현대차·기아의 착용 로봇 브랜드 엑스블은 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 로보틱스랩(이하 로보틱스랩)의 자체 기술로 개발한 산업용 착용 로봇이다.
자동차 산업뿐만 아니라 건설·조선·항공·농업 등 다양한 산업에서 활용 가능할 것으로 기대하고 있으며 국내 출시 후 해외지역까지 판매 영역을 확대할 계획이다.
무거운 짐을 들 때 허리를 보조해주는 산업용 착용 로봇 ‘엑스블 웨이스트’, 보행 약자의 재활을 위한 의료용 착용 로봇 ‘엑스블 멕스’ 개발에도 박차를 가할 예정이다.
현동진 현대차·기아 로보틱스랩장 상무는 “엑스블 숄더는 현장 근로자들의 피드백과 로보틱스랩의 기술을 융합해 개발한 착용 로봇”이라며 “더 많은 사람들이 착용 로봇의 가치를 누릴 수 있도록 제품군 개발과 보급에 모든 역량을 집중할 계획이며 인류에 보다 나은 삶을 제공하기 위한 기술 진보에 앞장서겠다”고 밝혔다.
◆ 엑스블 숄더, 전력 필요 없는 ‘근력 보상 모듈’ 적용해 어깨 관절 부하 최대 60% 낮춰
올해 제조업 분야 근로자 평균연령은 43세로 지난 10년간 약 3.8세 증가한 것으로 나타났다.
근로자 고령화로 인해 직업성 근골격계 질환자수는 점점 늘어나는 추세로 근로자 개인의 신체적, 정신적 고통을 야기하는 것은 물론 막대한 사회적 비용을 초래한다.
로보틱스랩은 이 같은 산업 건강 문제를 해결하기 위해 작업자들의 근골격계 부담을 낮추고 삶의 질을 향상시킬 수 있는 엑스블 숄더를 개발했다고 밝혔다.
지난 2018년 산업용 착용 로봇 연구에 착수하고 2022년부터 시제품을 활용해 현대차·기아 국내외 생산 공장에 시범 적용해왔다. 이 과정에서 300여명에 달하는 현장 작업자들로부터 다양한 요구사항을 청취해 왔으며 이를 반영해 엑스블 숄더를 완성했다.
이 모듈은 크랭크 축과 인장 스프링 그리고 그 사이를 연결하는 ‘멀티링크’로 구성된다. 근력 보상 모듈이 작동하면 모듈 내부의 인장 스프링에서 방출된 탄성에너지가 멀티링크를 거쳐 크랭크 축에 ‘회전력’ 형태로 전달된다. 생성된 회전력은 사용자의 상완 근력을 보조하는 역할을 한다.
로보틱스랩은 이러한 메커니즘을 통해 엑스블 숄더 사용자는 어깨 관절 부하와 전∙측방 삼각근 활성도를 최대 60%와 30%를 각각 경감할 수 있다고 강조했다.
엑스블 숄더엔 고성능 차량에 쓰이는 ‘탄소 복합 소재’와 ‘내마모성 소재’가 적용돼 알루미늄 소재 대비 3.3배의 강성을 확보하면서 중량은 40% 경감했다.
또한 팔 받침 등 사용자 몸에 직접 닿는 부분은 차량의 크래시 패드에 쓰이는 ‘내충격성 소재’를 활용해 산업 현장에서 발생할 수 있는 돌발 충격에도 인체 손상을 최소화하도록 설계됐다.
제품 총 무게는 본체 1.4kg, 착용부0.5kg으로 약 1.9kg이며 착용자의 신체 조건에 따라 사이즈를 선택할 수 있다. 본체의 길이도 406mm부터 446mm까지 직접 조정할 수 있다.
엑스블 숄더 라인업은 ‘기본형’과 ‘조절형’ 두 가지가 있다.
기본형은 자세가 고정되지 않고 계속 변하는 작업에서 범용으로 사용할 수 있으며 사용자에게 최대 2.9kgf의 보조력을 제공한다. 조절형은 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.
예컨대 주로 한 쪽 팔로 작업하는 경우에는 본체 한 쪽을 분리해 편측만 사용할 수 있으며 착용부만 분리 후 세탁이 가능해 청결 관리 및 보관이 용이하다.
윤주영 현대차·기아 로보틱스랩 관절로보틱스팀장은 “엑스블 숄더의 성능과 품질을 지속 향상시키고 더 나아가 사용자를 편리하게 해 주는 다양한 착용 로봇 제품 개발에 앞장서겠다”고 말했다.
◆ 28일부터 상담 및 판매 개시…내년 국내, 2026년 글로벌 판매 계획
로보틱스랩은 엑스블 숄더의 사업화 계획도 발표했다.
업계에선 글로벌 웨어러블 로봇 시장 규모가 올해 24억 달러 수준에서 2033년 136억 달러로 4배 이상 성장할 것으로 내다봤다. 제조업 이외에도 의료 및 건강관리, 방위산업 등 다양한 분야에서 웨어러블 로봇에 대한 수요가 지속 증가하는 추세다.
이러한 흐름에 맞춰 웨어러블 로봇 시장에 진출해 새로운 성장 동력을 확보한다는 방침이다.
첫 걸음으로 현대차·기아 생산 부문에 엑스블 숄더를 우선 공급한다는 계획이다.
이어 2025년부터 현대차그룹 27개 계열사와 건설·조선·항공·농업 등 다양한 분야의 타기업까지 판매처를 확대한다. 2026년엔 국내 판매 경험을 바탕으로 유럽, 북미 등 해외 시장 진출을 목표로 하고 있다.
구매 희망 기업에게 ‘엑스블 숄더 통합 컨설팅’을 제공해 해당 기업이 엑스블 숄더 도입 여부에 대해 데이터에 기반한 의사결정을 내릴 수 있도록 지원할 예정이다.
구체적으로 모션센서를 활용해 작업자의 실제 동작 측정 및 인체모델 동역학 분석을 통해 작업중 근육과 관절의 부하를 수치화해 제시하고 해당 공정에서 엑스블 숄더 적용시 부하 경감 정도를 나타내는 평가지표 등을 제공한다.
김영훈 로보틱스사업1팀장은 “향후 산업용 웨어러블 로봇 제품군을 보다 확대하고 AI기술을 접목시킨 다양한 산업 안전 솔루션을 선보여 웨어러블 로봇 시장을 선도하겠다”고 밝혔다.
[소비자가만드는신문=이정민 기자]
