세계 최경량 무릎로봇 ‘에어니’ 공개…보행 보조 기술의 새 전기

국내 연구진이 실생활에서 활용 가능한 초경량 무릎 보조로봇을 개발하면서, 산업현장은 물론 고령자나 일반인의 보행 지원 기술이 새로운 전기를 맞게 됐다.

한국생산기술연구원은 9일, 무게 1.1kg으로 세계에서 가장 가벼운 수준의 무릎 웨어러블 로봇 ‘에어니’를 새롭게 개발했다고 밝혔다. 기존 제품 대비 무게를 절반 가까이 줄이면서도 보행 보조 기능은 유지하거나 오히려 향상시킨 것이 이 로봇의 가장 큰 특징이다.

이번 로봇은 안범모 수석연구원이 이끄는 연구팀이 중심이 되어 설계됐다. 프레임에는 강도와 내구성이 뛰어난 폴리아미드12(PA12) 소재를 적용했고, 조립 부품 수를 최소화하며 경량화를 극대화했다. 아울러 고성능 소형 모터와 3셀 배터리를 탑재해 전력 효율성과 실사용 편의성을 모두 끌어올리는 데에도 성공했다.

‘에어니’는 특히 보행 중 발뒤꿈치가 닿는 순간과 다리 움직임을 실시간으로 감지하는 센서를 통해 보조 동작을 자동으로 제어하는 기능을 갖췄다. 이런 고정밀 제어 기술 덕분에 무릎에서 발생하는 최대 회전력의 40% 이상을 보조해 줄 수 있으며, 실제 보행 테스트에서는 종아리, 허벅지 근육에 가해지는 피로도를 각각 21%, 17% 수준으로 줄이는 효과도 확인됐다.

이 제품은 착용자가 무릎을 자연스럽게 굽히고 펼 수 있도록 내부 저항을 낮춘 설계가 적용되었고, 제어 장치와 배터리, 센서를 일체형으로 구성해 탈부착이 간편하다는 점도 장점이다. 지난 7월 미국에서 개최된 국제로봇학회 ‘유비쿼터스 로봇 2025’에서는 최우수 어플리케이션상을 수상하면서 기술성을 국제적으로도 인정받았다.

이번 기술은 고된 노동환경에 놓인 산업현장 종사자는 물론, 장시간 이동이 필요한 지자체 환경공무관, 보행에 어려움을 겪는 일반 고령층 등 다양한 대상에게 실질적인 도움을 줄 것으로 기대된다. 향후 외골격 웨어러블 로봇 시장 확대와 맞물려, 이 같은 초경량 기기의 활용 분야도 더욱 넓어질 가능성이 높다.