중국의 과학자들이 어렵고 힘든 육체 노동을 지원할 수 있는 무동력 ‘슈퍼 장갑’을 개발했다고 중국 언론 글로벌타임스가 23일 보도했다. 이 장갑은 손 외골격 장치로, 중국과학기술대의 쑨솨이솨이 교수 연구팀에 의해 만들어졌다. 연구 결과는 ‘IEEE 트랜스액션즈 온 로보틱스’라는 국제 학술지에 발표됐다.
이 새로운 외골격 장치는 자기유변학적(magnetorheological) 구동기를 기반으로 설계되었으며, 기존의 모터 구동식 장치에 비해 물건을 잡는 힘을 획기적으로 늘릴 수 있다는 특징이 있다. 연구팀의 주장에 따르면, 이 장치는 단 5와트의 전력으로도 최대 1046뉴턴의 잡는 힘을 생성할 수 있으며, 이는 기존 모터 방식 보다 에너지 소모를 97.7% 줄인 성과다.
또한 새로운 장치를 착용하면 사용자의 악력이 41.8% 강해지고, 작업 중의 손 피로도도 현저히 감소한다. 특히, 이 연구팀은 이 장갑이 지진 구조 작업 등과 같은 극한 상황에서 큰 효과를 발휘할 것이라고 강조했다.
구체적으로, 연구에 포함된 지진 구조 시뮬레이션에서는 매몰된 사람을 구출하거나 부상자를 이송하는 과정에서 구조자 손가락의 굽힘근 근육 활동이 줄어들었다. 장갑을 착용하지 않았을 때와 비교했을 때, 구조자의 평균 호흡수는 20% 감소했고, 최대 이송 거리는 110% 증가하는 성과를 보였다. 또한, 슬레이트 판을 들어 올리는 실험에서는 착용자가 200kg 이상의 무게를 쉽게 들어 올릴 수 있었다.
쑨 교수는 이 연구 결과가 팔 외골격 장치 개발에도 적용될 수 있으며, 향후 우주 탐사를 위한 원격 로봇 팔과 조작기의 설계에 활용될 수 있을 것이라고 밝혔다. 이러한 기술적 진보는 다양한 산업 분야에서 인간의 능력을 보완하고, 위험한 환경에서의 작업을 안전하게 수행하는 데 중요한 전환점을 마련할 가능성이 높다.
이러한 혁신적인 기술이 현실화된다면, 구조 작업뿐만 아니라 우주 임무에서도 큰 도움이 될 것이며, 인간의 한계를 확장할 수 있는 중요한 기회가 될 것이다.
