고령화된 농촌 근골격계 질환 예방
웨어러블 로봇(Wearable robot)은 입는 로봇 또는 착용형 로봇이라 불리며, 일반적으로는 인간의 운동 능력 또는 근력을 보조하거나 높이기 위해 인체에 착용, 결합해 인간과 함께 동작하는 모든 로봇을 총칭한다. 웨어러블 로봇은 사람의 팔, 허리, 다리 등의 신체 일부 또는 전신에 착용해 착용자의 근력과 지구력을 돕는데, 파워공급이 필요한 구동기의 활용 유무에 따라 크게 능동형과 수동형으로 나뉘며, 착용 부위, 적용분야 등에 따라 더욱 세분화 되고 있다.
해외에서도 웨어러블 로봇의 시장은 확대되고 있다. 세계 웨어러블 로봇 시장의 규모는 2020년 기준 3억1900만 달러로, 연평균 41.9% 성장해 2025년 18억3600만 달러의 규모가될 것으로 전망되고 있다. 국내는 2020년 기준 1500만 달러 규모에서 연평균 40.8% 성장해 2025년 8300만 달러의 규모가 될 것으로 전망되며, 세계시장에서 국내시장 규모가 차지하는 비중은 4.5% 내외가 유지될 것으로 전망된다.
이 기사의 일부는 챗지피티(ChatGPT)를 활용해 작성했습니다.
(한국농업신문= 연승우 기자) 농업용 웨어러블 기술은 다양한 실용화된 응용 분야가 있으며, 다양한 기능과 센서를 통해 농부들이 생산성을 향상시키고 농작물을 효율적으로 관리할 수 있도록 도와준다. 또한 데이터 수집과 분석에 활용할 수 있다. 농업 웨어러블의 센서를 활용해 토양습도 센서와 기상 정보를 통합해 작물의 습도, 온도를 최적화하고 더 정확한 작업 결정을 내릴 수 있게 한다. 농업 웨어러블 기술은 농업 생산성 향상, 자원 효율성 증가, 더 나은 작물 관리 및 환경 지속 가능성 촉진 등 다양한 이점을 제공한다. 이러한 기술은 농업인이 더 스마트하게 작물을 재배하고 더 나은 수확을 달성할 수 있다.
지게형, 조끼형 등 웨어러블 로봇 상용화
웨어러블 로봇의 상용화는 현대로템이 지난 2021년 선보였다. 2021 국제농업박람회에서 현대로템은 현대차와 공동 개발한 조끼형(VEX)과 지게형(H-Frame), 의자형(CEX) 웨어러블 로봇을 전시했다. VEX는 장시간 팔을 들어올려 작업할 때 팔과 어깨의 피로감을 덜어주는 장비다. 전원을 따로 공급하지 않아도 되며 무게도 2.5㎏으로 가볍다. H-Frame은 물체를 바닥에서 허리 높이까지 들어올리는 작업에 효과적이고, CEX는 앉아 있는 작업자의 자세를 지지해준다.
현대로템은 높은 곳에 있는 과일을 수확하거나 무거운 수확물을 운반할 때, 키가 작은 작물을 관리하는 경우 등 다양한 작업 상황에서 웨어러블 로봇이 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다. 현대로템은 2021년 한국로봇산업진흥원이 추진하는 ‘농작업에 적합한 웨어러블 로봇의 농기계화 개발 및 보급’ 과제의 주관기업으로 선정됐다. 이 과제는 농촌 고령화가 사회적 이슈로 부각되면서 농업인들의 근골격계 질환을 예방하고 작업 효율성을 높이는 로봇을 보급하고자 추진한 국책 사업이다.
현대로템은 수요처 조사와 제품 성능 실증 등을 거쳐 농업용 웨어러블 로봇을 대량 생산하고, 다른 산업 분야로도 웨어러블 로봇 보급을 확대할 방침이다. 현재 현대로템의 웨어러블 로봇은 현대차·기아, 현대제철 등 자동차·중공업·물류 분야 현장에서 활용되고 있다. 한국전력공사와도 업무협약을 맺어 전력 공사용 웨어러블 로봇을 개발하기로 했다.
미래농업 선도기업 대동(공동대표 김준식, 원유현)은 한국로봇융합연구원과와 손잡고 로봇 사업 진출을 위한 핵심 기술 연구와 상품 개발을 목표로 '㈜대동-KIRO 로보틱스센터'를 공동 운영한다고 밝혔다. 대동은 무인화된 자율작업 농기계, 작업용, 개인용의 자율주행 모빌리티 등의 미래사업을 위한 기술 고도화와 내재화를 꾀하고, 농업과 비농업 분야의 로봇 사업에 진출하고자 대동모빌리티에 KIRO와 로보틱스센터를 지난 2월 개소했다.
대동은 KIRO와 오는 2025년까지 농작물 자율운반을 위한 추종 로봇, 경운, 파종, 수확 등 농작물 전주기에 활용 가능한 전동형 로봇 관리기, 실내용 배송 로봇 등을 개발한다. 추종 로봇은 환경 인식 기술을 이용해 사용자를 추종하며, 농작물 운반을 수행한다. 전동형 로봇 관리기는 기존의 농업용 작업기 활용이 가능한 전동화된 관리기 개발 및 실외 자율주행 기술을 적용하고, 실내용 배송 로봇은 스마트 로봇체어 연구 등을 통해 구축한 실내 자율주행 기술을 활용할 계획이다.
단순 보조용 기계에서 스마트한 작업까지
웨어러블 기술은 안경, 조끼, 시계 등으로 확대돼 다양한 정보를 수집하고 데이터를 분석해 농작업에 도움을 준다. 스마트 안경은 농부들이 작업 중에 필요한 정보를 시각적으로 확인할 수 있는 장비로 작물 상태 모니터링, GPS 지도, 날씨 정보, 수확 가이드, 작업 메뉴얼과 농작물 품질을 평가하는데 사용할 수 있다.
다양한 센서가 장작된 스마트 조끼는 작업 중 농업인이 환경 데이터를 수집하고 작물 상태를 모니터링해 데이터를 기반으로 농부는 작물에 비료, 농약 살포 시기, 수확 시기 등의 결정을 내릴 수 있다.
스마트 시계는 농부들에게 시간 관리와 작업 일정을 관리하는 데 도움을 주며, 건강 모니터링 및 위치 추적도 가능하게 만든다. 노동력과 작업 시간을 관리하고 GPS를 사용해 필요한 작업 지역과 정확한 작업량을 파악할 수 있게 한다.
신발에 센서를 장착한 스마트 신발은 농부의 걷는 걸음과 활동을 모니터링하는 데 사용된다. 이를 통해 노동력의 효율성을 측정하고 일정을 관리할 수 있다. 스마트 웨어러블 장비를 사용하여 드론을 조종하고 작업 중에 드론으로부터 얻은 영상과 데이터를 실시간으로 확인할 수 있다.
농업용 웨어러블 로봇 농기계 지원 가능
사과 농장을 C씨는 허리 디스크 수술로 수확된 사과 박스를 지속적으로 들어서 트럭으로 옮기는 작업에 어려움을 겪고 있다. 20kg이 넘는 박스를 장시간 나르는 작업이 허리에 부담이 있어 농기계 임대사업소에서 입는 형태의 웨어러블 로봇을 활용할 수 있다고 제안을 받았다.
하지만 기존에 지게차와 같은 농업기계는 국가에서 운영하는 농기계임대사업소에서 저렴하게 대여할 수 있는 반면 로봇의 경우는 현재 보조금 대상 농업기계가 아니라서 임대가 어렵다고 전달받았다. 구매를 하기에는 가격이 비싸 도입을 망설이고 있는 상황이다.
이같은 문제를 해결하기 위해 정부는 로봇 관련 규제 개선에 나섰다. 산업통상자원부(장관 이창양)는 지난 3월 제3회 규제혁신전략회의에서 관계부처 합동 첨단로봇 규제혁신 방안을 발표하여 로봇산업의 新비지니스 창출을 촉진하기 위해 과감하고 속도감 있는 규제혁신을 추진하기로 했다.
정부는 로봇산업이 생산성 향상, 인력 부족 및 산업재해 예방, 미래 신성장산업 등 1석3조 효과를 가진 핵심분야로 부상하고 있어 첨단로봇으로 산업혁신을 선도하고, 산업계의 신비즈니스 수요를 적극적으로 뒷받침하고자 이번 규제혁신방안을 마련했다고 밝혔다.
사람과의 협업‧보조를 통한 서비스 시장 진입을 지원한다. 제조․음식조리‧농업‧재활 등 다양한 현장에서 사람과 협업‧보조하는 로봇 서비스 산업의 성장을 촉진할 수 있도록 적극 지원한다. 이송, 수확 등에 활용 중인 농업용로봇이 신기술 적용 농업기계로 신청․선정될 수 있도록 관련 검정기준을 올해 안에 마련한다는 계획이다.
