일본 수입 90% 대체 효과...장애인용 휠체어·의료용 웨어러블 로봇 등 활용
국제학회지 'Mechanism and Machine Theory' 발표...㈜본시스템즈와 상용화
근로복지공단 재활공학연구소가 기존 감속기에 비해 고효율을 낼 수 있는 사이클로이드 감속기를 자체 기술로 개발, 장애인과 노인을 비롯해 환자들이 주로 쓰는 전동 휄체어와 의료용 웨어러블 로봇 등에 활용할 수 있는 폭을 넓혔다.
재활공학연구소(소장 이석민/연구진 장대진·김용철·홍응표·김규석)는 19일 적은 부품으로 고효율을 낼 수 있는 사이클로이드 감속기를 개발, 기계공학 분야 국제학회지(Mechanism and Machine Theory) 온라인판에 게재했다고 밝혔다.
사이클로이드 감속기는 산업용 로봇 공학·자동차 시스템·항공 우주 공학을 비롯해 다양한 기계와 응용 분야에서 널리 사용하고 있다. 사이클로이드 감속기는 하모닉 드라이브에 비해 소형 설계·고효율·긴 수명·저소음·충격에 대한 견고성·높은 감속비 등의 효율을 기대할 수 있다.
재활공학연구소는 "특히 이번 연구는 90% 이상 일본에서 수입하고 있는 하모닉 감속기를 대체할 수 있는 노력의 일환"이라며 "순수 국내기술을 바탕으로 감속기를 상용화 하면 수입 대체효과와 신속한 A/S도 가능하다"고 밝혔다.
연구진은 새로 개발한 사이클로이드 감속기는 두께가 얇고, 외부충격에 강하며, 소음이 적은 특성을 있어 기존 하모닉 감속기 대신 하반신 마비 장애인을 위한 의료용 웨어러블 로봇이나 전동휠체어에 적용하기에 적합하다고 설명했다.
사이클로이드 감속기는 에피사이클로이드 방식으로 내치 기어와 외치 기어를 설계해 구조가 간단하고, 감속기 부품 수를 줄여 제품 생산단가를 줄일 수 있는 것으로 알려졌다.
연구진은 감속기의 효율을 개선하기 위해 수학적 모델을 개발, 감속기에 적용함으로써 인벌루트 기어 방식의 감속기 보다 소음 감소 효과와 기어 강도가 높다는 점을 증명했다.
재활공학연구소는 사이클로이드 감속기 제작업체인 ㈜본시스템즈(대표 김창현)와 공동으로 휠체어에 적용할 수 있는 초소형 사이클로이드 감속기를 개발, 상용화할 계획이다.
근로복지공단 재활공학연구소는 산업재해로 인한 노동자의 사회 및 직업 복귀를 위해 의학 및 공학 각 분야의 우수한 전문 과학자들이 재활보조기구와 선진 재활치료 훈련기법 등의 연구를 통해 산재장해인의 조기 사회복귀에 기여하고 있다.
강순희 근로복지공단 이사장은 "이번 사이클로이드 감속기 개발을 통해 고품질의 재활보조기구 제작으로 산재장해인을 포함한 모든 장애인에게 삶의 질 향상과 사회복귀에 도움을 줄 것이라 기대한다"며 "지속적인 관심을 갖고 지원하겠다"고 밝혔다.
