자동차/배터리 2022년 행동보조용 웨어러블 로봇 현황분석

[ 목 차 ]

1. 개요

2. 산업 및 시장 분석

3. 기술 개발 동향

4. 특허 동향

5. 요소기술 도출

6. 전략제품 기술로드맵

1. 개요 가. 정의 및 필요성 (1) 정의  ‘행동 보조 웨어러블 로봇’은 인간의 신체에 물리적으로 체결된 구동 메커니즘을 통해 행동 수행에 필요한 근력을 보조하여 의도한 운동을 효과적으로 수행하는 것을 지원하는 로봇을 의미 ▪ 웨어러블 로봇은 로봇 착용자의 운동/행동 의도를 다양한 센서를 이용하여 파악한 후, 필요한 근력을 로봇에 부착된 구동기의 제어를 통해 생성하여, 의도된 행동을 효과적으로 수행하도록 보조하는 로봇을 의미 - 신체의 골격과 유사한 형태로 제작되어 착용 또는 체결되며, 로봇 관절에 장착된 구동기를 이용하여 팔다리에 직접적인 동력을 전달하거나, 팔다리에 부가되는 부하를 대신 지지하는 기계적 메커니즘을 의미 - 하반신 마비 환자의 보행 보조, 노약자의 일상생활 보조, 작업 현장에서의 반복되고 인간공학적으로 해로운 자세 수행 시의 근 스트레스 완화로 인한 산업재해 예방, 고중량 작업물을 다양한 자세로 거중할 수 있게 도와 산업현장 생산성을 향상하는 데 활용되는 기술을 의미 - 착용자의 의도 파악을 위한 센서 기술, 의도에 적합한 근보조력 생성을 위한 제어 기술, 유연한 소재를 통해 착용감을 극대화하기 위한 소재 기술 등 메카트로닉스 전 분야를 접목 ▪ 행동 보조 웨어러블 로봇 개념은 확장 중 - 구동기를 이용하여 관절에 근보조력을 생성하는 능동형이 대부분을 차지하던 초기 형태에서, 수동 에너지 저장소자를 이용한 수동형(passive type), 유연 소자를 이용한 슈트(suit)형 웨어러블 로봇까지 행동 보조 웨어러블 로봇으로 정의 - 전신에 체결되어 상하지에 근력을 지원하는 방식에서 목적에 맞게 일부 관절에만 체결되어 착용성과 적용성을 높인 제품도 행동 보조 웨어러블 로봇에 포함 - 최근에는 구동기나 센서를 사용하지 않고 중력 보상 메커니즘이나 기구 변환 메커니즘(의자 형태로 변화)을 적용한 장치를 인간이 입을 수 있는 형태로 개발한 것도 행동 보조 웨어러블 로봇이라 명명 행동 보조용 웨어러블 로봇7 (2) 필요성  착용 로봇 국내 시장 성장에 대한 적시적 대응 필요 ▪ 로봇 기술의 발전과 웨어러블 로봇의 폭넓은 활용성으로 인해 웨어러블 로봇 분야는 향후 급속하게 성장할 것으로 예상되는 매력적인 분야 ▪ 인간 운동을 보조하는 웨어러블 로봇은 재활 훈련, 산업 및 농업 환경, 군사 작전의 효율을 향상 ▪ 세계 웨어러블 로봇 시장 성장과 발맞추어 국내 웨어러블 로봇 시장 성장을 이루고 국가 경쟁력을 갖출 수 있도록 적시적 대응과 투자가 필요한 상황 ▪ 특히 웨어러블 로봇 시장의 새로운 트렌드인 수동형, 일부 관절 보조, 유연 형 특성을 구현하는데 필요한 요소 기술의 개발에 적시적 대응과 투자가 필요한 상황 ▪ 미국, 일본, 이스라엘 등 주요 선진국은 물론 중국도 웨어러블 로봇을 미래 성장동력으로 삼아 각종 지원정책을 적극적으로 추진  사회의 고령화에 따른 생산연령인구 감소 및 산업재해에 웨어러블 로봇 활용 정책 지원 필요▪ 인구 구성원 중 65세 이상 인구 비중이 급증함에 따라 만 15~64세 인구 중 직업에 종사할 수 있는 인구인 생산연령인구가 지속해서 감소 중 ▪ 생산연령인구가 감소하면 생산·소비 감소로 직결되고 이는 내수 위축과 경제성장률 하락으로 이어지므로 웨어러블 로봇을 통한 노령 인구의 작업의 효율성 향상으로 대비할 필요 ▪ 현대로템은 농촌 고령화가 사회적 이슈로 두드러지자 농업인들의 근골격계 질환을 예방하고 작업 효율성을 높이기 위해 한국로봇산업진흥원이 추진한 ‘농작업에 적합한 웨어러블 로봇의 농기계와 개발 및 보급’ 과제의 주관기업으로 선정 ▪ 인간공학적으로 해로운 자세가 반복적으로 요구되는 산업현장에 웨어러블 로봇의 적용을 통해 관련 근골격계 질환을 예방하고 생산성을 향상하기 위한 시도가 대규모 제조사 생산라인 중심으로 전개▪ 인체에 직접 체결되는 웨어러블 로봇의 특성상 제품의 안전 인증이 필수적이나 관련 규제나 표준, 시험인증 프로토콜이 확립되어있지 못하므로 이에 대한 정책적 지원 필요