[영화 속 4차산업 기술](2) 아이언맨(Iron Man), 초능력 신체를 만들어 주는 ‘웨어러블 로봇’
염보연 기자 | 기사작성 : 2019-07-16 11:23   (기사수정: 2019-07-16 11:23)
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▲ [사진캡처=영화 아이언맨(Iron Man) 스틸컷]

영화에서만 볼 수 있었던 미래의 4차산업 기술이 점차 현실화 되고 우리의 생활을 바꾸고 있습니다. 상상력의 보고(寶庫)인 영화 속 미래 기술들은 현실에서 어떻게 구현될 수 있을까요. 뉴스투데이는 앞으로 영화 속 4차산업 기술을 살펴보고 현실 속에서 적용되는 과정을 살펴보겠습니다. [편집자주]



단단한 방어력, 강력한 파워 등 첨단기술로 초인적인 힘 발휘

[뉴스투데이=염보연 기자] ‘아이언맨’은 수시로 악이 쳐들어오는 마블 시네마틱 유니버스의 대표적인 히어로다. 주인공 토니 스타크는 천재적인 두뇌와 재능을 갖춘 억만장자이다. 자신의 개발한 신무기를 발표하고 돌아가던 길에 게릴라들에게 납치당한다. 납치범들에게 무기를 만들 것을 강요당한다. 토니는 그들의 요구에 따르는 척 하면서 탈출을 위한 철갑슈트 ‘Mark1’을 제작한다. ‘Mark1’은 총탄을 막고 화염방사기가 내장되어 있다. 슈트를 입고 탈출에 성공한 토니 스타크는 ‘아이언맨’의 가능성을 보고 후속 슈트들을 제작한다.

▲ [사진캡처=영화 아이언맨(Iron Man) 스틸컷]

영화가 진행될수록 슈트에는 더욱 발전된 기술이 적용된다. 자유롭게 하늘을 날 수 있고, 적을 압도하는 레이저와 다연발포 등 강력한 무기가 보인다. 심지어는 일상을 보내다가도 호출을 하면 먼 곳에서 부품이 날아와 자동으로 몸에 입혀지는 기술까지 선보인다.

이 강력한 하이테크 슈트 덕분에, 토니는 초인들처럼 강력한 능력을 타고나지 않았지만 그들과 대등한 힘을 발휘하며, 어벤저스 히어로들 사이에서도 주도적인 역할을 해나간다.

히어로 ‘아이언맨’의 슈트는 영화 속에서 생동감 있고 화려한 CG로 영화 팬들을 사로잡았다. 토니의 슈트는 탑승자의 방어력을 높여주고 기계팔과 다리로 강한 근력을 발휘한다. 하늘을 나는 등 놀라운 4차산업 기술들이 담겨 있다.


현실에서 모습을 보이고 있는 ‘아이언맨의 슈트’

‘아이언맨’의 강력하고 매력적인 슈트들은 현실에서도 점차 모습을 보이고 있다. 우선, 작중 토니 스타크가 착용하는 슈트는 ‘웨어러블 로봇(착용형 로봇)’이란 용어로 표현할 수 있다. 말 그대로 옷처럼 입을 수 있는 로봇 기술이기 때문이다.

웨어러블 로봇은 배터리를 사용해 사람의 움직임을 보다 수월하게 하고, 강한 힘으로 물건을 나를 수 있다. 1960년대 미국 해군이 군사 목적으로 개발하기 시작했다. 오늘 날은 의료, 산업, 군사 방면에서 각광받고 있는 기술이다. 미국, 일본 등 선진국들이 상용화를 위해 치열한 경쟁을 벌이고 있는 가운데, 한국에서도 본격적인 연구가 이루어지고 있다.

▲ 워크온슈트[사진제공=연합뉴스]

KAIST의 하반신 완전마비 장애인용 ‘워크온슈트’

웨어러블 로봇은 탑승자의 신체능력을 보강할 수 있다는 특성 때문에 의료와 재활분야에서 특히 주목받고 있다.

KAIST 연구팀이 선보인 ‘워크온슈트’는 장애인을 돕는 로봇으로 2016년 스위스에서 열린 국제로봇올림픽 ‘사이배슬론’에 출전해 세계랭킹 3위에 올랐다. ‘워크온슈트’는 하반신 완전마비 장애인용 웨어러블 로봇이다. 전신에 착용하며 팔에 달린 목발과 다리를 움직이는 로봇이 몸을 지탱하고 걸음을 옮기는데 도움을 준다.

KAIST 연구팀은 “발목 관절 보조까지 가능해지면 서있거나 걷는 동작이 더 자연스러워지고 안정화된다”며 “2020년 ‘사이배슬론’에 ‘워크온슈트’는 재활의료기기로 인증 받은 제품으로 출전할 계획”이라고 포부를 전했다.

▲ 웨어러블 체어로봇 [사진캡처=YTN]

산업현장에서 이용되고 있는 ‘웨어러블 체어 로봇’

‘웨어러블 체어 로봇(의자형 착용로봇)’은 산업현장에서 기마 자세를 자주 취해야 하는 근로자들을 위해 개발됐다. 실제로 아우디와 BMW 등 자동차 제조사들은 이러한 로봇을 산업 현장에서 활용하고 있으며, 현대차그룹도 2018년 9월 현대·기아차 북미 공장에 웨어러블 체어로봇을 시범 적용했다.

웨어러블 체어로봇은 작업자의 앉은 자세를 유지하기 위한 무릎관절 보조 시스템으로 1.6kg의 경량형 모델임에도 150kg의 체중까지 지탱하는 내구성을 자랑한다. 또한 허리와 허벅지, 무릎 벨트를 활용해 사용자의 신장에 맞는 길이 조절이 가능하고 세 가지 착좌각(85/70/55도) 설정이 가능해 원하는 높이의 자세로 편하게 작업이 가능하도록 도와준다.

현대차그룹은 실제로 의자형 착용로봇을 사용하면 허리 및 하반신 근육의 활성도가 약 80%가량 줄어들어 작업자의 작업 효율성이 대폭 향상되는 효과가 있다고 밝혔다.

▲ 군사용 엑소스켈레톤 [사진캡처=U.S. Army CCDC Soldier Center 유튜브 채널]

미 육군 ‘슈퍼솔져’로 가는 길.. 군사용 ‘엑소스켈레톤’

‘엑소스켈레톤’은 미 육군이 개발완료를 코앞에 둔 군사용 웨어러블 로봇이다. 원래는 하반신 마비 환자를 위한 의료목적으로 개발되어 FDA 승인을 받은 로봇이었다. 미 육군이 외골격 강화기술에 수백만 달러를 투자했고 록히드마틴이 개발했다.

엑소스켈레톤은 착용한 병사의 근력을 강화하여, 82kg 짐 매고 5계단을 오를 수 있게 하고, 7.3kg 장비를 팔에 쥔 채 버틸 수 있는 시간을 기존 3분서 착용 후 30분 이상까지 연장시켰다. 뿐만 아니라 착용한 병사의 위치, 이동방향, 속도 등을 알려준다.

병사의 짐 나르기 능력을 2~27배 향상시켜 완전군장 하고도 날카로운 민첩성을 발휘할 수 있게 하고, 병사들의 체력 증강과 전투력 상승을 불러올 것으로 전망된다. 또한 기동성과 파워가 업그레이드 되어 시가전에서 큰 능력을 발휘할 것으로 기대를 모은다.

▲ 제트슈트[사진제공=그래비티 인더스트리 홈페이지]

영화처럼 하늘을 날 수 있는 ‘제트슈트’

비행을 목적으로 한 웨어러블 로봇 ‘제트슈트’는 발명가 리처드 브라우닝이 개발하고 스타트업 그래비티 인더스트리(Gravity Industries)가 제작했다.

제트슈트는 슈트의 허리 뒤 하나, 양팔에 두 개씩 모두 5개의 제트엔진이 장착돼있어 수직으로 날아오른다. 이 슈트는 지난 2017년 시속 51.3km의 속도로 날아 기네스북에 올랐고, 최고 3,500m 높이까지 비행이 가능한 것으로 알려졌다. 미국 타임지에 2018년 최고의 발명품으로 꼽히기도 했다.

연료를 이용해 비행을 하기 때문에 비행 가능시간이 10분 정도로 짧고 가격은 천문학적 수준이어서 아직 상용화는 어렵지만, 현재 추진력을 전기에서 얻는 방법을 연구하고 있는 것으로 알려졌다.

먼 미래의 영화 속 이야기처럼 들리는 ‘웨어러블 로봇’ 기술. 전세계가 4차산업의 주요 타깃으로 삼고 연구, 개발하고 있다. ‘아이언맨’처럼 장비를 입는 것만으로 신체능력이 강화되고, 불가능했던 일들이 실현될 시점이 멀지 않아 보인다.

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