KAIST '아이언맨' 슈트, 국제사이보그올림픽 2연패 달성

[아이뉴스24 정종오 기자] 국내 연구팀이 하반신마비 장애인에 입힌 워크온슈트가 국제사이보그올림픽에서 금메달을 차지했다. 지난 대회에 이어 2연패 성과를 거뒀다.

한국과학기술원(KAIST) 연구팀이 로봇 기술로 장애를 극복하자는 취지의 사이배슬론 국제대회에서 2016년 제1회 대회 동메달, 2020년 제2회 대회 금메달에 이어 제3회 대회인 올해 대회에서 우승을 거머쥐며 디펜딩 챔피언의 타이틀을 지켜냈다.

KAIST(총장 이광형)는 기계공학과 공경철 교수(엔젤로보틱스 의장)가 이끄는 KAIST 엑소랩(EXO-Lab)과 무브랩(Move Lab), 엔젤로보틱스 공동 연구팀이 개발한 하반신마비 장애인을 위한 웨어러블 로봇 ‘워크온슈트F1’으로 지난 27일 열린 제3회 사이배슬론(Cybathlon)에 출전, 우승을 차지했다고 발표했다.

사이배슬론은 로봇 기술로 장애를 극복하자는 취지로 스위스에서 처음 개최된 국제대회이다. 일명 ‘사이보그 올림픽’이라 불린다. 매번 대회를 마친 후 바로 다음 대회의 미션들이 발표되고 전 세계 연구팀들이 주어진 미션을 통과하기 위해 4년여 동안 로봇 기술을 연구 개발한다.

웨어러블 로봇 종목뿐 아니라 로봇 의수, 로봇 의족, 로봇 휠체어 등 8가지 종목이 열린다. 이번 제3회 사이배슬론 대회에는 총 26개 국가에서 71개 팀이 참가했다. 공경철 교수 연구팀은 지난 대회와 마찬가지로 웨어러블 로봇 종목에 참가했다.

웨어러블 로봇 종목은 사이배슬론의 핵심이라고 부를 만큼 하이라이트를 받는 종목이다. 의수나 의족 종목에서는 로봇이 아닌 고전적 보조기를 착용한 장애인 선수가 우승을 하는 등 로봇 기술보다 장애인 선수의 능력이 더 중요하게 작용하는 경우가 많다.

웨어러블 로봇 종목은 하반신 완전마비 장애인이 로봇에 완전히 의존해 직접 걸으면서 다양한 미션을 수행한다. 기술적 난이도도 높고 로봇 기술에 대한 의존도 또한 높다.

실제로 이번 대회의 미션을 보고 많은 팀이 출전을 포기한 것으로 알려졌다. 기술 개발 과정에서도 반 이상의 연구팀들이 포기를 선언했다. 결국, 실제 경기에는 한국, 스위스, 독일, 네덜란드 등의 총 6팀만이 참가했다. 스위스 본진의 연구팀마저 포기를 선언했다.

이번 대회에서 특히 웨어러블 로봇 종목에 중도 포기한 팀이 많이 발생한 이유는 유난히 미션의 난이도가 높았기 때문이다. 대부분의 연구팀들이 하반신마비 장애인을 일으켜 걷는 것도 버거운 수준의 기술을 갖고 있는데, 지팡이 없이 걷도록 한다거나 두 손으로 칼을 다뤄야 하는 등 어려운 미션이 많이 등장했기 때문이다.

공 교수 연구팀은 미션들을 성공적으로 수행하기 위해 워크온슈트F1을 개발했다. 모터가 장착된 관절이 6개에서 12개로 늘었고 모터의 출력 자체도 지난 대회보다 2배 이상 출력이 강화됐다. 발에 있는 6채널 지면반력 센서는 로봇의 균형을 1초에 1000번 측정해 균형을 유지시키도록 했다. 장애물을 감지하기 위해 카메라를 설치했고 인공지능 신경망 구현을 위한 AI 보드도 탑재시켰다.

착용자 스스로 로봇을 착용할 수 있도록 스스로 걸어와 휠체어에서 도킹할 수 있는 기능도 구현했다. 이번 작품으로 좁은 의자 사이로 옆걸음, 박스 옮기기, 지팡이 없는 자유 보행, 문 통과하기, 주방에서 음식 다루기 등의 미션들을 6분 41초 기록으로 성공했다.

2위, 3위를 차지한 스위스와 태국 팀들은 10분을 모두 사용하면서도 2개 미션을 수행하는데 그쳤다.

이번 Team KAIST의 주장인 박정수 연구원은 “애초에 우리 스스로와 경쟁이라 생각하고 기술적 초격차를 보여주는 것에 집중했는데, 좋은 결과까지 따라와서 매우 기쁘고 자랑스럽다”며 “아직 공개하지 않은 워크온슈트F1의 다양한 기능을 계속해서 공개할 예정”이라고 말했다.

팀의 하반신마비 장애인 선수인 김승환 연구원은 “세계 최고인 대한민국의 웨어러블 로봇 기술을 내 몸으로 알릴 수 있어서 너무나 감격스럽다”고 전했다.

공 교수 연구팀은 2020년 대회 이후 엔젤로보틱스를 통해 웨어러블 로봇을 상용화하는데 성공했다. 2022년에는 의료보험 수가의 적용을 받는 최초의 웨어러블 로봇인 ‘엔젤렉스M20’을 보급하기 시작했다.