경량형임에도 150kg의 체중까지 지탱할 수 있다. CEX를 사용하면 허리와 하반신 근육의 활성도가 약 40% 줄어 작업 효율성이 대폭 향상된다.
