웨어러블 외골격 로봇(Shoot Robot, Exoskeleton Robot, Exsosuits 등)은 사람의 팔이나 다리 등 특정 신체 부위에 착용해 더욱 강력한 근력과 지구력을 발휘하는 장치를 말하며, 크게는 상체용과 하체용으로 구분되며, 신체 부위 각 착용 용도에 따라 세분화 된다.

또한 웨어러블 외골격 로봇은 일관되고 반복적인 운동 요법을 제공하고, 다양한 산업과 각 작업장에서의 내구성 및 안전성을 개선하고, 생산성을 높이고, 부상의 위험을 방지하고 스키, 골프 및 하이킹과 같은 레크레이션 활동을 용이하게 하며, 심지어 전투력에 새로운 역량을 부여하기까지 한다.

최근 웨어러블 외골격 로봇 시장은 기존의 신경 및 근골격계 질환으로 고통받는 환자의 재활과 치료에 그리고 불완전마비와 근력약화로 인해 생활에 불편을 겪는 노인과 노약자를 위한 보조 및 재활 응용에 대한 수요가 크게 증가함에 따라 지난 몇 년 동안 고도의 성장률을 보이고 있다.

아울러 산업 현장에서 생산성을 높이고 위험 및 피로 감소와 신체에 직접 착용하는 혁신적 외골격 로봇(슈트로봇)은 작업 환경에 따라 내구성과 안전성을 향상시키고 신체의 외부 지지 구조로 작용, 치료와 재활 시장을 넘어 인간의 제 2의 골격으로 자리매김하고 전세계로 확산되고 있다.

BIS 리서치(Business Intelligence and Strategy Research)의 지난 20일 발표된 ‘글로벌 웨어러블 로봇(외골격) 시장 분석 및 전망 2017-2026(Global Wearable Robotic Exoskeleton Market, Analysis & Forecast, 2017–2026)’ 조사보고서에 따르면 글로벌 웨어러블 외골격 로봇 시장은 오는 26년 5조 3천억원으로 연평균 47.4 %의 높은 성장이 예상된다고 전망했다.

이처럼 각 산업에서 주목과 높은 성장 바탕으로는 다양한 수요처 증가에 기인했지만 무엇보다도 슈트로봇이라는 특성이 작용돼, 로봇의 무게와 저항감을 느끼지 않도록 하는 무저항 구동기술(soft actuators)과 부드럽고 비용 효율적이며, 합리적인 외골격 로봇을 제공하기 위해 3D 프린트된 부품 및 구조, 내구성 배터리 등과 같은 첨단 기술을 개발에 기인한다.

특히 사이버다인(CYBERDYNE)사의 '로봇 슈트 HAL'는 사람이 몸을 움직일 때 뇌에서 근육으로 전달되는 '생체 전위 신호'를 읽고 신호대로 움직인다. 즉, 사람이 생각대로 몸과 같은 움직임을 지원하기 시작했으며, 파나소닉 스핀업 펀드로 설립된 액티브링크(대표 후지모토 히로미치)는 엡비디아 젝슨 TX1(NVIDIA Jetson TX1)을 탑재한 딥러닝(Deep Learning) 기반 슈트로봇 '파워 로더 MS-04' 프로토 타입을 공개하기도 했다.

또한 캐나다 토론토에 본사를 둔 슈트 로봇 개발사인 바이오닉 레버러터리(Bionik Laboratories)는 자사가 개발한 외골격 로봇인 '아르케(ARKE)'에 아마존의 인공지능(AI) 음성인식비서인 아미존 에코(Amazon Echo)를 지난 8월에 탑재시켰다. 'ARKE'는 척수손상 환자 혹은 뇌졸중으로 인해 움직임이 불편한 사람들을 위해 개발됐다. 이 슈트 로봇은 착용 뒤 상체의 미묘한 움직임만으로도 걷거나 서 있을 수 있다.

국내에서는 한국과학기술연구원이 개발한 ‘큘렉스(KULEX)’, 기계연구소에서 맞춤형 하지재활 로봇 ‘뉴렉스’, 생산기술연구원의  ‘하이퍼(HyPER)’, 국립재활원 손재활로봇 라파엘(Rapael), 현대차 외골격 로봇 H-LEX , 현대로뎀의 허리와 무릎의 근력 집중 강화 로봇, RMX(Rotem Modular eXoskeleton)와 하지착용형 HUMA, 서강대 공경철 교수팀(서강대학교 기계공학과)이 솔리드웍스 프로그램으로 개발한 웨어러블 로봇 ‘엔젤렉스’ 등 있다.

특히 올해 2월에는 ‘UAE 로보틱스 포 굿’에서 서강대 공경철 교수팀은 웨어러블 로봇 ‘엔젤렉스(Angelegs)’를 출품해 우수한 기술력과 상품성을 인정받아 1000여개 참가 로봇 중 3위에 입상하기도 했다. 이러한 대외적인 수상 실적과 기술력을 바탕으로 웨어러블 로봇 스타트업 ‘에스지 로보틱스(SG Robotics)’를 설립했다.

대표적인 웨어러블 외골격 글로벌 공급업체로는 아토운(ATOUN/일본), 비테미아(B-Temia/캐나다), 바이오닉 레버러터리(Bionik Laboratories/캐나다), 사이버다인(Cyberdyne/일본), Ekso Bionics(미국), Hocoma AG(스위스), Myomo Inc(미국), ReWalk Robotics(이스라엘), 렉스바이오닉스(Rex Bionics/영국), 록히드 마틴 (Lockheed Martin), 도요타 자동차 '웰 워크(Welwalk)'등이 있다.

또한 도요타 자동차의 재활지원 로봇 '웰 워크(Welwalk)‘는 올 가을부터 임대사업도 시작한다. BMW그룹은 상체용과 하체용 슈트로봇을 각 생산현장에 적용하고 있다. 상체용 슈트로봇은 지루한 일을 해야 하는 작업자 상박(上膊,어깨부터 팔꿈치까지의 부분)의 움직임을 유연하게 보조하며, 안전과 생산성을 극대화 한다.

이처럼 웨어러블 외골격 로봇(슈트 로봇) 시장이 주목 받는 상황에서 일본, 미국, EU, 등은 이미 관련 규제 완화 및 정부 지원을 서두르고 있으며 실제로 일본은 지난해 1월 로봇신전략을 발표한 뒤 2025년까지 노약자의 생활을 지원하기 위한 웨어러블 로봇 940만 대를 보급하겠다는 계획을 밝혔었다. 

늦었지만, 정부도 지난해 11월 발표한 ‘로봇산업 발전방안’의 후속조치로 금년 3월 로봇 확산 위해 ‘로봇융합 얼라이언스’를 발족하고 정부·업계 힘을 모아 시장 활성화와 제도개선 방안과 재활 로봇 및 유망 서비스 로봇 중심으로 공공수요 발굴, 보급‧확산 사업을 적극 추진하고 있다.