▲ 로봇 슈트를 입고 달리는 모습

중앙대학교 기계공학부 이기욱 교수 연구팀이 로봇 슈트를 활용해 200m 전력질주 시 인간의 신체적 능력 향상의 가능성을 검증하는데 성공했다고 밝혔다.

지금까지 개발되었던 로봇 슈트(웨어러블 로봇)의 경우 착용자의 보행 및 주행 시 에너지 효율을 증가시키는 것에 초점을 맞추어 개발되었다. 하지만 모든 웨어러블 로봇 연구자들의 궁금증인 로봇을 통해 신체적 능력의 향상을 통해 지금까지 불가능했던 신체 한계 돌파의 영역으로 접근하는 것이 가능한 것인가에 대한 가능성을 탐색해보기 위해서 해당 연구를 수행하였다.

이 교수팀은 자체 개발한 고성능 엑츄에이터를 활용하여 고속 주행을 보조할 수 있는 로봇 슈트를 개발했다. 이 로보슈트는 착용자의 에너지 사용량을 감소시키는데 초점을 맞춘 기 개발된 로봇슈트들과는 차별성을 갖고 있다는 게 연구팀의 설명이다.

▲ 로봇슈트의 주요 구성

연구팀은 로봇 슈트의 착용 유무에 따른 신체적 능력의 향상의 여부를 검증하기 위해서 일반인 대상으로 200m 전력 질주 야외 실험을 수행했다. 실험 결과 200m 전력 질주에서 평균 1초의 기록 향상을 보이는 결과를 얻었으며, 총 9명의 피험자 중에 가장 높은 기록 향상을 보인 피험자의 경우 로봇의 보조를 약 3.4초의 기록 향상을 보였다.

이번 연구는 세계 최초로 로봇을 통한 인간의 신체적 능력 향상의 가능성을 보인 결과로써 그 우수성을 입증받아 2022년 피인용도(impact Factor) 25.0을 달성한 로봇 분야 1위 국제 저명 학술지 ‘사이언스 로보틱스(Science Robotics)’에 게재됐다. 이기욱 교수는 해당 연구의 밑 바탕이 된 연구를 논문으로 작성하여 각각 2017년도 사이언스 로보틱스, 그리고 2019년도에는 '사이언스' 표지를 장식한바 바 있다.

이번 연구는 산업통상자원부·산업기술평가관리원(KEIT)에서 5년간 총 250억원을 지원 받아 ‘100m를 7초에 주파하는 착용형 로봇 수트’ 과제를 수행하는 알키미스트 프로젝트의 지원을 받아 수행되었다. 후속 연구로 100m 전 국가대표 선수(오경수 선수)팀과 협력하여 로봇의 도움을 통해 100m 세계기록인 우사인 볼트의 9.58초를 돌파하기 위한 연구를 수행하고 있다.

이기욱 교수는 “이번 연구는 인간이 로봇과 함께 신체 능력의 한계를 돌파한 첫 번째 사례” 이라고 전했다. 이 로봇슈트 핵심기술은 이기욱 교수의 교원창업기업인 ㈜휴로틱스로 기술이전 되었으며, 이를 바탕으로 재활 및 스포츠 영역에서의 사업화를 준비하고 있다.