2019.01.21

성큼 다가온 미래 기술··· ‘외골격 수트’ 활용처 3선

Laurie Clarke | Techworld
영화 속 ‘아이언맨’이나 착용할 것 같은 ‘외골격 수트’가 이미 다양한 분야에서 현실화를 앞두고 있다. 
 
Image Credit : Getty Images Bank


외골격 수트(exoskeleton)은 관절에 대한 부담을 줄이면서, 움직임에 힘을 실어주는 기계적 ‘뼈대’이다. 과거 몇 차례 언론의 헤드라인을 장식했다. 예를 들어, 2014년 월드컵 때 하반신이 마비된 브라질 남자가 시축을 했는데, 뇌에서 다리로 신호를 보내는 엑소스켈레톤 덕분이었다. 

그러나 아직은 개발 초기 단계의 기술이다. 상용화된 ‘외골격’은 극소수에 불과하다. 그렇지만 여러 산업과 부문에서 아주 많은 잠재력을 갖고 있다. 현재 엑소스켈레톤이 어떻게 활용되고 있는지, 또 미래에는 어떻게 활용될지 소개한다. 

군사
군사 분야의 경우, 엑소스켈레톤은 보통 군인들을 ‘피로’ 등 사람의 ‘단점’에 덜 취약한 ‘터보 킬링 머신’으로 변화시킬 잠재력을 갖고 있다. 

다양한 국가들, 특히 미국과 러시아가 전장에 배치할 수 있는 엑소스켈레톤 개발 경쟁을 펼치고 있다. 미국과 러시아 모두 큰 발전을 일궈냈다. 그러나 아직 그 결과를 널리 공개하지 않은 상태이다.

미군은 소프트 엑소수트(Soft Exosuit)라는 엑소스켈레톤을 개발했다. 최초 하버드 WIBIE(Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering)가 개발한 기술이다. 이후 군사용 신기술 개발을 책임지고 있는 미국 국방부 산하기관인 미국 고등국방연구소(DARPA)가 여기에 관심을 갖고, 투자를 했다.  

최근 연구 결과에 따르면, 수트에 전력을 공급하는 케이블로 연결된 여러 소재 부분으로 구성되어 있고 모바일 액츄에이션 장치로 제어되는 수트는, 착용자가 소비자하는 에너지의 양을 15% 줄여준다. 관절부에 에너지를 전달해서, 병사들이 더 큰 힘을 발휘하도록 만들 수도 있다. 

TALOS(Tactical Assault Light Operator Suit)라는 엑소스켈레톤도 개발되고 있다. 미국 육군이 사용할 엑소스켈레톤이다. 록히드 마틴이 캐나다 B-TEMIA에서 라이선스를 받은 기술로 개발을 주도하고 있다. B-TEMIA는 원래 퇴행성 관절증으로 움직임에 문제가 있는 사람들을 위해 엑소스켈레톤 기술을 개발했다.

이 수트는 방탄 기능을 갖고 있으며, 무기화 시킬 수 있다. 또 병사들의 활력 징후를 모니터하고, 힘과 ‘지속력’을 증강시켜준다. 최초 데드라인은 놓쳤지만, 2019년에 프로토타입이 완성될 예정이다.

이런 종류의 기술은 장비(장치)의 무게가 아주 중요하다. CNAS(Center for a New American Security)의 폴 샤레는 로이터 통신에 “보병과 관련된 근본적인 문제는 이들이 지나치게 무거운 장비를 휴대한다는 것이다”라고 말했다.

러시아 또한 여러 종류의 엑소스켈레톤 수트를 연구 및 개발하고 있다. 가장 많이 알려진 수트는 라트닉(Ratnik)-3이다. 장갑판과 관절 모터로 구성되어 있는 수트이다. 2018년 일부 보도에 따르면, 프로토타입이 이미 전투에 사용되었다. 관련 보도는 시리아에서 사용된 것으로 추측을 했다. 그러나 공식 출시는 2025년으로 예정되어 있다.

이 분야의 발전을 가로막는 가장 큰 장애물은 수트에 사용할 수 있는 배터리 용량에 제약이 있다는 것이다. 배터리 사용 시간이 짧아, 수트를 장시간 계속 사용할 수 없다. 따라서 휴대용 전원 공급 장치를 전장이나 현장으로 운반해야 한다.

CNAS 보고서에는, “목표가 ‘적당한’ 엑소스켈레톤은 가까운 장래에 더 큰 잠재력이 제시될 것이다. 기동력(운동 능력)에 도움을 주고, 사용하는 에너지의 양을 줄이고, 근골격 부상을 줄여주는 하반신 엑소스켈레톤을 예로 들 수 있다”라고 기술돼 있다. 

기동성(운동 능력) 보조
장애, 퇴행성 관절증이나 고령 등으로 기동성에 문제가 있는 사람들을 돕는 것이 엑소스켈레톤의 중요한 응용 분야 중 하나이다.

2017년, 고령자의 낙상 사고를 지능적으로 예측해서, 이들이 균형을 유지하도록 돕는 수트가 개발됐다. 낙상 시 움직임을 조정해서 대응을 하는 방식이 도입된 수트이다.

이 수트의 프로토타입에 APO(Active Pelvis Orthosis)라는 이름이 붙여졌다. 로잔 공과 대학(École Polytechnique Fédérale de Lausanne) 연구원들이 개발을 했다. 고령자의 낙상 사고는 심각한 부상, 심지어 사망으로 이어질 수도 있다. 이런 점에서 수트에 관심이 쏠리고 있다.

하버드 대학 산하 코노 월시(Conor Walsh) 엔지니어링 팀은 소프트 엑소수트를 테스트했다. 뇌졸증 환자들은 움직일 때 힘이나 유연성을 얻지 못하는 경우가 많다. 이 수트는 이들이 이런 기동성을 더 빨리 획득하도록 도움을 준다.

사이즈믹 파워드 클로딩(Seismic Powered Clothing)도 소프트 엑소수트를 개발하고 있으며, 반응을 하는 로봇 구성 요소들이 내장되어 있는 액티브웨어 의류 제품군을 런칭했다. 제조사에 따르면, 자세 유지와 기동에 도움을 주는 제품이다.

고령자에게 더 도움이 될 의류이지만, 이 회사는 건강한 사람들도 장시간 서 있거나 앉아 있을 때, 또는 테니스 등 운동을 할 때 착용을 하는 날이 올 것이라고 언급했다. 

과격한 스포츠
앞에서와 비교하면 ‘사소하게’ 엑소스켈레톤 기술을 활용하는 분야도 있다. 스키 같이 과격한 스포츠가 그것이다. 

스키와 스노보딩은 무릎에 무리를 주는 스포츠로 악명 높다. 이에 일부 회사가 엑소스켈레톤 기술로 관절의 부담을 줄이려는 시도를 하고 있다.

롬 로보틱스(Roam Robotics)가 이런 회사 중 하나이다. 관절을 보호하고, 슬로프에서 움직임에 도움을 주는 수트를 개발했다. 

현재 테스트를 위해 빌릴 수는 있지만, 구입은 할 수 없는 상태이다. 이 회사의 수트에는 움직임을 예상해, 무릎의 액츄에이터(작은 모터)를 통해 회전을 자동 조절하는 엑소스켈레톤과 센서가 장착되어 있다. 간단히 설명하면, 엑소스켈레톤이 충격을 흡수, 다리에 가해지는 압력을 줄인다. 몸에 무리가 가지 않은 상태에서 더 장시간 스키를 즐길 수 있다. ciokr@idg.co.kr



2019.01.21

성큼 다가온 미래 기술··· ‘외골격 수트’ 활용처 3선

Laurie Clarke | Techworld
영화 속 ‘아이언맨’이나 착용할 것 같은 ‘외골격 수트’가 이미 다양한 분야에서 현실화를 앞두고 있다. 
 
Image Credit : Getty Images Bank


외골격 수트(exoskeleton)은 관절에 대한 부담을 줄이면서, 움직임에 힘을 실어주는 기계적 ‘뼈대’이다. 과거 몇 차례 언론의 헤드라인을 장식했다. 예를 들어, 2014년 월드컵 때 하반신이 마비된 브라질 남자가 시축을 했는데, 뇌에서 다리로 신호를 보내는 엑소스켈레톤 덕분이었다. 

그러나 아직은 개발 초기 단계의 기술이다. 상용화된 ‘외골격’은 극소수에 불과하다. 그렇지만 여러 산업과 부문에서 아주 많은 잠재력을 갖고 있다. 현재 엑소스켈레톤이 어떻게 활용되고 있는지, 또 미래에는 어떻게 활용될지 소개한다. 

군사
군사 분야의 경우, 엑소스켈레톤은 보통 군인들을 ‘피로’ 등 사람의 ‘단점’에 덜 취약한 ‘터보 킬링 머신’으로 변화시킬 잠재력을 갖고 있다. 

다양한 국가들, 특히 미국과 러시아가 전장에 배치할 수 있는 엑소스켈레톤 개발 경쟁을 펼치고 있다. 미국과 러시아 모두 큰 발전을 일궈냈다. 그러나 아직 그 결과를 널리 공개하지 않은 상태이다.

미군은 소프트 엑소수트(Soft Exosuit)라는 엑소스켈레톤을 개발했다. 최초 하버드 WIBIE(Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering)가 개발한 기술이다. 이후 군사용 신기술 개발을 책임지고 있는 미국 국방부 산하기관인 미국 고등국방연구소(DARPA)가 여기에 관심을 갖고, 투자를 했다.  

최근 연구 결과에 따르면, 수트에 전력을 공급하는 케이블로 연결된 여러 소재 부분으로 구성되어 있고 모바일 액츄에이션 장치로 제어되는 수트는, 착용자가 소비자하는 에너지의 양을 15% 줄여준다. 관절부에 에너지를 전달해서, 병사들이 더 큰 힘을 발휘하도록 만들 수도 있다. 

TALOS(Tactical Assault Light Operator Suit)라는 엑소스켈레톤도 개발되고 있다. 미국 육군이 사용할 엑소스켈레톤이다. 록히드 마틴이 캐나다 B-TEMIA에서 라이선스를 받은 기술로 개발을 주도하고 있다. B-TEMIA는 원래 퇴행성 관절증으로 움직임에 문제가 있는 사람들을 위해 엑소스켈레톤 기술을 개발했다.

이 수트는 방탄 기능을 갖고 있으며, 무기화 시킬 수 있다. 또 병사들의 활력 징후를 모니터하고, 힘과 ‘지속력’을 증강시켜준다. 최초 데드라인은 놓쳤지만, 2019년에 프로토타입이 완성될 예정이다.

이런 종류의 기술은 장비(장치)의 무게가 아주 중요하다. CNAS(Center for a New American Security)의 폴 샤레는 로이터 통신에 “보병과 관련된 근본적인 문제는 이들이 지나치게 무거운 장비를 휴대한다는 것이다”라고 말했다.

러시아 또한 여러 종류의 엑소스켈레톤 수트를 연구 및 개발하고 있다. 가장 많이 알려진 수트는 라트닉(Ratnik)-3이다. 장갑판과 관절 모터로 구성되어 있는 수트이다. 2018년 일부 보도에 따르면, 프로토타입이 이미 전투에 사용되었다. 관련 보도는 시리아에서 사용된 것으로 추측을 했다. 그러나 공식 출시는 2025년으로 예정되어 있다.

이 분야의 발전을 가로막는 가장 큰 장애물은 수트에 사용할 수 있는 배터리 용량에 제약이 있다는 것이다. 배터리 사용 시간이 짧아, 수트를 장시간 계속 사용할 수 없다. 따라서 휴대용 전원 공급 장치를 전장이나 현장으로 운반해야 한다.

CNAS 보고서에는, “목표가 ‘적당한’ 엑소스켈레톤은 가까운 장래에 더 큰 잠재력이 제시될 것이다. 기동력(운동 능력)에 도움을 주고, 사용하는 에너지의 양을 줄이고, 근골격 부상을 줄여주는 하반신 엑소스켈레톤을 예로 들 수 있다”라고 기술돼 있다. 

기동성(운동 능력) 보조
장애, 퇴행성 관절증이나 고령 등으로 기동성에 문제가 있는 사람들을 돕는 것이 엑소스켈레톤의 중요한 응용 분야 중 하나이다.

2017년, 고령자의 낙상 사고를 지능적으로 예측해서, 이들이 균형을 유지하도록 돕는 수트가 개발됐다. 낙상 시 움직임을 조정해서 대응을 하는 방식이 도입된 수트이다.

이 수트의 프로토타입에 APO(Active Pelvis Orthosis)라는 이름이 붙여졌다. 로잔 공과 대학(École Polytechnique Fédérale de Lausanne) 연구원들이 개발을 했다. 고령자의 낙상 사고는 심각한 부상, 심지어 사망으로 이어질 수도 있다. 이런 점에서 수트에 관심이 쏠리고 있다.

하버드 대학 산하 코노 월시(Conor Walsh) 엔지니어링 팀은 소프트 엑소수트를 테스트했다. 뇌졸증 환자들은 움직일 때 힘이나 유연성을 얻지 못하는 경우가 많다. 이 수트는 이들이 이런 기동성을 더 빨리 획득하도록 도움을 준다.

사이즈믹 파워드 클로딩(Seismic Powered Clothing)도 소프트 엑소수트를 개발하고 있으며, 반응을 하는 로봇 구성 요소들이 내장되어 있는 액티브웨어 의류 제품군을 런칭했다. 제조사에 따르면, 자세 유지와 기동에 도움을 주는 제품이다.

고령자에게 더 도움이 될 의류이지만, 이 회사는 건강한 사람들도 장시간 서 있거나 앉아 있을 때, 또는 테니스 등 운동을 할 때 착용을 하는 날이 올 것이라고 언급했다. 

과격한 스포츠
앞에서와 비교하면 ‘사소하게’ 엑소스켈레톤 기술을 활용하는 분야도 있다. 스키 같이 과격한 스포츠가 그것이다. 

스키와 스노보딩은 무릎에 무리를 주는 스포츠로 악명 높다. 이에 일부 회사가 엑소스켈레톤 기술로 관절의 부담을 줄이려는 시도를 하고 있다.

롬 로보틱스(Roam Robotics)가 이런 회사 중 하나이다. 관절을 보호하고, 슬로프에서 움직임에 도움을 주는 수트를 개발했다. 

현재 테스트를 위해 빌릴 수는 있지만, 구입은 할 수 없는 상태이다. 이 회사의 수트에는 움직임을 예상해, 무릎의 액츄에이터(작은 모터)를 통해 회전을 자동 조절하는 엑소스켈레톤과 센서가 장착되어 있다. 간단히 설명하면, 엑소스켈레톤이 충격을 흡수, 다리에 가해지는 압력을 줄인다. 몸에 무리가 가지 않은 상태에서 더 장시간 스키를 즐길 수 있다. ciokr@idg.co.kr

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