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한국생산기술연구원

산업용 입는 로봇 ‘하이퍼 2-i’개발
40㎏ 철판, 이제 거뜬하게 들어올린다 

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<생기원>한국생산기술연구원이 개발한 하이퍼 로봇

산업용 입는 로봇 ‘하이퍼 2-i’
한국생산기술원에서 개발한 입는 로봇 하이퍼 시리즈가 이번에는 산업현장에 들어섰다. 한국생산기술연구원 경기지역본부 장재호 선임연구원팀은 1년 6개월에 걸쳐 산업현장에서 적용이 가능한 로봇 ‘하이퍼 2-i’를 개발했다. 무거운 물건을 적은 힘으로 들어 올릴 수 있어 주로 군사용으로 적용되던 하이퍼 로봇을 산업현장에 맞게 탄생시킨 것이다.
군사용 장비를 들고 이동해야하는 군인들 못지않게 산업현장에서도 근로자가 무거운 물건을 직접 들고 날라야 하는 상황이 자주 발생하며, 특히 현장에서는 계단을 오르내리면서 이동해야할 상황까지 종종 발생해 산업 근로자들의 안전을 위협하던 문제를 해결한 것이다.

40㎏의 철판이나 배관도 거뜬!
주로 군사용으로 활용되던 하이퍼 로봇의 산업용 버전은 사실 조선소 근로자들의 불편을 해결하기위해 탄생했다.
조선소 현장에서 근로자들은 30~40㎏에 이르는 철판이나 배관 등을 직접 들고 나르는 경우가 자주 발생해 안전 문제가 거론되고 있으며, 무거운 기계장치를 용접하기위해 많은 인력이 필요하기도 했다. 한국생산기술연구원은 바로 이러한 문제를 해결하고자 하이퍼 로봇을 산업용으로 개발하기 시작한 것이다.
장재호 연구원은 “무거운 물건을 들고 현장 곳곳을 누벼야하는 상황이 하이퍼 로봇이 주로 사용되는 군사 현장과 비슷하다는 생각이 들었다”며 개발 배경을 설명했다.
총 18억 원의 연구비를 통해 탄생한 이 로봇은 40㎏정도의 짐을 가뿐히 들어 올려 울퉁불퉁한 현장의 좁은 길은 물론이고 계단까지도 문제없이 오르내릴 수 있으며, 머리 위에 부착된 갈고리를 통해 짐을 나르거나 무거운 부품의 용접도 혼자서 가능하다. 관계자는 “선박 표면에 무거운 금속 부품을 용접해야하는 조선소에서 특히 유용하게 사용될 것”이라며 기대감을 전했다.

                                                     하이퍼 로봇의 특징

근로자의 몸과 행동을 정밀 분석한 제어 프로그램
사람의 몸에 착용되어 근력을 보조하는 역할을 하는 이 로봇의 무게는 약 30㎏. 로봇 자체의 무게만으로도 부담스러울 수 있지만 일단 착용하면 모든 하중은 로봇이 받쳐주게 되어있어 짐을 들고 오래 걸어도 힘들지 않은 것이 장점이다.
내장된 배터리는 4시간가량 사용할 수 있는 용량이며, 전선으로 전원을 연결할 수도 있어 하루 종일 사용도 가능하다.
연구팀은 ‘하이퍼 2-i’를 개발하기 위해 로봇이 사용되는 현장에 대한 강도 높은 분석이 이어졌다고 전했다. 근로자들의 모습을 면밀히 분석하고 작은 부분 하나까지도 현장을 위한 고민이 담겨있다고 한다. “조선소를 찾아 근로자들의 조언을 구하는 것은 물론, 반복되는 수정작업을 통해 지금의 ‘하이퍼 2-i’을 탄생시켰다”는 관계자는 “이 로봇이 현장 근로자들의 안전과 인력문제를 해결할 수 있을 것”이라며 로봇에 대한 만족감을 표했다.

인간의 능력을 높여줄 연구는 계속된다
‘하이퍼 2-i’를 개발한 한국생산기술연구원은 총 4개의 하이퍼 로봇 시리즈를 소개하면서 인간의 물리적인 작업 능력을 증대시켜왔다.
인간의 몸에 착용해 생체신호를 기반으로 안전성 높은 고출력 액추에이터를 구동함으로써 다리의 근력을 보조 또는 증강시켜 인간의 물리적인 작업능력을 증대시키는 고출력 로봇슈트인 하이퍼 로봇은 움직임을 정확히 인식해 동작해야하는 고도의 기술력을 필요로 한다. 연구원은 “미세한 동작을 감지하는 사용자 의도 감지 센서 및 제어 알고리즘 기술과 센서 부착형 소형 액추에이터 모듈화 기술, 인체 하지 동작에 대응할 수 있는 로봇 슈트 메커니즘 등이 모두 결합되어 인간 근육의 수배에 달하는 관절 대응이 가능하다”며 배경 기술을 설명했다. 특히 인간의 몸에 직접 착용되는 로봇인 만큼 안전은 이 로봇의 최우선 고려사항이다.
고도의 기술이 집약된 이 로봇은 지금까지 적용된 분야 외에도 다양한 활용이 가능해 앞으로 새로운 시장에서의 활약이 기대되고 있다. 높아진 기술력에 따라 무궁무진한 활용이 가능한 기술이기 때문이다. 관계자는 “앞으로 건설 현장이나 구조 활동 등을 비롯해 재활이나 실버 분야에서도 로봇의 적용이 가능하도록 꾸준히 관련 기술을 개발하고 있다”고 전하며 하이퍼 로봇 시리즈의 향후 활약을 예고했다.
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