▲사이배슬론 2020 웨어러블 종목에 출전하는 엔젤로보틱스 팀 출정식이 24일 카이스트에서 열렸다. 사진 앞줄 좌측부터 정우진, 조영석, 이종률, 김상헌, 김승환, 이주현, 김병욱 선수 후보.. 뒷줄 좌측부터 엔젤로보틱스 정성훈 부사장, 네번째 KAIST 공대 이두용 교수, 공경철 KAIST 교수 겸 엔젤로보틱스 대표, KAIST 배충식 공대학장, 신성철 KAIST 총장, 정양호 한국산업기술평가관리원장, 김덕용 연대 세브란스 재활병원장, 연세대 나동욱 교수

카이스트 기계공학과 공경철 교수 팀이 일명 사이보그 올림픽이라 불리는 ‘사이배슬론 2020 국제대회’에 도전하기 위한 출정식을 24일 열었다.

'사이배슬론(Cybathlon)'은 인조인간을 뜻하는 '사이보그(Cyborg)'와 경기를 뜻하는 라틴어 '애슬론(athlon)'이 합쳐진 단어로 신체 일부가 불편한 장애인들이 로봇과 같은 생체 공학 보조 장치를 착용하고 겨루는 국제대회로 스위스 취리히 연방 공과대학(ETH Zurich)이 주최하며, 4년에 한 번씩 개최된다. 2016년 열린 1회 대회에서 착용형 외골격로봇(웨어러블 로봇) 종목 3위에 오른 공경철 교수 팀은 내년 5월 스위스에서 열리는 2회 대회에 연속으로 출전해 세계 1위에 도전한다.

▲ 2020 사이배슬론 출정식이 열린 KAIST 기계공학관

공 교수 팀이 개발한 ‘워크온슈트’는 하반신 완전마비 장애인을 위해 개발된 보행보조 로봇으로 사람의 다리 근육 구조를 모방해 설계됐다. 지난 대회에서는 로봇을 착용한 선수가 앉고 서기, 지그재그 걷기, 경사로를 걸어 올라 닫힌 문을 열고 통과해 내려오기, 징검다리 걷기, 측면 경사로 걷기, 계단 오르내리기 등 총 6개의 코스 중 5개를 252초의 기록으로 통과했다.

2회 대회는 그동안 발전한 기술 수준을 반영해 코스의 난이도가 높아졌다. 공 교수는 이를 위해 대형 컨소시엄을 구성해 하지마비 장애인이 사용할 외골격로봇 개발과 대회 준비에 나섰다.

공경철 교수와 나동욱 교수(세브란스 재활병원)가 공동으로 창업한 엔젤로보틱스가 로봇기술을 담당하고, 사람의 신체와 맞닿는 부분에 적용될 기술은 재활공학연구소가 개발한다. 완성된 로봇을 선수에게 적용하는 임상 훈련은 세브란스 재활병원이 맡았다. 이 외에도 영남대학교·국립교통재활병원·선문대학교·한국산업기술시험원·에스톡스 등이 참여한다.

▲ 워크온 슈트 4.0

내년 대회를 겨냥해 새롭게 제작되는 ‘워크온슈트 4.0’은 완벽한 개인 맞춤형으로 양팔을 자유롭게 사용할 수 있는 형태로 만들어진다. 무게는 25kg을 기존 제품보다 5kg 정도 가볍고 6자유도를 갖게되며, 에너지원 역시 Li-po 배터리 4개가 장착되어 기존 2개에 비해 운용시간이 길어진다. 입출력장치 역시 기존에 있던 크러치 손잡이 입력 스위치 2개, 사용자용 모니터, 알람 이외에도 치료사용 모니터, 치료사용 조절버튼 등이 추가되고 걷기, 계단 등 장애물 통과 기능 이외에 가만히 서있을 수 있는 기능이 추가된다. 대회에서는 보조 도구 없이 제자리에 선 채 물컵을 정리하는 미션 수행에 활용될 예정이며, 로봇의 사용성을 향상시켜 목발을 항상 짚어야 하는 장애인들의 불편함을 일부 해소하는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

컨소시엄의 총괄책임자인 공경철 교수는 “각 분야에서는 이미 세계 최고의 기술들이다. 이들을 잘 모으기만 해도 세계 최고의 로봇이 탄생할 것이다”라며 자신감을 내비쳤다.

24일 출정식에는 신성철 KAIST 총장, 정양호 한국산업기술평가관리원장, 김덕용 세브란스 재활병원장 등이 참여해 새롭게 시작하는 출정팀을 응원하고 격려했다.

▲신성철 KAIST 총장이 환영사를 하고 있다.

신성철 KAIST 총장은 환영사를 통해 “사람을 위한 로봇기술은 KAIST가 추구하는 핵심 가치이며 인재상인 도전(Challenge)·창의(Creative)·배려(Care) 3C를 가장 잘 표현하는 기술이며 앞으로도 KAIST는 약자를 위한 기술 개발에 전폭적인 투자를 아끼지 않겠다”며 "사회적으로 책임 있는 혁신을 선도하겠다."고 강조했다. 신 총장은 또 "과학계가 지금까지 많이 발전했지만 과학계에 새로운 도전이 우리 앞에 놓여 있다"면서 "그것은 감동스토리를 주는 것이라며, 이 대회야 말로 과정 과정이 모두 감동스토리를 주는 좋은 대회라고 생각한다"고 말했다. 그리고 "로봇은 미래 먹거리 유망 산업이라며 이러한 3가지 이유로 KAIST가 이 대회에 관심과 지원을 하는 것이라고 말하면서 출전선수 모두 이번 기회를 통해서 희망과 꿈을 가지고 또 많은 재활에 도움이 되기를 바란다고 말했다.

▲정양호 한국산업기술평가관리원장은 격려사를 하고 있다.

정양호 한국산업기술평가관리원장은 격려사를 통해 “장애인을 위한 로봇기술 개발은 정부가 적극적으로 지원해야 할 분야이며, 사이배슬론 대회 출전뿐만 아니라 로봇을 상용화하는 단계까지 지원할 계획이다.”라고 밝히면서, "우리 팀도 얼마전 끝난 U-20 축구팀처럼 원팀이 되어 남은 기간 열심히 노력해 좋은 결과 있기를 바란다"며 격려했다.

▲김덕용 세브란스재활병원장이 격려사를 하고 있다.

또한, 김덕용 세브란스재활병원 병원장 역시 격려사를 통해 "사이배슬론 과정을 통해서 기술도 개발하고 기업과 의사와 환자가 같이 만나서 이야기를 함으로서 서로에게 무엇이 필요하고 어떻게 만들어야 되는지를 공유할 수 있는 기회가 되었으면 좋겠다고 말하면서 좋은 결과가 있기를 바란다고 말했다.

이날 출정식에는 김병욱 씨를 포함해 정우진(52세), 조영석(52세), 이종률(48세), 김상헌(36세), 김승환(32세), 이주현(18세) 씨 등 총 7명의 선수 후보와 가족, 40여 명의 연구팀이 참여해 내년 5월까지 계속될 긴 여정의 출발을 함께하며 결의를 다졌다.

사이배슬론은 장애를 극복하기 위해 개발된 로봇기술들을 한 자리에 모아놓고 선의의 경쟁을 펼치는 자리로, 단순한 대회를 넘어서 연구개발자들이 도전해야 할 가치와 목표를 제시한다는 점에서 순위 경쟁 이상의 의미를 인정받고 있다.

▲사이배슬론 대회 성과 및 향후 진행 계획을 설명하고 있는 KAIST 공경철 교수

공경철 교수는 “대회에서 제시하는 미션들은 장애인들이 일상생활에서 가장 필요로 하는 동작들로 구성되어 있기 때문에 대회 코스만 충실히 따라가도 실제 장애인 사용자들을 위한 기술다운 기술을 개발할 수 있을 것”이라고 말했다. 공 교수는 이어 “순위에 얽매이지 않고 우리가 가진 기술력을 있는 그대로 전 세계 사람들에게 보여주겠다”며 굳은 포부를 밝혔다.

내년 대회를 준비하기 위한 로봇은 산업통상자원부의 지원을 받아 제작된다. 로봇 기술에 대한 연구개발자들의 관심은 물론이고 정부기관· 병원·일반 대중의 관심도 매우 커졌다는 것이 공 교수의 평이다.

이날 열린 출정식에는 지난 대회에 출전했던 김병욱(45세) 선수가 ‘워크온슈트’를 착용하고 시연을 선보였다. 김 씨는 98년 뺑소니 사고로 하반신 전체가 마비되는 장애를 얻어 20년 가까이 휠체어에 의지해 생활해왔다. 지난 2015년 말 연세대 세브란스병원 재활의료진의 소개로 공경철 교수 연구팀에 합류한 뒤 약 5개월간에 걸친 훈련 끝에 로봇을 입고 두 다리로 걸어 국제대회 3위에 입상하는 쾌거를 이뤘다.

김병욱 씨는 “로봇을 입고 두 다리로 처음 섰던 날 다시 태어나는 기분이었다. 그날 밤 잠자리에 누웠을 때 아내 몰래 눈물을 흘렸다”고 회상했다.

지난 2016년 대회에서는 김 씨가 공 교수 연구팀의 유일한 선수였지만 오는 2020년 대회는 세브란스 재활병원·재활공학연구소·국립교통재활병원에서 각각 선발한 총 7명의 선수 후보가 준비한다. 모든 선수에게 개인 맞춤형으로 제작된 워크온슈트 4.0을 지급해 보행 훈련을 진행한 뒤, 올해 11월에 대회에 출전할 선수 1명과 보궐 선수 1명을 최종 선발할 예정이다.

▲ 김병욱 선수가 선수후보 대표로 사이배슬론 2020 대회에 임하는 각오를 밝히고 있다.

김병욱 씨는 “내부 경쟁이 생겨서 부담이 많이 커졌지만 여러 사람과 이 로봇의 혜택을 공유할 수 있어서 좋다. 여러 사용자의 목소리가 모아지면 로봇도 그만큼 더 좋아질 것”이라며 기대감을 밝혔다.

한편, 사이배슬론 2020년 대회는 내년 5월 2일(토)~3일 스위스 아레나 클로텐(ARENA Kloten)에서 개최되며, 2일 예선전과 3일 결승전이 열린다. 경기종목은 뇌-기계 인터페이스, 전기자극 자전거, 의수(바이오닉 암), 의족(바이오닉 레그), 웨어러블 로봇, 전동 휠체어 등 6개 종목이다. 우리나라 공경철 교수팀(엔젤 로보틱스)이 출전하는 웨어러블 로봇 종목 참여팀은 러시아 엑소 아틀레트(ExoAtlet), 그리스 헤르메스(Hermes), 호주ㆍ중국 알렉스(Alex), 미국 IHMC로보틱스 등 1차 심사를 통과한 10개국 15개 팀이 출전하게 된다.