August 19,2018

아이언맨 슈트, 언제쯤 가능할까

입기만 하면 영웅 되는 ‘강화복’

인쇄하기 과학기술 넘나들기 스크랩
FacebookTwitter

근래 개봉된 SF영화나 액션영화 등에서 자주 선보이는 무기 비슷한 것으로 강화복(Powered suit)이 있다.

강화복은 과거 6백만불의 사나이 등의 사이보그와는 또 다른 일종의 입는 로봇(Wearable robot)으로 볼 수 있는데, 주로 외부 골격으로 이루어져 있어서 사지를 움직이며 전투를 수행할 수 있는 시스템이다.

엑소슈트(Exosuit) 또는 동력형 외골격(Powered exoskeleton)이라고 부르기도 한다.

뇌와 인터페이스된 강화복이 등장하는 영화 엘리시움의 포스터. ⓒ 월트디즈니스튜디오스코리아주

뇌와 인터페이스된 강화복이 등장하는 영화 엘리시움의 포스터. ⓒ 월트디즈니스튜디오스코리아(주)

영화 아이언맨(Iron Man)이나 어벤져스 시리즈에서 주인공이 착용하는 아이언 슈트도 일종의 강화복이라 볼 수 있겠지만, 하늘을 날고 엄청난 위력을 내는 등 아직 현실적인 수준과는 거리가 있다.

타임 루프에 갇힌 주인공(톰 크루즈 분)이 싸우다 죽고 다시 살아나는 과정을 반복한다는 독특한 설정의 영화 ‘엣지 오브 투모로우(Edge of Tomorrow; 2014)’에서도 강화복이 등장하는데, 각종 무기와 인지시스템을 장착해 병사의 전투력을 극대화 시켜주는 전형적인 모습을 보여준다.

천국과 같은 우주공간에 사는 부자들과 더럽고 오염된 지구에 사는 가난한 이들의 대립과 갈등을 그린 영화 엘리시움(Elysium; 2013)의 주인공 역시 강화복을 입고 전투에 나서는데, 머리 뒷부분을 통해 뇌와 직접 인터페이스를 해서 사용하는 것이 특징이다.

아바타(Avatar; 2009)나 디스트릭트9(District 9; 2009)에도 강화복과 유사한 것이 나오는데, 무척 커서 탑승해 조종하는 전투로봇에 가까워보인다.

주인공이 강화복을 입고 싸우는 영화 엣지오브투모로우의 포스터 ⓒ 워너브라더스코리아주

주인공이 강화복을 입고 싸우는 영화 엣지오브투모로우의 포스터 ⓒ 워너브라더스코리아(주)

최근 개봉 예정인 국내영화에서도 강화복을 착용한 군인이 등장하는 듯한데, 필자가 기억하기로 강화복이 처음 등장하는 영화는 에이리언2(Aliens; 1986)가 아닌가 싶다.

즉 영화의 뒷부분에서 여주인공 리플리(시고니위버 분)가 거대한 외계괴물에 맞서기 위해 로봇 비슷한 것을 입고 싸우는 장면이 나온다.

실은 전투용 로봇이 아니라 우주선 내에서 무거운 짐 등을 운반하기 위한 지게차와 같은 용도였지만, 아무튼 임기응변으로 강화복처럼 착용하게 된다.

강화복은 세계 여러 나라에서 전투용으로 개발된 바 있고 현재 거의 실용화 단계이다. 미국의 레이시온 사는 100㎏의 물체를 들고 서 있어도 약 6kg정도만 느끼게 해주는 군사용 엑소슈트를 개발했다.

미국에서 개발한 군용 강화복2007년 ⓒ ScienceTimes

2007년 미국에서 개발한 군용 강화복 ⓒ ScienceTimes

록히드 마틴사는 60㎏의 완전 군장을 한 채로 험한 산속을 시속 16㎞로 뛰어다닐 수 있는 강화복 헐크(HULK)를 선보였다.

미군은 미래의 전투체계 일환으로 개발된 ‘랜드 워리어(land warrior)’ 시스템을 2009년부터 부대에 적용하여 전력화한 바 있고, 최근 미래병사체계로 이름을 바꾸면서 강화복에 통신장비, 개인화기 및 각종 센서 등을 통합해 부피와 무게를 크게 줄였다.

우리나라에서도 국방과학연구소(ADD) 등을 중심으로 무거운 짐을 지고서도 가볍게 걸을 수 있는 하지 착용형 강화복 혹은 로봇을 개발 중에 있다.

강화복 개발에서 있어서는 동력원이 매우 중요한데, 외부 전원에 연결하지 않은 채로 외부골격이 장시간 동안 동작할 수 있도록 충분한 전력 공급을 이루어내는 것은 사실 쉬운 문제가 아니다.

소형의 자체 동력기관이나 배터리, 연료 전지 등을 동력으로 이용할 수 있을 것이다. 강화복의 제어 역시 수준 높은 과학기술이 요구되는데, 강화복은 일반 컴퓨터를 쓰듯이 입력하여 조종하는 것이 아니라 그 안에 들어가 있는 사람의 움직임에 따라서 자연스럽게 함께 움직여야하기 때문이다.

또한 사용하는 사람이 별로 힘을 쓰지 않아도 외부적으로는 큰 힘을 내줘야만 한다. 이를 위해 정밀한 각종 센서와 인공근육 등이 연구개발 되고 있다.

일본의 사이버다인사에서 개발한 의료용 강화복 ⓒ Yuichiro C. Katsumoto

일본의 사이버다인사에서 개발한 의료용 강화복 ⓒ Yuichiro C. Katsumoto

강화복은 군사용으로만 개발되는 것은 아니다.

즉 장애인의 의수나 의족 등을 대행하거나 근육이 퇴화한 노약자의 근력 강화용으로도 중요하게 활용될 수 있다.

4년 전인 지난 2014년 브라질 월드컵 개막식에서, 하반신이 마비된 장애인 남성이 시축을 하여 화제가 된 바 있다.

이를 가능하게 한 것 역시 강화복 혹은 입는 로봇의 일종으로 볼 수 있는데, 장애인의 뇌파 신호를 감지해 다리 부위를 움직이게 한 것이다.

일본의 사이버다인사는 근력이 떨어져 걷기 힘든 고령자나 근위축증 환자 등을 걸을 수 있게 해주는 할(HAL)이라는 강화복을 개발하여 실용화한 바 있다.

할은 피부의 표면에서 내부의 생체신호를 감지하여 기계부를 제어하고, 모터로 손발의 움직임을 도와 보행을 가능하게 해 준다.

할은 고령자나 환자뿐 아니라 건설, 운송 분야의 노동자에게도 활용되고 있는데, 일본 당국은 재작년부터 할을 이용한 환자의 재활치료에 의료보험까지 적용하고 있다.

의료용이나 산업용 강화복은 여러 나라에서 개발돼 실용화와 테스트가 진행되고 있다. 앞으로 고령자나 장애인 등 노약자들의 삶의 질을 크게 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 다양한 분야에게 활용돼 인간의 힘을 덜어주는 데에 큰 도움을 줄 것으로 기대된다.

차세대 전투용 강화복의 개념도 ⓒ Free photo

차세대 전투용 강화복의 개념도 ⓒ Free photo

의견달기(0)