기술은 사람을 닮아야 한다
기술 발전의 목표는 언제나 인간의 삶을 더 편리하고 안전하게 만드는 데 있습니다. 최근 몇 년 사이 제조업, 물류, 국방, 의료 등 다양한 산업 분야에서 착용형 외골격 장치(Exoskeleton) 기술이 빠르게 확산되고 있습니다. 산업 현장에서 무거운 물체를 들어 올리는 파워 슈트, 보행 장애인의 재활을 돕는 의료용 외골격, 군인의 체력을 보조하는 전투용 외골격까지 — 과거에는 공상과학 영화 속에 머물렀던 기술이 이제 현실로 다가오고 있습니다.
하지만 이 모든 혁신의 출발점은 결국 사람의 몸입니다. 기술이 아무리 정교하고 세련되더라도 인간의 근육, 관절, 체형과 조화를 이루지 못한다면 그 가치는 크게 줄어들 수밖에 없습니다. 바로 이 지점에서 인체데이터의 중요성이 대두됩니다. 기업이 외골격 기술에서 지속적인 성과를 내려면, 먼저 사람을 이해하는 데이터 기반 설계가 필수적입니다.
Exoskeleton의 본질: 사람과 기계의 ‘합체’
Exoskeleton은 단순한 장치가 아니라, 사람과 기계가 결합하여 새로운 하나의 시스템을 만드는 기술입니다. 자동차처럼 사람이 외부에서 기계를 조작하는 방식이 아니라, 기계를 몸에 직접 장착하고 함께 움직이는 방식이라는 점에서 본질적으로 다릅니다. 그렇기 때문에 사람과 기계가 완벽히 동기화되지 않으면, 오히려 착용자에게 부담을 주는 ‘불편한 갑옷’이 될 위험이 있습니다.
- 착용자의 관절 위치와 장치의 회전축이 정확히 맞아야 함
→ 단 몇 mm의 오차도 관절과 장치 축 간의 불일치를 유발해, 마찰·압박·비정상 토크가 발생합니다. 이는 통증, 피부 손상, 에너지 소모 증가로 이어질 수 있습니다. - 체형과 근육의 움직임에 따라 압박이나 간섭이 최소화되어야 함
→ 인체 고유의 움직임을 존중하지 않으면 자유로운 활동이 불가능해지고, 장시간 사용이 사실상 어려워집니다. - 장시간 착용에도 피로와 통증이 누적되지 않아야 함
→ 외골격은 오히려 피로를 줄이고 작업 효율을 높이는 도구여야 하며, 이를 위해서는 인체공학적 데이터 기반 설계가 필수입니다.
따라서 기업이 외골격을 개발할 때는 단순히 “기계를 잘 만드는 기술력”만으로는 부족합니다. 진정한 경쟁력은 사람의 몸과 움직임을 정확히 이해하는 정밀한 인체데이터 분석에서 비롯됩니다.
인체데이터가 필요한 이유 1. 정밀한 착용 적합성
외골격은 허리, 무릎, 어깨 같은 주요 관절을 감싸며, 무게만도 수 킬로그램에 달합니다. 사용자의 몸에 정확히 맞지 않으면 착용감 저하를 넘어, 부상 위험까지 높아집니다.
- 허리 지지대가 잘못 설계되면 요추에 과도한 힘이 실림
→ 데이터 기반 설계가 없으면 오히려 허리 통증과 부상을 초래할 수 있습니다. - 다리 길이와 장치 길이가 맞지 않으면 걸음걸이가 부자연스러워짐
→ 반복 작업에서 불필요한 에너지 소모와 피로 누적을 유발합니다. - 어깨 너비를 고려하지 않은 디자인은 팔 움직임 제한
→ 이는 곧 현장의 생산성 저하로 직결됩니다.
즉, 인체데이터는 단순히 “사람의 몸에 맞춘다”는 수준을 넘어, 사용자에게 안전하고 효율적인 착용 경험을 보장하는 핵심 안전장치입니다.
인체데이터가 필요한 이유 2. 성별·연령·지역별 다양성 반영
Exoskeleton은 글로벌 시장을 대상으로 하기 때문에 체형의 다양성을 반드시 반영해야 합니다.
- 성별 차이: 남성은 상체 근력이, 여성은 하체 근력이 상대적으로 강합니다. 이를 고려하지 않으면 한쪽 성별에서 불리한 결과를 초래할 수 있습니다.
- 연령 차이: 고령자는 근육량 감소, 관절 가동 범위 축소가 특징입니다. 젊은층 기준의 설계는 노년층에게 위험합니다.
- 지역·인종 차이: 아시아인은 앉은키 비율이 높고, 서양인은 팔다리가 길어 기본 설계값부터 달라야 합니다.
따라서 글로벌 기업은 국가별·집단별 인체데이터베이스를 반드시 확보해야 하며, 이를 통해 시장 맞춤형 제품을 개발해야 세계 시장에서 신뢰와 경쟁력을 동시에 확보할 수 있습니다.
인체데이터가 필요한 이유 3. 운동역학 기반 성능 최적화
Exoskeleton은 단순한 착용감을 넘어, 실제 동작을 보조하는 기능이 본질입니다. 이를 위해선 운동역학 데이터가 필수입니다.
- 무릎 굴곡 시 각도 범위와 토크 분포
→ 고려하지 않으면 보조가 아니라 방해 요소가 됩니다. - 허리 굽힘 시 척추 하중 변화
→ 하중 분산 효과를 정량화하지 않으면 효과 검증이 불가능합니다. - 반복 작업 시 근전도(EMG) 패턴
→ 근육 사용량을 정밀하게 파악해야 피로 저감 설계가 가능합니다.
운동역학 데이터는 곧 Exoskeleton의 성능 최적화 열쇠입니다. 데이터 없이 설계된 장치는 단순히 무겁고 불편할 뿐입니다.
왜 인체데이터가 Exoskeleton에 ‘절대적으로’ 중요한가
앞선 논의들을 종합하면 인체데이터는 Exoskeleton의 모든 단계에 영향을 미칩니다.
- 정합(Alignment) 설계: 관절 축과 장치 축 정렬 → 미스얼라인먼트 방지
- 압력·하중 분산: 허용 압력·조직 특성 반영 → 장시간 착용 내구성 확보
- 보조력 최적화: ROM, 근력-토크 곡선, EMG 기반 → 오버어시스트/반발감 제거
- 다양성 반영: 성별·연령·인종 데이터 → 글로벌 시장 커버리지 확보
- 작업 맥락 적용: 반복 횟수, 하중 궤적, 대사량 → KPI 기반 성능 검증
- 안전 검증: 피부 압력·비정상 자세 데이터 → 리스크 관리와 인증 충족
- 수명주기 관리: 장기 로그·체형 변화 반영 → 개인별 리튜닝과 예지 정비
즉, 인체데이터는 규격(맞춤 설계)–제어(정밀 보조)–안전(위험 관리)–검증(성능 입증)–운영(지속 관리) 전 과정의 절대적 기반입니다.
산업별 사례와 Exoskeleton의 미래
인체데이터는 이미 다양한 산업 현장에서 구체적으로 활용되고 있으며, 앞으로는 그 쓰임새가 더욱 확장될 것입니다.
- 제조·물류
요추 하중 데이터를 기반으로 허리를 보조하는 외골격이 설계되고 있으며, 팔과 어깨 근육의 부하를 분석하여 근전도 기반 보조 장치가 개발되고 있습니다. 이러한 장치는 근로자의 피로를 줄이고 반복 작업에서의 부상 위험을 감소시키는 데 기여합니다. - 의료·재활
뇌졸중 환자의 보행 패턴 데이터를 분석해 무릎·발목 관절의 보조 각도를 정밀하게 설정하고 있습니다. 또한 근위축 환자의 근력 수준을 반영한 맞춤형 알고리즘이 적용되어 환자 개개인에게 최적화된 재활 효과를 제공합니다. - 국방·안전
군인의 평균 체형과 체력 데이터를 바탕으로 장거리 이동 시 에너지 소비를 최소화하는 외골격이 개발되고 있습니다. 소방관을 위한 장치에서는 무거운 장비의 무게를 어깨와 허리에 고르게 분산시키는 설계가 적용되어, 극한 환경에서의 안전성과 체력 효율을 동시에 확보하고 있습니다.
이처럼 각 산업은 자신들의 사용 맥락에 최적화된 인체데이터 없이는 신뢰할 수 있는 제품을 만들 수 없습니다. 앞으로 Exoskeleton 기술은 단순한 착용 적합성을 넘어 실시간 피드백과 지능형 보조로 진화할 것입니다.
- 웨어러블 센서 기반 실시간 데이터 수집
착용자가 움직일 때마다 관절 각도, 근전도, 압력 분포가 기록되며 즉시 보정됩니다. 이로써 사용자는 상황에 따라 달라지는 맞춤형 보조를 실시간으로 받을 수 있습니다. - 디지털 트윈(Digital Twin) 시뮬레이션
개인의 3D 인체 데이터와 가상 외골격을 결합하여, 착용 전에 성능을 예측하고 최적화할 수 있습니다. 개발 단계에서 불필요한 시행착오를 줄이고 제품 완성도를 높이는 데 핵심 역할을 합니다. - AI 맞춤형 보조
AI는 누적된 인체데이터와 사용자의 동작 패턴을 학습하여, 상황에 따라 가장 적합한 보조 전략을 자동으로 적용합니다. 이는 사용자의 효율성과 안전성을 동시에 강화합니다.
결국, 데이터 활용 역량이 곧 시장 지배력임을 분명히 보여주는 변화라 할 수 있습니다.
사람 중심 착용형 기술, Exoskeleton을 완성하는 컴포랩스
엑소스켈레톤은 단순히 몸에 두르는 장치가 아니라, 사람의 신체 기능을 확장하고 보완하는 혁신 기술입니다. 그러나 이 혁신은 사람의 몸을 제대로 이해하고, 실제 산업 현장에 맞는 솔루션으로 구현될 때 비로소 완성됩니다. 이 지점에서 컴포랩스가 중요한 이유가 있습니다. 컴포랩스는 단순한 데이터 제공자가 아닌, 엑소스켈레톤 산업 전 주기를 지원하는 전략적 파트너입니다. 컴포랩스가 제공하는 핵심 솔루션은 다음과 같습니다.
- 정합 설계 지원 컴포랩스는 3D 인체치수 데이터베이스와 관절 중심 좌표를 바탕으로 정밀한 설계가 가능하도록 돕습니다. 이를 통해 장치의 회전축과 사용자의 실제 관절 축이 정확히 일치하도록 맞춤 설계를 할 수 있으며, 이는 곧 안전성과 편안함을 동시에 확보하는 핵심 요소가 됩니다.
- 압력·하중 관리 체표 압력지도와 조직 변형 데이터를 제공하여 장치가 인체와 맞닿는 지점의 하중이 과도하게 집중되지 않도록 설계할 수 있습니다. 덕분에 장시간 착용 시에도 피로와 통증, 피부 손상을 최소화하는 디자인이 가능합니다.
- 보조력 최적화 근력-토크 곡선과 근전도(EMG) 패턴 데이터를 기반으로, 사용자의 움직임과 근육 특성에 맞는 보조 전략을 구현할 수 있습니다. 이를 통해 보조력이 과하거나 부족하지 않고, 실제 사용자의 요구에 꼭 맞는 맞춤형 성능을 설계할 수 있습니다.
- 체형 다양성 반영 국가·성별·연령별 인체 데이터를 활용해 3D 페르소나를 생성함으로써, 글로벌 시장에 최적화된 설계를 진행할 수 있습니다. 특정 집단에만 맞는 장치가 아니라 다양한 사용자층을 아우르는 외골격을 개발할 수 있도록 지원합니다.
- 작업 맥락 적용 직무별 동작 데이터, 반복 패턴, 하중 궤적을 제공하여 실제 현장에서 어떤 움직임과 부하가 발생하는지를 구체적으로 반영할 수 있습니다. 이를 기반으로 한 설계는 단순히 일반적인 보조 장치가 아니라, 특정 작업 환경에서 검증된 성능을 가진 솔루션이 됩니다.
- 안전 검증 피부 압력, 자세 안정성 데이터와 함께 위험 한계치를 제시함으로써, 제품이 산업 표준과 인증을 충족할 수 있도록 돕습니다. 안전 검증을 위한 데이터를 토대로 설계하면 사용자는 안심하고 장치를 활용할 수 있고, 기업은 신뢰할 수 있는 제품을 시장에 내놓을 수 있습니다.
- 수명주기 관리 SizeLab 플랫폼을 통해 장기 로그 데이터를 축적하고 리튜닝 기능을 제공하여, 사용자의 신체 변화나 작업 환경 변화에 따라 장치를 지속적으로 최적화할 수 있습니다. 이는 제품이 단기간의 성능에 머무르지 않고, 장기적으로 안정적이고 지속적인 가치를 제공할 수 있게 합니다.
특히 SIZE LAB 플랫폼은 인체데이터를 단순 수치로 남기는 데 그치지 않고, 3D 페르소나로 시각화합니다. 이를 통해 실제 사용자 그룹을 대표하는 가상 모델을 활용해 가상 착용·Fit 시뮬레이션을 사전에 수행할 수 있으며, 제품 개발의 속도와 정확성을 크게 높입니다.
결국, 엑소스켈레톤 기술 솔루션의 핵심은 컴포랩스입니다. 사람 중심의 기술 혁신을 향한 여정에서, 컴포랩스는 기업이 더 빠르고 안전하게, 그리고 글로벌 시장에서 경쟁력 있게 도약할 수 있도록 돕는 든든한 동반자가 될 것입니다.
컴포랩스 