현대차·기아, 무동력 착용 로봇 ‘엑스블 숄더’ 공개

엑스블 숄더, 어깨 관절 부하 60% 경감
내년 국내 판매…2026년 글로벌 판매

27일 현대 모터스튜디오 고양에서 열린 '웨어러블 로봇 테크데이'에서 상완 근력을 보조하는 '엑스블 숄더' 로봇을 착용한 로보틱스랩 연구원이 모형 차량 하부의 부품을 체결하는 모습 / 현대차그룹

착용하는 것 만으로도 작업자의 능률은 올리고 근골격계 부담은 낮춰주는 산업 현장의 든든한 동반자가 등장했다.

현대자동차·기아는 전날 경기 고양시에 위치한 현대 모터스튜디오 고양에서 '웨어러블 로봇 테크데이'를 개최하고 착용 로봇 '엑스블 숄더' 최초 공개와 함께 사업화 계획을 발표했다고 28일 밝혔다.

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.

'엑스블 숄더'에 이어 무거운 짐을 들 때 허리를 보조해주는 산업용 착용 로봇 '엑스블 웨이스트', 보행 약자의 재활을 위한 의료용 착용 로봇 '엑스블 멕스' 개발에 박차를 가한다.

현동진 현대차·기아 로보틱스랩장은 "더 많은 사람들이 착용 로봇의 가치를 누릴 수 있도록 제품군 개발과 보급에 모든 역량을 집중할 계획"이라며 "인류에 보다 나은 삶을 제공하기 위한 기술 진보에 앞장서겠다"고 밝혔다.

엑스블 숄더, 어깨 관절 부하 60% 경감

우리나라는 근로자 고령화로 인해 직업성 근골격계 질환자수는 점점 늘어나는 추세로 이는 근로자 개인의 신체적·정신적 고통을 야기하는 것은 물론 막대한 사회적 비용을 초래한다.

현대차·기아는 이 같은 산업 건강 문제를 해결하기 위해 작업자들의 근골격계 부담을 낮추고 궁극적으로 근로자들의 삶의 질을 향상시킬 수 있는 엑스블 숄더를 개발했다.

로보틱스랩은 2022년부터 시제품을 활용해 현대차·기아 국내외 생산 공장에 시범 적용하며 성능을 향상시켜 왔다. 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 뿐 아니라 별도로 충전할 필요가 없어 유지·관리가 편리하다는 점이다. 전동 시스템을 대신해 '근력 보상 모듈'을 적용해 보조력을 생성하는 것이 기술의 핵심이다.

엑스블 숄더 사용자는 어깨 관절 부하와 전·측방 삼각근 활성도를 최대 60%와 30%를 각각 경감할 수 있다. 특히 멀티링크 구조 덕분에 각 링크의 길이와 결합 위치를 조정할 수 있어 작업 환경별 최적의 보조력을 생성할 수 있다.

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.

엑스블 숄더 라인업은 '기본형'과 '조절형' 두 가지가 있다. 기본형은 자세가 고정되지 않고 계속 변하는 작업에서 범용으로 사용할 수 있고 사용자에게 최대 2.9㎏f의 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 3.7㎏f의 보조력을 제공한다.

내년 국내 판매…2026년 글로벌 판매

이날 현대차·기아 로보틱스랩은 엑스블 숄더의 사업화 계획도 발표했다. 업계에 따르면 글로벌 웨어러블 로봇 시장 규모는 올해 24억 달러 수준에서 2033년 136억 달러로 4배 이상 성장할 전망이다.

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.

현대차·기아 생산 부문에 엑스블 숄더를 우선 공급할 계획이며 내년부터 현대차그룹 27개 계열사는 물론 건설·조선·항공·농업 등 다양한 분야의 타기업까지 판매처를 확대한다. 2026년에는 유럽·북미 등 해외 시장 진출을 목표로 하고 있다.

로보틱스랩은 구매 희망 기업에게 통합 컨설팅을 제공해 해당 기업이 엑스블 숄더 도입 여부에 대해 데이터에 기반한 의사결정을 내릴 수 있도록 지원한다. 하드웨어 판매에 그치지 않고 산업 현장 상황에 최적화된 맞춤형 솔루션을 제공하는 것이다.

구체적으로 모션센서를 활용해 작업자의 실제 동작을 측정하고 인체모델 동역학 분석을 통해 작업중 근육과 관절의 부하를 수치화해 제시한다. 또한 해당 공정에서 엑스블 숄더 적용시 부하 경감 정도를 나타내는 평가지표 등을 제공한다.

현대차·기아가 개발한 '엑스블 숄더'의 주요 특장점에 대해 설명하는 인포그래픽스 / 현대차그룹