* 강화외골격(Powered Exo-Skeleton.)의 정의. |
안녕하세요, 제이입니다. 이번엔 게임을 좋아하시거나, 밀리터리에 관심이 많은 분들이라면 한번쯤 접해보셨을 법한 강화외골격(Powerd Exo-Skeleton)에 대한 소재에 다뤄보려고 합니다.
강화외골격은 착용자에게 기계적인 힘을 더해주는 일종의 근력 보조 장치이자 로봇 시스템입니다.
게임이나 영화에서 이 강화외골격 전투복을 소재로 한 작품으로는 게임 "콜 오브 듀티 : 어드밴스드 워페어"와, 근미래 SF 액션영화 "엘리시움"이 있습니다. 현실의 현대에서 강화복은 곧 강화외골격이라 보아도 좋을 정도로 강화복 개발 분야의 절대다수를 이 강화외골격이 차지하고 있습니다.
일반적으로 외골격이란 뜻은 가재,게 등의 절지류 생물이 자신의 몸을 위험한 환경에서 보호하기 위해 위해 몸 겉에 단단한 부분을 갖춘 것을 이릅니다.
나아가 강화복의 관점에서 보면, 특수한 환경에서 착용자를 보호하고 더욱 강력한 힘을 발휘할 수 있도록 제작된, 몸에 걸치는 형태의 장비 또한 절지류의 외골격과 비슷한 성격을 가진 점을 반영하여 '외골격'이라는 이름이 붙었다고 합니다.
이 개념은 1890년 외골격의 첫 특허가 나오면서 시작되었습니다. 강화외골격 말고도 우리 주위엔 게임이나 SF같은 각종 착장물에서 이런 소재들이 실제로 개발되고 있는 것들이 찾아보면 참 많습니다. 레일건이나 실제로 실전에 투입된 군사용 드론 같이 말이죠.
원래 SF 병기하면 이족보행 로봇이 떠오르기 마련입지만, 이족보행 로봇은 현실적으로 비효율적이고 개발과 운용 자원만 많이 들어가 효율이 떨어지는 것이 현실입니다.
현재로서는 거의 유일하게 개발된 강화복의 종류이기도 합니다. 외골격만 있는 강화복이 개발 및 제작이 쉽고, 인공근육의 역할을 해줄만한 인공섬유 같은 기술도 아직 개발되지 않았기 때문입니다.
엑츄에이터의 강한 힘을 견디기 위해서는 강한 외골격을 붙이는 쪽이 더 쉬울 것이고, 간츠 슈트 같은 바디 슈트 타입의 강화복은 지금 기술로 만들 수가 없다. 바디 슈트(신체 방어)위에 외골격(신체 강화)을 입으면 그만이기도 하고. 아직은 비용이 많이 드는 방법을 택할 가치가 없습니다. 강화외골격에 사람을 감싸는 방탄판들을 붙이면 우리가 게임이나 영화에서 외골격 강화복을 착용한 병사들이 보여지는 그런 강화복들과 같은 모습이 됩니다.
실전용으론 희망도 가망도 전혀 없다시피 해 순전히 로망으로 남은 로봇보행병기와 비교하면 아직 부족한 점은 많지만 실용성이 훨씬 높아 미래가 밝습니다.
인간의 신체와 탑승형 로봇을 연동할 경우 억지로 콕핏을 쑤셔넣는 것보단 신체 동작과 연계해 작동하는 것이 몇백 배는 효율적이고, 쉽고, 편하기 때문이죠. 그래서 일반적인 창작물의 로봇보행병기와 달리 그 작동 방식 탓에 강화복의 확장판으로 취급되는 로봇보행병기인 아바타(영화)의 AMP 슈트나 애플시드의 랜드메이트 등의 경우는 시가전이나 산업용 등 특정 상황에서 굉장히 실용적일 수 있어서 진지하게 연구하는 사람들도 있습니다.
* 실제로 강화외골격은 어느 수준까지 개발되고 사용할 수 있는가? |
이미 2010년 중반부터 갑자기 상당히 빠르게 연구가 진행되고 있는 분야였고, 이미 몇가지 실험을 거쳤고 완전히 100% 게임에서나 영화에서처럼 외부에서 동력을 공급받지 않고 완전히 작동하는 무동력 강화외골격은 개발되었진 않았지만 이미 강화외골격은 여기저기서 이미 사용되고 있습니다. 군대 뿐만 아니라, 각종 산업체, 노동 현장에서도 이미 일부가 개발되어 사용 중입니다.
최근엔 짧은 시간이지만, 외부에 전원을 연결하지 않고도 장시간 사용할 수 있는 강화외골격이 개발되어 산업 현장에서의 노동자들의 신체적인 부담을 줄여주는데 탁월한 역할을 하고 있습니다.
착용자의 근력을 강화외골격이 보조해주어 별다른 힘을 들이지 않고도 평소에 무거운 자재들을 나를 수 있습니다. 또한 별다른 힘을 들이지 않으니 더욱 힘든 노동을 별다른 신체적 부상 위험 없이 할 수 있으니, 위험하고 힘이 많이 드는 건설 현장에서 강화외골격 기술은 그야말로 엄청난 효과를 발휘할겁니다.
해외에서 일부 제품들은 고가이긴 하지만 한국 돈으로 700만원 정도의 가격에 개인용 강화외골격 제품을 판매하여 구매해서 사용하는 노동자들도 늘고 있습니다.
* 군용 강화외골격 몇 가지 소개. |
Raytheon Sarcos Exoskeleton은 2010년에 개발된 강화외골격인데, 외부에서 전력을 공급해야한다는 단점이 있지만 90kg를 아무렇지 않게 들어올릴 수 있고 맨주먹으로 두꺼운 각목을 격파할 수 있습니다.
미군에서 큰 관심을 보였고, 현재는 군 기지 같은 곳에서 미사일이나 탄약 상자 같은 무거운 장비를 수송할때 여럿이 한꺼번에 사용한다고 합니다. 특수한 상황에서 많이 사용되고 있습니다.
ONYX Exoskeleton 은 그 유명한 미국 '록히드 마틴' 사가 개발하고 있는 강화외골격으로, 하반신에만 장착되는 군용 강화외골격으로써 하체에 전해지는 하중을 획기적으로 줄여주며 외부 전력 없이도 8시간 운용이 가능하다고 합니다.
현재는 72시간까지 작동할 수 있게 배터리를 강화하는 방식으로 연구 진행 중에 있습니다.
| * 그럼 한국은? |
강화외골격 분야에서 가장 기술력이 앞서는건 미국이고 많이 알려지고 사용되고 있는 국가는 일본입니다.
하지만 한국도 한양대, 한국생산기술연구원, 카이스트와 함께 2010년부터 개발하기 시작했고 유압, 전기모터로 30kg 이상의 물체를 들 수 있는 강화외골격을 개발했습니다. 이후 작업중량을 40kg으로 높이고 조선소에 투입할 수 있도록 개발한다는 일정이 있지만 2021년 기준 현재 소식은 없습니다. (......)
개인적인 불만인데, 한국은 이런 기술 분야에 대한 투자나 국가의 관심이 별로 없는 거 같아 너무 아쉽습니다.
이런 분야의 기술은 우리의 실생활과 여러 고단한 노동을 하는 노동자들의 노동의 질을 엄청나게 개선시켜 사회적으로 힘든 노동을 기피하는 인식도 사라질 것이고 이러한 직업군에서 일하시는 노동자분들의 삶의 질도 개선될 것입니다.
이런 분야의 기술이 발달되고 상용화되어야 국가가 발전하고 여러 과학 기술 산업에 대한 인식도 바뀔 수 있을텐데 말입니다. 특히 군사력도 그렇습니다. 인권을 유린하는 징병제도 문제지만, 병사 한명 한명의 장비와 훈련에 투자하고 고급 군용 장비를 쓰는 것이 현대전의 미래인데도, 이러한 기술을 적극적으로 도입하지 않는 것이 너무 답답합니다.
마지막에 그냥 답답해서 한소리 해봤구요. 강화외골격 기술은 계속 발전해나갈 것이고 여러 분야에서 사람들의 삶의 질을 개선시켜줄 현실적이고 멋진 기술입니다.
한국에서도 이런 종류의 제품들에 사람들이 관심을 가지고, 그 기술을 계속 연구하고 상용화시켜서 군사 분야든 산업 분야든 모든 분야에서 가치를 인정받았으면 좋겠습니다. 이상입니다.
