산업기술/제조/경영

Nikkei Business_2019.7.29 테크노 트렌드 (p82-84)

진화하는 어시스트 슈트
물류, 개호 현장에서 도입 확대

작업 지원이나 보행 지원에 사용되어 온 ‘어시스트 슈트’ 시장이 확대되고 있다. 약 20년 전부터 개발이 추진되었지만 지금에 이르러 기능이 대폭으로 향상되었다. 향후 10년 동안에 업무나 생활을 크게 바꿀 것으로 보인다.

파나소닉 자회사 ATOUN의 후지모토(藤本) 사장은 “우리들은 사람과 기계의 하이브리드화가 목표다”라고 말한다. 이러한 이야기를 진지한 얼굴을 할 수 있을 정도로 ‘어시스트 슈트’ 개발이 본격화되고 있다.

어시스트 슈트는 무거운 짐을 들어올리는 부담을 경감하거나 보행을 지원하는 기계 장치다. 최근에는 몸 위에 장착하기만 하면 자신의 몸의 일부처럼 움직일 수 있는 제품이 나오기 시작했다. 개발은 약 20년 전부터 추진되어 왔지만 최근 1년 동안 급속하게 이용이 확대되기 시작했다.

-- 도쿄올림픽∙패럴림픽에서 활용 --
어시스트 슈트 활용에 적합한 것은 무거운 짐을 반복해서 옮기는 작업이나 구부정한 자세를 장시간 유지하는 작업이다.

ATOUN이 개발한 제품은 2020년 개최되는 도쿄올림픽∙패럴림픽에서도 20대 이상을 사용할 예정이라고 한다. 주요 용도는 패럴림픽의 역도 경기에서 바벨을 교환하는 서포트 작업이다. 역도는 바벨을 교환하면서 기록을 늘려나가는 경기이기 때문에 스태프는 하루에도 수십 번 바벨을 교환해야 한다. 부담이 큰 작업이기 때문에 ATOUN의 제품을 도입해 스태프의 부담을 경감한다.

어시스트 슈트 도입을 견인하는 것은 무거운 짐을 다루는 물류업계나 신체 부담이 큰 개호 현장과 제조공장이다. 이들 업계가 어시스트 슈트 도입을 추진하는 이유 중 하나는 심각한 노동력 부족이다. 저출산 고령화가 진행되면서 노동인구가 지속적으로 감소하고 있다. 특히 이들 업계는 힘든 업무 특성상 이직률이 높다. 그 만큼 신입을 지도할 수 있는 전문가가 적어 생산성이 저하되는 면도 있다.

엄격한 상황을 해결하기 위해 기업이 착수한 것이 어시스트 슈트다. 조기에 어시스트 슈트를 도입한 방문개호서비스 운영 기업에서는 이직률이 대폭 감소했다. 또한 노동환경 개선으로 기업 이미지도 향상되었다고 한다.

어시스트 슈트 시장이 급격하게 확대되고 있는 또 다른 이유는 제품의 성능 향상 때문이다. 특히 주효했던 것이 배터리 기술의 진척이다. 모바일기기나 전기자동차(EV)용으로 배터리의 소형 경량화, 대용량화, 저가격화가 진행된 점이 어시스트 슈트에 강력한 순풍으로 작용했다.

예전에는 배터리를 충분하게 탑재하면 본체가 무거워졌다. 한편, 배터리를 줄이면 이용 가능 시간이 짧아지는 과제가 있었기 때문에 제품화를 해도 실용성이 낮았다. 그 문제가 배터리 기술의 진척으로 상황이 크게 변하고 있다.

어시스트 슈트의 프레임에 사용하는 소재도 크게 발전했다. 기존에는 스테인리스 프레임이 많았고 무겁다는 과제가 있었다. 그러나 무게를 줄이기 위해 소재를 바꾸거나 사용량을 줄이면 강도 유지가 어려웠다.

그러나 지금은 알루미늄이나 마그네슘 합금 등의 채용 사례가 증가했다. 탄소섬유 강화수지 등의 소재를 사용함으로써 프레임 무게와 강도를 높은 수준으로 양립할 수 있게 되면서 실용성 높은 제품이 증가하기 시작했다.

-- 크게 2개로 분류 --
현재 발매되고 있는 어시스트 슈트에는 2개 타입이 있다. 동력을 사용하는 ‘액티브 타입’과 동력을 사용하지 않는 ‘패시브 타입’이다.

액티브 타입은 배터리와 모터 등에 의해 구동되며 착용자의 근력 부담을 경감한다. 장점은 배터리를 탑재하고 있기 때문에 패시브 타입보다 기능 추가가 쉬워 발전성이 높다는 것이다.

예를 들면, 센서를 탑재해 착용자의 생체 정보나 작업 중의 움직임 데이터를 취득해 건강 상태를 파악하거나 AI(인공지능)를 사용해 움직이는 방식을 해석하거나 개선할 수 있다. 그러나 액티브 타입의 가격은 1대 70만에서 수백만 엔으로 현재로서는 비싸다.

한편 패시브 타입은 신축 소재를 이용한 인공근육이나 가스 스프링, 래칫 톱니바퀴 등의 메커니컬 기구를 이용한 변형 동작을 통해, 구부정한 자세 유지나 오랫동안 서서 하는 작업 등 착용자에게 힘든 움직임을 경감한다.

패시브 타입의 장점은 의료기기 이외의 전기제품을 사용할 수 없는 수술실이나 배터리∙전자기기의 성능이 떨어지는 극한 환경 등 액티브 타입을 사용할 수 없는 장소에서 사용할 수 있다는 점이다. 배터리를 이용하지 않기 때문에 연속 가동 시간의 제한도 없다. 가격은 1대 60만엔 전후나 그 이하를 상정하고 있어 액티브 타입보다 싸다. 이 때문에 시장 확대의 마중물 역할도 담당하고 있다.

“어시스트 슈트는 앞으로 1~2년 후에는 보급기를 맞이할 것이다”(ATOUN의 후지모토 사장). 현재는 기술 향상으로 제품 성숙도가 높아져 많은 기업이 장점을 인지하기 시작한 단계다. 앞으로 도입 기업이 더욱 증가하면 보다 안정된 큰 시장으로 발전할 것이다.

미국의 시장조사회사인 ABI리서치에 따르면, 어시스트 슈트 세계시장은 18년 시점에 약 215억엔이지만 28년에는 약 6,500억엔으로 늘어날 전망이다. 대수 기준으로는 18년에 약 7,000대였지만 23년에는 30만대를 넘을 것으로 보고 있다.

-- 진화에는 3개의 방향 --
어시스트 슈트의 진화는 앞으로도 계속될 전망이다. 어시스트 슈트를 다른 각도에서 분류하면, 현재 주류는 단단한 프레임을 이용하는 타입이다. 앞으로 3개의 방향성으로 나뉘어 발전할 전망이다.

그 중에 대부분의 어시스트 슈트 개발업체가 상정하는 주류 타입은 마치 의복과 같은 디자인의 제품이다. 이미 미국 사이즈믹(Seismic)의 ‘Powered Clothing’처럼 옷과 유사한 제품도 등장했다.

사이즈가 작은 만큼 파워는 작고 신체의 부담을 경감하는데 그치지만 일상에서 입은 채로 사용할 수 있다. 출퇴근 전차 안에서 손잡이를 잡고 있어도 피곤하지 않은 어시스트 슈트가 나올지도 모른다. 가전과 의복이 융합된 새로운 장르의 제품이 될 것이다.

두 번째는 사람은 불가능한 파워를 행사하는 타입으로 ‘Powered Suit’ 등으로 불린다. 사람은 절대로 들 수 없는 무거운 물건을 다룰 수 있기 때문에 재해복구 현장에서의 철거 작업 등에도 활용할 수 있다. 이 타입의 경우, 치수는 사람 사이즈에 국한되지 않는다. 대형 로봇을 조종하는 타입이 등장할 가능성이 있다.

세 번째는 인간의 신체 그 자체를 확장하는 타입이다. 상처나 질병에 의한 신경장해 등의 치료 외에 인공 팔다리를 신체에 장착함으로써 마치 아수라와 같은 모습이 될 수도 있다. 이 타입의 경우는 복수의 다리를 자유자재로 움직일 수 있는 문어처럼 새로운 ‘신체’를 다룰 수 있게 된다. 예를 들면 2개의 손으로 피아노를 치면서 세 번째 손으로 악보를 넘기는 것도 가능해진다.

 -- 끝 --