65세 고령자, 북한산 등반 웨어러블 로봇 챌린지 성공
인류의 문워크(Moonwalk)의 꿈은 1969년 7월 21일 오전 11시 56분 20초(한국 시각), 닐 암스트롱의 달에 첫발을 디딘 인간으로 부터 시작됐다.
That's one small step for a man, one giant leap for mankind.
이것은 한 명의 인간에게는 작은 발걸음이지만, 인류에게는 위대한 도약이다.
- 닐 암스트롱
공중부양의 꿈, 문워크(Moonwalk)에서 슬릭백(slickback) 댄스까지
1983년 3월 25일 마이클 잭슨은 ‘빌리 진(Billie Jean)’ 노래에 맞추어 ‘문워크’ 댄스를 시연해 보였다. 닐 암스트롱에 이어 문워크의 역사는 새롭게 쓰게 되었고, 그를 팝의 황제라는 애칭을 불리워졌고, 아직 전설로 남아있다.
문워크 춤에 대해 마이클잭슨은 “할렘 가를 걷다가 거리에서 춤을 추는 그 아이들을 보았다. 그리고 그 춤은 내가 환상의 댄스라고 부르는 춤이 되었다.”고 전했다.
최근 공중부양춤으로 ‘슬릭백(slickback)’이 인기다. 'slickback'은 물을 이용해 머리를 뒤로 잘 넘긴 것'을 뜻한다. 즉, 수영장에서 머리를 뒤로 넘기는 동작이다.
대구 중학생 이효철 군이 틱톡에 슬릭백 춤을 올려 2억 뷰를 기록하고, 유뷰브에서 전 세계적으로 인기를 끌며, 이를 모방하는 유튜버의 영상은 기록적인 조회수를 기록하고 있다.
중력을 이기지 못하는 관절
이처럼 인간은 중력을 거스르는 공중부양의 꿈을 갖고 있다. 하지만, 고령자는 중력을 이겨내지 못하는 관절의 삐그덕거림으로 산을 오르거나, 심지어는 앉았다, 일어서는 것조차 힘겨워한다.
나이가 들면서 팔과 다리에 근력이 점차 약해짐에 따라 등산, 여행 등의 여가 활동이 어려울 뿐만 아니라 거동을 위해서는 지팡이, 휠체어와 같은 보조기구의 도움을 받아야 하는 경우도 많다. 하지만, 이러한 보조기구는 근력을 향상하지는 못하기 때문에 로봇의 도움을 받아 부족한 근력을 보완할 수 있는 웨어러블 로봇이 고령자의 건강과 삶의 질 향상을 위한 혁신 기술로 주목받고 있다.
고령자 북한산을 오르다...웨어러블 로봇 ‘문워크 옴니(MOONWALK-Omni)’
한국과학기술연구원의 지능로봇연구단 이종원 박사팀은, 웨어러블 로봇 ‘MOONWALK-Omni’를 착용한 고령자가 북한산 영봉 정상(해발 604미터)에 오르는 웨어러블 로봇 챌린지에 성공했다고 전했다. 이번 챌린지는 배터리 교체, 개발자의 개입 없이 로봇의 근력 보조를 받아 등반에 성공한 것으로 실외 복합환경에서 웨어러블 로봇의 상용화 가능성을 높였다.
기존에도 다양한 형태의 웨어러블 로봇이 개발됐지만, 무겁고 큰 부피로 인해 주로 단순한 실내 환경을 가진 병원에서 환자의 재활 과정에 제한적으로 활용되는 수준이었다. 하지만 ‘MOONWALK-Omni’는 초경량 웨어러블 근력 보조 로봇으로 사용자의 움직임을 예측하고 부족한 다리 근력을 지원해 고령자의 재활 및 일상 보조를 돕는다. 2kg 대의 장치로 고령자도 타인의 도움 없이 10초 이내에 쉽게 착용할 수 있으며, 골반 양측에 장착된 네 개의 초경량-고출력 구동기가 보행 시 균형을 맞출 수 있도록 보조하고 착용자의 다리근력을 최대 30%까지 강화해 추진력을 높일 수 있다.
로봇에 탑재된 인공지능(AI)은 착용자의 보행상태를 실시간으로 분석해 경사가 완만한 흙길, 험한 바윗길, 가파른 나무계단과 불규칙한 돌계단 등 다양한 보행환경에서도 안전하고 효과적으로 근력을 보조한다. 연구팀은 북한산 웨어러블 로봇 챌린지를 통해 병원보다 복잡한 일상 환경에서 웨어러블 로봇을 이용한 근력 보조 성능과 신뢰성을 검증하는 데 성공했다.
이번 챌린지에 수행한 고령자는 “젊었을 때부터 즐기던 등산을 포기해야 하는 것으로 생각하고 있었는데 웨어러블 로봇을 착용하고 편안하게 산을 오르니 10년에서 20년은 젊어진 느낌이다”라고 웨어러블 로봇을 착용하고 산을 오른 소감을 말했다.
KIST 이종원 박사는 "이번 챌린지를 통해 착용자의 및 보행환경의 다양성에도 안전하고 효과적인 근력 보조가 가능하다는 실험 데이터를 확보했다”면서 “초경량-고출력 웨어러블 로봇 구동 기술과 개인-환경 맞춤형 인공지능 근력 보조 기술의 융합을 통해 노화로 인해 근력이 부족해지는 고령자의 일상 보조, 재활, 운동 분야에서 폭넓게 활용될 것으로 기대된다”라고 말했다.
연구팀은 MOONWALK-Omni의 후속 연구로 다리 근력 강화 외에 고관절-무릎 등 하지의 복합관절을 동시에 보조하는 ‘MOONWALK-Support’도 개발 중이다. 또한, 웨어러블 로봇의 모터, 감속기, 컴퓨팅 회로 등 핵심기술과 부품을 국내기업에 기술을 이전하는 등 다양한 분야에서 성과를 거두고 있다.
시니어케이 로봇 '봇핏'
삼성전자의 시니어케이 로봇과 시각장애인을 위한 글라스가 올해부터 본격적으로 상용화될 전망이다. 거동이 불편한 노년층이나 저시력 시각장애인들에게 새로운 세상을 만들어 줄 수 있는 이른 바 착한 기술의 진화로 평가된다.
특허청에 따르면, 삼성전자는 최근 '슬라이딩 어셈블리 및 이를 포함하는 운동 보조 장치'란 기술 특허 등록을 완료했다. 사용자의 다리 근력을 보조할 수 있도록 장착하는 슬라이딩 장치와 관련한 특허다. 내년 초 출시 예정인 시니어케어 로봇 '봇핏'에 적용되는 기술로 파악된다.
봇핏은 2019년 미국 라스베이거스에서 열린 'CES 2019'에서 EX1(젬스힙)이란 이름으로 첫선을 보인 후 삼성전자의 1호 웨어러블 로봇으로 관심을 받았다.