착용하는 것 만으로도 작업자의 능률은 올리고 근골격계 부담은 낮춰주는 산업 현장의 든든한 동반자가 등장했다.현대자동차·기아는 27일(수) 경기 고양시에 위치한 ‘현대 모터스튜디오 고양’에서 ‘웨어러블 로봇 테크데이(Wearable Robot Tech Day)’를 개최하고, 착용 로봇 ‘엑스블 숄더(X-ble Shoulder)’ 최초 공개와 함께 사업화 계획을 발표했다.현대차·기아의 착용 로봇 브랜드 엑스블(X-ble)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 보조하여 근골격계 부담을 크게 줄여준다.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. 특히 이번에 선보이는 ‘엑스블 숄더’에 이어 무거운 짐을 들 때 허리를 보조해주는 산업용 착용 로봇 ‘엑스블 웨이스트(X-ble Waist)’, 보행 약자의 재활을 위한 의료용 착용 로봇 ‘엑스블 멕스(X-ble MEX)’ 개발에 박차를 가한다.현대차·기아 로보틱스랩장 현동진 상무는 “엑스블 숄더는 현장 근로자들의 피드백과 로보틱스랩의 기술을 융합하여 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% 경감우리나라는 내년 상반기 65세 이상 인구가 전체의 20%를 넘어서며 초고령 사회에 진입할 것으로 예상된다. 또한 2024년 제조업 분야 근로자 평균연령은 43세로 지난 10년간 약 3.8세 증가한 것으로 나타났다. 근로자 고령화로 인해 직업성 근골격계 질환자수는 점점 늘어나는 추세로, 이는 근로자 개인의 신체적, 정신적 고통을 야기하는 것은 물론 막대한 사회적 비용을 초래한다.현대차·기아 로보틱스랩은 이와 같은 산업 건강 문제를 해결하기 위해 작업자들의 근골격계 부담을 낮추고 궁극적으로 근로자들의 삶의 질을 향상시킬 수 있는 엑스블 숄더를 개발했다. 로보틱스랩은 2018년 산업용 착용 로봇 연구에 착수, 2022년부터 시제품을 활용해 현대차·기아 국내외 생산 공장에 시범 적용하며 성능을 지속 향상시켜 왔다. 이 과정에서 300여명에 달하는 현장 작업자들로부터 다양한 요구사항을 청취해 왔으며, 이를 적극 반영해 지금의 엑스블 숄더를 완성할 수 있었다.엑스블 숄더의 가장 큰 특징은 무동력 토크 생성 구조로 설계돼 가벼울 뿐만 아니라 별도로 충전할 필요가 없어 유지 및 관리가 편리하다는 점이다.전동 시스템을 대신해 ‘근력 보상 모듈’을 적용, 보조력을 생성하는 것이 기술의 핵심이다. 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(토크)’ 형태로 전달되는데, 이렇게 생성된 회전력은 사용자의 상완 근력을 보조하는 역할을 한다. 이러한 메커니즘을 통해 엑스블 숄더 사용자는 어깨 관절 부하와 전∙측방 삼각근 활성도를 최대 60%와 30%를 각각 경감할 수 있다고 로보틱스랩은 강조했다.특히 멀티링크 구조 덕분에 각 링크의 길이와 결합 위치를 조정할 수 있어 작업 환경별 최적의 보조력을 생성할 수 있다는 장점도 있다. 현대차·기아는 해당 멀티링크 기술에 대한 특허를 다수 보유하고 있다.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. 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 약 1.9kg(본체 1.4kg, 착용부(조끼) 0.5kg)이며 착용자의 신체 조건에 따라 사이즈를 선택할 수 있다. 본체의 길이도 406mm부터 446mm까지 직접 조정할 수 있다.제품을 착용하더라도 다른 동작을 하는데 불편함이 없다는 점도 장점이다. 어깨 관절을 굽히고 펴는 각도를 0°~180°까지로 구현하여 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 가지가 있다. 기본형은 자세가 고정되지 않고 계속 변하는 작업에서 범용으로 사용할 수 있고 사용자에게 최대 2.9kgf 의 보조력을 제공한다. 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 착용부(조끼)는 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 착용부(조끼)만 분리 후 세탁이 가능해 청결 관리 및 보관이 용이하다.엑스블 숄더는 산업현장에서 무수히 반복되는 동작에도 견딜 수 있는 강건한 내구성을 갖추고 있다. 로보틱스랩은 자동차 내구성 평가 기준을 접목, 3개월 단위로 60만회 이상의 가속 내구시험 을 진행하고 있다. 시험 중 매 횟수마다 토크 변화를 실시간으로 측정해 품질 변화 양상을 점검하고 있으며 출시 이후에도 고품질을 유지할 수 있도록 지속 관리할 방침이다.현대차·기아 로보틱스랩 관절로보틱스팀 윤주영 팀장은 “엑스블 숄더의 성능과 품질을 지속 향상시키고 더 나아가 사용자를 편리하게 해 주는 다양한 착용 로봇 제품 개발에 앞장서겠다”고 말했다.■ 28일부터 상담/판매 개시…내년 국내 판매 시작으로 ’26년 글로벌 판매 계획이날 현대차·기아 로보틱스랩은 엑스블 숄더의 사업화 계획도 발표했다.업계에 따르면 글로벌 웨어러블 로봇 시장 규모는 2024년 24억 달러 수준에서 2033년 136억 달러로 4배 이상 성장할 전망(출처: Customer Market Insights)이다. 제조업 이외에도 의료 및 건강관리, 방위산업 등 다양한 분야에서 웨어러블 로봇에 대한 수요가 지속 증가하는 추세다.이러한 흐름에 맞춰 현대차·기아는 웨어러블 로봇 시장에 진출해 새로운 성장 동력을 확보한다는 방침이다. 그 첫 걸음으로 현대차·기아 생산 부문에 엑스블 숄더를 우선 공급할 계획이다. 이어 2025년부터 현대차그룹 27개 계열사는 물론 건설/조선/항공/농업 등 다양한 분야의 타기업까지 판매처를 확대한다. 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 의사결정을 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 작업중 근육과 관절의 부하를 수치화해 제시하는 동시에 해당 공정에서 엑스블 숄더 적용시 부하 경감 정도를 나타내는 평가지표 등을 제공한다. 현대차·기아 로보틱스랩 로보틱스사업1팀 김영훈 팀장은 “향후 산업용 웨어러블 로봇 제품군을 보다 확대하고 AI기술을 접목시킨 다양한 산업 안전 솔루션을 선보여 웨어러블 로봇 시장을 선도하겠다”고 밝혔다.한편, 현대차·기아 로보틱스랩은 지난 6월 서울 성수동에 위치한 ‘팩토리얼 성수’ 빌딩에 자체 기술인 딜리버리 로봇, 전기차 자동 충전 로봇, 첨단 안면 인식 등을 활용한 서비스를 시작했다. 로보틱스랩은 인간과 로봇이 공존하는 사회를 현실화하기 위해 제품군을 확장하고 ‘로보틱스 토탈 솔루션’ 구축을 지속해 나갈 계획이다.

현대자동차가 로보틱스와 메타버스가 결합된 ‘메타모빌리티(Metamobility)’ 등을 통해 인간의 이동 경험 영역을 확장하고 궁극적인 이동의 자유를 실현하겠다는 미래 로보틱스 비전을 공개했다. 로보틱스를 인간의 한계를 극복하는 차원을 넘어 모든 사물에 이동성을 부여하고, 더 나아가 가상과 현실의 경계를 허무는 매개체이자 신개념 모빌리티로 새롭게 정의한 것이다. 현대차는 4일(현지시간) 미국 라스베이거스 만달레이베이 컨벤션 센터에서 개최된 ‘국제 전자제품 박람회(Consumer Electronics Show, 이하 CES 2022)’에서 <이동 경험의 영역을 확장하다(Expanding Human Reach)>를 주제로 보도발표회를 열고 로보틱스 비전을 밝혔다. 현대차의 로보틱스 비전은 ▲사용자의 이동 경험이 혁신적으로 확장되는 ‘메타모빌리티’ ▲사물에 이동성이 부여된 ‘Mobility of Things(MoT)’ 생태계 ▲인간을 위한 ‘지능형 로봇’ 등으로 구체화된다. 특히 ‘메타모빌리티(Metamobility)’는 스마트 디바이스가 메타버스* 플랫폼과 연결돼 인류의 이동 범위가 가상 공간으로 확장된다는 의미로, 이를 통해 사용자는 새로운 차원의 이동 경험을 할 수 있다. 가상 공간이 로봇을 매개로 현실과 연결되면 사용자는 마치 실제 현장에 있는 듯한 생생한 대리 경험까지 가능하다. *메타버스(Metaverse): 가상, 초월을 의미하는 메타(Meta)와 현실 세계를 뜻하는 유니버스(Universe)의 합성어로, 가상과 현실이 상호작용하는 혼합현실을 의미한다. 현대차는 이 과정에서 인공지능(AI), 자율주행 기술 등의 혁신으로 미래 모빌리티 간 경계가 파괴되고, 자동차, UAM 등 다양한 모빌리티가 메타버스 플랫폼에 접속하는 스마트 디바이스 역할을 할 것으로 보고 있다. ‘Mobility of Things(MoT)’ 생태계는 로보틱스 기술을 통해 모든 사물에 이동성이 부여된 것으로, 현대차는 이를 실현하기 위해 플러그 앤 드라이브 모듈(Plug & Drive Module, 이하 PnD 모듈), 드라이브 앤 리프트 모듈(Drive & Lift Module, 이하 DnL 모듈) 등을 선보였다. ‘지능형 로봇’은 지각 능력을 갖추고 인간 및 외부환경과 상호 작용할 수 있는 로보틱스 기술로, 보스턴 다이내믹스(Boston Dynamics)의 스팟(Spot), 아틀라스(Atlas) 등이 대표적이다. 현대차는 인간의 한계 극복을 돕는 다양한 웨어러블 로봇 기술도 적극 개발하고 있다. 현대차그룹 정의선 회장은 “로보틱스는 더 이상 머나먼 꿈이 아닌 현실”이라며 “현대차는 로보틱스를 통해 위대한 성취를 이루고자 한다”고 말했다. 정의선 회장은 “로보틱스를 기반으로 미래 모빌리티 솔루션을 ‘메타모빌리티’로 확장할 것이며, 이를 위해 한계 없는 도전을 이어가겠다”며 “현대차의 로보틱스 비전이 인류의 무한한 이동과 진보를 가능하게 할 것”이라고 강조했다. ■ <메타모빌리티> 스마트 디바이스를 활용한 새로운 차원의 이동 경험 가능 현대차는 미래에는 인터넷 등에 구축된 기존 가상 공간의 개념을 넘어 현실과 가상의 구분이 사라진 새로운 형태의 메타버스 플랫폼이 등장할 것으로 예측했다. 기술적인 한계로 가상 공간에서만 머물던 사용자 경험이 스마트 디바이스를 통해 현실과 연결되고, 사용자가 가상과 현실의 세계를 자유롭게 넘나들며 궁극의 이동 경험을 할 수 있는 ‘메타모빌리티’ 세상이 가능하다고 설명했다. 자동차, UAM(도심 항공 모빌리티) 등과 같은 모빌리티가 두 세계를 연결하는 접점이 되고, 특히 로보틱스가 두 영역을 잇는 매개체로서 자리매김할 것으로 봤다. 일례로 자동차가 가상 공간 접속을 가능하게 하는 스마트 디바이스로 변모하고, 사용자는 자동차 안에 구현되는 실제 같은 가상 공간 속에서 다양한 경험(in-car experience)을 할 수 있다. 사용자의 필요에 따라 자동차는 엔터테인먼트 공간이 되기도 하고 업무를 위한 회의실이 되기도 하며, 심지어는 3D 비디오 게임을 즐기기 위한 플랫폼으로 변신할 수 있다. 디지털 트윈*을 통해 가상 속 현실에 접속하는 것도 가능하다. *디지털 트윈(Digital Twin) : 현실 세계의 기계나 장비, 사물 등을 컴퓨터 속 가상 세계에 구현하는 것을 의미한다. 사용자가 메타버스에 구축된 가상의 집에 접속하면, 물리적 제약 없이 현실에 있는 로봇과 상호작용하며 반려동물에게 먹이를 주고 안아주고 함께 산책도 할 수 있게 된다. 사용자는 현실과의 동기화를 통해 마치 실제로 직접 행동하는 듯한 경험을 즐길 수 있다. 메타버스에 실제와 같은 쌍둥이 공장을 구축하고 로봇을 포함한 모든 기기와 장비들을 이와 밀접하게 연결시켜, 사용자가 가상 공간에 접속해 실제 공장을 운용, 관리할 수 있는 스마트 팩토리(Smart Factory)도 구현된다. 스마트 팩토리를 통해 사용자는 문제를 신속하게 파악하고 해결할 수 있으며, 실제로 공장을 방문하지 않고도 원격으로 해결하는 것도 가능하다. 해외 공장에 문제가 발생한 경우에도 국내의 사용자가 디지털 트윈에 구현된 해외 공장에 접속, 현장을 실시간으로 확인하고 지시하면 로봇이 즉각적으로 이를 수행하게 된다. 현대차는 마이크로소프트(Microsoft) 등 다양한 파트너들과의 협력을 통해 이 같은 스마트 팩토리 구상을 현실화하는 방안을 검토 중이다. 현대차는 향후 기술의 진화로 로봇의 대리 경험을 사용자가 직접 느끼는 것도 가능(Proxy Experience)할 것으로 예측한다. 이 단계에서는 후각, 촉각 등 로봇이 수집하는 다양한 감각 데이터가 사용자에게 그대로 전달되어, 사용자가 마치 실제 현장에 있는 듯한 몰입감과 만족감을 느낄 수 있다. 현대차는 이와 같이 로봇을 매개로 하는 경험이 우리의 일상은 물론 일하는 방식, 심지어는 산업 전반에 커다란 변화를 불러오며, 이 과정에서 로보틱스의 역할이 더욱 커질 것으로 전망했다. 현대차는 메타모빌리티가 제시하는 새로운 미래상의 실현을 위해 로보틱스 기술을 지속적으로 발전시켜 나갈 계획이다. ■ <MoT> 로보틱스 기술로 모든 사물이 자유롭게 스스로 움직이는 생태계 현대차는 사물의 크기, 형태와 무관하게 움직임을 제공하는 첨단 로보틱스 기술도 선보였다. 이를 통해 모든 사물에 이동성이 부여된 ‘Mobility of Things(MoT)’ 생태계를 구현한다는 복안이다. CES 2022에서 최초로 공개된 PnD 모듈은 인휠(in-wheel) 모터와 스티어링, 서스펜션, 브레이크 시스템 및 환경인지 센서를 하나로 결합한 일체형 모빌리티다. 라이다와 카메라 센서를 바탕으로 지능형 스티어링, 주행, 제동이 가능하고, 특히 연속적인 360° 회전은 물론 자유로운 움직임을 할 수 있는 것이 특징이다. PnD 모듈은 어떤 사물에든 부착해 이동성을 부여할 수 있으며, 특히 작은 테이블에서부터 커다란 컨테이너에 이르기까지 범위의 제한이 없다. 또한 크기와 개수를 자유자재로 조절 가능하다는 장점도 있다. 사용자가 필요에 따라 특정 공간을 재구성할 수 있고, 심지어는 고객이 팝업 스토어와 같은 공간을 찾아가지 않더라도 공간이 스스로 고객에게 다가오는 상황도 가능해진다. 현대차는 PnD 모듈이 사물의 이동성을 새롭게 정의하고 전통적인 공간의 개념을 혁신하는 한편, ▲라스트 마일 실현을 위한 PBV(Purpose Built Vehicle) 형태의 퍼스널 모빌리티 ▲물류 운송을 위한 로지스틱스 모빌리티 등 일상 전반에서 다양하게 활용될 것으로 보고 있다. 현대차는 DnL 모듈이 적용된 신개념 소형 모빌리티 플랫폼 ‘모베드(MobED, Mobile Eccentric Droid)’도 공개했다. DnL 모듈은 각 휠이 독립적으로 기능하며, 각 휠에 장착된 모터가 몸체의 높낮이를 조절할 수 있도록 설계돼 원하는 기울기를 확보할 수 있다. 납작한 직육면체 모양의 몸체에 DnL 모듈 기반의 네 개의 바퀴가 달린 모베드는 요철, 계단, 경사로 등에서 몸체를 수평으로 유지할 수 있으며, 휠베이스와 조향각을 자유롭게 조절할 수 있다는 것이 장점이다. 현대차는 PnD 모듈, DnL 모듈과 같은 창의적인 로보틱스 기술이 ‘MoT’ 생태계의 실현에 기여할 것으로 보고, 다양한 신개념 로보틱스 기술을 지속적으로 개발해 나가겠다는 구상이다. ■ <지능형 로봇> 한계를 극복하고 외부 환경과 상호작용하는 인간 중심 로봇 현대차는 로보틱스가 인간의 한계를 극복하고 외부 환경과 상호작용할 수 있다는 점에도 주목하고, CES 2022에서 이를 구체화한 기술을 소개했다. 최근 AI의 발달로 로보틱스 기술이 빠르게 발전하는 가운데, 보스턴 다이내믹스의 스팟, 아틀라스처럼 역동적인 움직임을 바탕으로 계단을 오르내리고 균형을 잡으며 심지어는 상당한 수준의 지각 능력을 보유한 로봇들이 등장하고 있다. 서비스 로봇인 스팟(Spot)은 각종 센서, 카메라 등을 탑재하고 있으며, 인간을 대신해 다양한 업무를 할 수 있다. 고온, 혹한 등 극한의 상황이나 자연 재해 지역, 방사능 오염 지역 등 인간이 접근하기 힘든 위험한 곳에서도 임무 수행이 가능하다. 인간과 가장 유사한 형태와 움직임을 갖춘 인간형 로봇 아틀라스(Atlas), 신속한 물류 처리를 위한 물류형 로봇 스트레치(Stretch) 등도 인간 편의를 위해 다양하게 활용될 전망이다. 현대차는 로봇들이 더 많은 분야와 영역에서 활용될 수 있도록 다양한 파트너들과 긴밀하게 협업하고 있으며, 특히 우주 공간이나 다른 행성에서도 역할을 수행할 수 있는 방안도 모색하고 있다. 현대차는 벡스(VEX, Vest Exoskeleton) 등의 웨어러블 로봇이 인간의 신체 장애를 보조하고 인간의 능력을 향상시켜 줄 수 있다고 설명했다. 웨어러블 로봇 기술은 인간의 신체에 직접 적용되는 것이 특징으로, 이같은 기술이 보편화되면 인간은 무거운 물체를 쉽게 들어올릴 수 있으며, 휠체어와 보행 보조기구에 대한 의존도를 줄일 수 있다. 산업현장에 적용되면 업무 효율과 생산성을 크게 증대시키고 작업자의 상해 가능성 및 피로도를 낮춰주며, 일상 생활에서는 이동 약자의 편의를 개선할 것으로 기대된다. ■ ‘미래 로보틱스 비전’ 주제로 다양한 전시물과 체험공간 마련 현대차는 이번 CES 2022 기간 동안 13,225ft2(약 372평) 규모의 공간을 마련하고, ‘미래 로보틱스 비전’을 주제로 한 다양한 전시물을 선보인다. ‘리얼리티 존(Reality Zone)’에서는 ▲퍼스널 모빌리티, 서비스 모빌리티, 로지스틱스 모빌리티, L7 등 PnD 모듈을 기반으로 하는 4종의 콘셉트 모델과 ▲DnL 모듈이 적용된 소형 모빌리티 플랫폼 모베드(MobED) 등 로보틱스 기반의 다양한 어플리케이션이 전시된다. 보스턴 다이내믹스의 서비스 로봇 스팟(Spot), 인간형 로봇 아틀라스(Atlas) 등 2종의 로봇 실물도 함께 관람객들을 맞는다. 일 3회, 약 20분에 걸쳐 전시관 중앙 무대에서는 관람객들에게 로보틱스 비전을 소개하고, ▲스팟의 움직임을 역동적으로 보여주는 ‘스팟 댄스 퍼포먼스’ ▲퍼스널 모빌리티, L7, 모베드 작동 시연으로 구성되는 ‘로보틱스 퍼포먼스’도 진행한다. 이와 함께, 관람객들이 개인화 된 아바타를 만들어 가상 공간에서 함께 소통하는 특별한 체험을 할 수 있는 ‘메타버스 존(Metaverse Zone)’도 운영한다.