[더테크 이승수 기자]  한국생산기술연구원이 사용자의 착용 부담을 크게 줄인 무릎 보조로봇 ‘에어니(AirKNEE)’를 개발했다고 9일 밝혔다. 에어니의 무게는 1.1㎏으로, 기존 무릎 보조로봇(약 2.1㎏)의 절반 수준이다.

연구를 이끈 안범모 수석연구원팀은 부품 수를 줄이고 고성능 소형 모터를 적용해 세계 최경량 수준의 웨어러블 로봇을 구현했다. 무릎과 고관절을 보조하는 로봇은 보행 시 에너지 소모와 근육 부담을 줄일 수 있어, 일부 지방자치단체에서는 장시간 이동과 작업이 필요한 환경공무관에게 보급하고 있다.

에어니는 강도 높은 폴리아미드12(PA12) 소재로 프레임을 제작하고, 전장부는 최적화 설계를 통해 3셀 배터리를 탑재했다. 구동부에는 토크 밀도가 높은 소형 서브모터를 적용, 기존 로봇 대비 무게를 절반 가까이 줄이면서도 충분한 힘을 낼 수 있도록 했다.

특히 센서를 활용한 정밀 제어 기술을 통해 보행 지원 성능도 강화했다. 발뒤꿈치가 땅에 닿는 순간과 다리를 앞으로 뻗는 순간을 실시간으로 감지해 무릎을 펴는 동작을 지원하며, 무릎에서 발생하는 최대 토크의 40% 이상을 보조할 수 있다. 20㎏ 중량의 조끼를 착용한 보행 실험에서 로봇 착용 시 종아리 근육 활동은 약 21%, 허벅지 근육 활동은 약 17% 줄어 근육 부담이 크게 감소했다.

이와 함께 내부 저항을 낮춰 무릎을 편하게 굽히고 펼 수 있으며, 제어기·센서·배터리를 일체형으로 통합해 탈부착이 간편하다는 점도 특징이다.

에어니는 지난 7월 미국에서 열린 국제로봇학회 ‘유비쿼터스 로봇(Ubiquitous Robots) 2025’에서 최우수 어플리케이션상을 수상하며 기술적 우수성을 입증했다.

안 수석연구원은 “에어니는 보행뿐 아니라 착석, 기립, 계단과 경사로 이동 등 다양한 상황에서 활용할 수 있다”며 “산업현장 근로자는 물론 일반 성인까지 폭넓게 사용할 수 있도록 연구를 이어갈 계획”이라고 밝혔다.