현대차·기아, 산업용 착용 로봇 '엑스블' 선봬…"노동자 근골격계 부담 줄여"

[이코노믹데일리] 현대자동차·기아는 27일 경기 고양시에 위치한 ‘현대 모터스튜디오 고양’에서 ‘웨어러블 로봇 테크데이’를 개최하고 착용 로봇 ‘엑스블 숄더’를 최초 공개했다. 

현대차·기아의 착용 로봇 브랜드 '엑스블'은 무한한 잠재력을 의미하는 ‘X’와 무엇이든 현실화할 수 있다는 의미인 ‘able’을 합쳐 만든 이름이다. 

엑스블 제품군 가운데 처음으로 공식 판매를 시작하는 엑스블 숄더는 현대차·기아 로보틱스랩의 자체 기술로 개발한 산업용 착용 로봇이다. 산업 현장에서 팔을 위로 올려 작업하는 ‘윗보기 작업’에 활용하면 사용자의 상완(어깨, 팔꿈치) 근력을 보조해 근골격계 부담을 크게 줄여준다는 게 현대차·기아의 설명이다. 

현대차·기아는 자동차 산업뿐만 아니라 건설·조선·항공·농업 등 다양한 산업에서 활용 가능할 것으로 기대하고 있으며, 국내 출시 후 해외지역까지 판매 영역을 점차 확대할 계획이다.

엑스블 숄더의 가장 큰 특징은 무동력 토크 생성 구조로 설계돼 가벼울 뿐만 아니라 별도로 충전할 필요가 없어 유지 및 관리가 편리하다는 점이다.

엑스블 숄더는 사용자의 안전과 사용성을 최우선으로 고려해 제작됐다. 고성능 차량에 쓰이는 ‘탄소 복합 소재’와 ‘내마모성 소재’가 적용돼 알루미늄 소재 대비 3.3배의 강성을 확보하면서도 중량은 40% 경감했다.

또 팔 받침 등 사용자 몸에 직접 닿는 부분은 ‘내충격성 소재’를 활용해 산업 현장에서 발생할 수 있는 돌발 충격에도 인체 손상을 최소화하도록 설계됐다.

제품 총 무게는 약 1.9㎏(본체 1.4㎏, 착용부(조끼) 0.5㎏)이며 착용자의 신체 조건에 따라 사이즈를 선택할 수 있다. 본체의 길이도 406㎜부터 446㎜까지 직접 조정할 수 있다.

제품을 착용하더라도 다른 동작을 하는데 불편함이 없다는 점도 장점이다. 어깨 관절을 굽히고 펴는 각도를 0˚~180˚까지로 구현해 제품을 착용한 상태에서도 양 팔을 자유롭게 움직일 수 있으며, 팔을 내리거나 앉아서 휴식을 취할 때도 착용자의 움직임을 방해하지 않는다.

엑스블 숄더 라인업은 ‘기본형’과 ‘조절형’ 두 가지로 구성됐다. 기본형은 자세가 고정되지 않고 계속 변하는 작업에서 범용으로 사용할 수 있고 사용자에게 최대 2.9kgf의 보조력을 제공한다. kgf는 지구의 표준중력가속도에서 1㎏의 질량을 가진 물체가 가지는 힘을 의미한다.  

조절형은 동일 자세를 반복하는 작업에 활용하기 적합하다. 작업 자세에 맞게 최대 토크를 얻을 수 있는 각도(75˚~120˚)를 사용자가 직접 조정할 수 있으며 최대 3.7kgf의 보조력을 제공한다.

모듈화 된 본체와 착용부는 탈착이 가능해 손쉽게 관리할 수 있고 다양한 작업 환경에 맞게 제품을 최적화할 수 있다. 예를 들어 주로 한 쪽 팔로 작업하는 경우에는 본체 한 쪽을 분리해 편측만 사용할 수 있다. 또 착용부만 분리 후 세탁이 가능해 청결 관리 및 보관이 용이하다.

윤주영 현대차·기아 로보틱스랩 관절로보틱스 팀장은 "엑스블 숄더의 성능과 품질을 지속 향상시키고 더 나아가 사용자를 편리하게 해 주는 다양한 착용 로봇 제품 개발에 앞장서겠다"고 말했다.

이날 현대차·기아 로보틱스랩은 엑스블 숄더의 사업화 계획도 발표했다.

우선 현대차·기아 생산 부문에 엑스블 숄더를 공급할 계획이다. 이어 2025년부터 현대차그룹 27개 계열사는 물론 다양한 분야의 타 기업까지 판매처를 확대할 예정이다. 2026년에는 국내 판매 경험을 바탕으로 유럽, 북미 등 해외 시장 진출을 목표로 하고 있다.

구매 희망 기업은 28일부터 현대차·기아 로보틱스랩 홈페이지를 통해 문의 및 상담이 가능하며, 현대차·기아는 내년 상반기 중 순차적으로 제품을 출고할 계획이다.

로보틱스랩은 구매 희망 기업에게 ‘엑스블 숄더 통합 컨설팅’을 제공해 해당 기업이 엑스블 숄더 도입 여부에 대해 데이터에 기반한 의사 결정을 내릴 수 있도록 지원한다. 하드웨어 제품을 판매하는 것에 그치지 않고 각기 다른 산업 현장 상황에 최적화된 맞춤형 솔루션을 제공하는 것이다.

구체적으로 모션센서를 활용, 작업자의 실제 동작을 측정하고 인체모델 동역학 분석을 통해 작업 중 근육과 관절의 부하를 수치화해 제시하는 동시에 해당 공정에서 엑스블 숄더 적용시 부하 경감 정도를 나타내는 평가 지표 등을 제공한다.

김영훈 현대차·기아 로보틱스랩 로보틱스사업1팀 팀장은 "향후 산업용 웨어러블 로봇 제품군을 보다 확대하고 인공지능(AI)기술을 접목한 다양한 산업 안전 솔루션을 선보여 웨어러블 로봇 시장을 선도하겠다"고 말했다.