현대·기아차, 현존 최고 수준의 상향 작업용 착용 로봇 ‘벡스(VEX)’ 개발

현대·기아차는 지난 4일(수) 생산라인에서 장시간 위쪽을 보며 팔을 들어올려 작업하는 근로자들을 보조하는 웨어러블 로봇(Wearable Robot)인 ‘벡스(VEX)’를 자체 개발했다고 밝혔다. VEX는 조끼형 외골격(Vest Exoskeleton) 착용 로봇을 뜻한다. 상향 작업용(Overhead Task) 웨어러블 로봇은 최근 몇 종류가 판매되기 시작했지만 현대·기아차에서 이번에 만든 제품은 기능성, 작업성, 편의성, 가격 등 모든 면에서 앞선 것으로 평가받는다.

VEX는 제조업과 건설업, 물류 등 다양한 산업 현장에서 상향 작업 근로자들의 근골격계 질환을 줄여주고 작업 효율성을 높이기 위해 개발됐다. 뿐만 아니라 웨어러블 로봇은 자동화가 급속히 진행되는 산업 현장에서 사람을 소외시키지 않으면서 산업용 로봇과 함께 스마트 팩토리 구현하는 역할을 담당하게 된다.

VEX는 서비스 로봇의 일종인 산업용 착용 로봇으로, 산업현장의 특성을 고려해 전기 공급이 필요 없는 형태로 개발된 것이 특징이다. 근로자가 오랜 시간 반복작업을 하는 산업 현장에서는 가벼운 무게와 작은 부피, 높은 신뢰성은 필수적이다.

현대·기아차가 개발한 VEX는 이같은 조건을 모두 충족하고 있으며, 지난해 선보인 의자형 착용 로봇 ‘CEX(Chairless Exoskeleton)’에 이은 두 번째 산업용 웨어러블 로봇이다. 이 장치는 차대, 배기 장치, 브레이크 등을 볼트로 고정하는 등의 작업을 수행하는 사람들에게 편안한 작업 환경을 제공하는 것을 목표로 고안됐다.

VEX는 구명조끼처럼 간편하게 착용해 즉시 사용할 수 있으며 중량도 2.5kg에 불과해 경쟁 제품에 대비 최대 42%까지 가벼워 근로자에게 부담을 주지 않는다. 특히 현대·기아차는 세계 최초로 인체의 어깨관절을 모사한 다축(Polycentric axis) 궤적 구조와 멀티링크 구조의 근력 보상장치를 개발해 VEX에 적용함으로써 활동성과 내구성을 높였다. 착용자의 체형과 근력, 작업 용도에 따라 길이는 18cm, 강도는 6단계, 각도는 3단계까지 조절이 가능하다.

VEX는 내장된 관절 구조와 여러 개의 스프링이 신체의 움직임과 동역학적으로 결합돼 최대 5.5kgf까지 힘을 발휘할 수 있다. 보통 성인의 경우 3kg의 공구를 들었을 때 무게가 거의 느껴지지 않는 수준이다.

현대·기아차는 올해 1월부터 미국 앨라배마(Alabama) 현대차 공장과 미국 조지아(Georgia) 기아차 공장 생산라인에 VEX를 시험 투입해 품질을 점검하고 작업자들의 만족도를 조사한 결과, 기존 제품 대비 동작 자유도가 높고 근력 지원 기능이 뛰어나다는 평가를 받았다.

VEX는 다양한 로봇을 개발해온 현대로템이 12월경 양산을 시작하며, 가격은 기존 경쟁 제품(4000~5000달러) 대비 30% 정도 낮은 수준으로 책정될 전망이다.

현대·기아차는 국내외 공장에 VEX 적용을 검토하고 있으며, 이미 다른 자동차회사는 물론 다양한 제조업체들과 납품 계약을 협의 중이다. 뿐만 아니라 VEX를 일부 개조해 건설, 물류, 유통 등 다양한 산업분야에 활용이 가능하도록 적용 범위를 넓힐 계획이다.

현동진 현대·기아차 로보틱스팀 팀장은 “이번에 개발한 VEX는 기존 제품들과 비교해 중량, 근력 지원, 매커니즘, 움직임, 착용감 등 거의 모든 면에서 더 나은 성능을 자랑한다”며, “다양한 산업 현장에서 일하는 작업자들이 더 안전하고 효율적으로 일할 수 있길 바란다”고 밝혔다.