최근 농업활동에 근골격계질환 예방을 위한 웨어러블 슈트를 도입한다는 소식들을 자주 접하게 된다. 특별히 노인인구가 많은 농가에서 농작업을 좀더 수월하게 하기 위한 인간공학적 웨어러블의 도입은 향후 농민들의 근골격계질환 예방에 탁월한 효과를 가져올 것이라 기대감을 가지게 한다. 

하지만 현재 개발된 웨어러블슈트가 모든 작업에서 근골격계질환을 예방하고, 작업의 효율을 높이는데 탁월한 효과를 내도록 도울수 있을지에 대한 부분은 아직 명확하지 않다.

지난 6월 17일에 ‘메타버스시대의 인간공학’이라는 주제로 열렸던 대한인간공학회 춘계 학술대회에서 '상/하지 외골격 착용로봇의 적용과 평가연구'라는 기획섹션이 진행된 바 있다. 특히 ‘하지 착용로봇 (CEX)의 수확작업에 대한 생체역학적 분석’ 이라는 연구발제가 있었는데, 제조업에서 활용하기 위해 개발된 하지 착용로봇이 농업활동에서도 활용이 가능한지에 대한 연구였기 때문에 당시 많은 관심을 받았다. 

CEX(첵스)는 11월부터 기아의 국내공장 내 생산라인에서 도입할 예정인 웨어러블 로봇으로, 현대, 기아 로보틱스랩이 2018~19년 개발한 의자형 무릎관절 보호 로봇을 말한다. 작업자의 앉은 자세를 유지하기 위한 무릎관절 보조 로봇으로서, 1.6kg 경량형이지만 150kg까지 지탱할 수 있다. 또한 사용자의 신장에 맞게 길이를 조절할 수 있고, 착좌각 설정이 가능해 자세에 따라 원하는 높이를 맞출 수 있는 장점을 가지고 있다. 

 성균관대학교 연구팀은 상지와 하지 외골격 로봇의 착용 여부에 따른 신체부담 경감 효과를 정량화 하기 위해 딸기 수확작업에 대한 평가를 했는데, 작업자의 다양한 작업높이에 대한 근활성도, 평균 피부온도, 주관적 불편도 등의 데이터를 분석하여 상지/하지 착용형 로봇의 신체부담 경감정도를 정량적으로 분석하여 평가했다. 

 연구팀은 농업활동에서 발생할 수 있는 근골격계질환 예방을 위해 근활성도평가와 전체불편도 지표값을 가지고, 작업점에 따라 어떤 결과가 나타나며 이를 활용하여 어떤 농작물의 작업시 웨어러블 슈트의 활용이 가능한지를 알아보고자 했다. 

먼저 근활성도평가를 이용하여 첵스를 착용한 후 작업점 높이에서의 각각의 결과 값을 확인하였다. 그 결과 작업점에서 낮은 작업점에서 불편도가 감소하는 반면, 비교적 높은 작업에서는 불편도가 증가한 것으로 나타났다.

연구팀은 현장기반의 검증이 더 필요하지만, 작업점이 낮은 정도에서는 첵스를 착용함이 효율적이며, 제조업에서 도입하기 위해 개발한 첵스가 농업활동에서도 응용도입하여 사용이 가능할것으로 사료된다고 말했다. 

 또한 작업높이에 따라 근활성도의 결과 값이 다른 결과를 낸 만큼, 향후 다양한 연령대에서 사용시의 업무효율성에 대한 부분과 작물취급에 따른 작업상태를 고려한 다양한 농작업에 대한 연구가 필요하다고 전하기도 했다.

첵스의 단점으로 거론된 것은 작업후 휴식시에도 첵스를 착용하고 있어야 한다는 점이다. 이는 휴식자세가 작업자세와 같기 때문에 발생하는 불편감이 작업자들에게 발생해서 개선이 필요한 사항이라고 전하기도 했다.

 또한 농작업의 환경이 일반제조와는 달리 딱딱한 바닥이 아닌 토양이라는 점에서 작업시 발생할 수 있는 문제들이 있으며, 작물의 종류에 따라 작업점의 높이가 달라 첵스를 착용 후 얻을 수 있는 근골격계 부담작업의 효율성은 좀더 연구가 필요하다고 제언하였다. 

이번 연구를 통해 현재 개발된 웨어러블에 대한 부분들은 좀더 다양한 각도에서 착용하는 작업자의 작업특성에 맞도록 인간공학적 관점에서 더 많은 연구와 개발이 필요하다는 사실을 알게 되었다.

산업분야의 많은 부분들이 4차산업혁명기술들로 인해 이전과는 다른 작업의 형태로 변화되고 있다. 이러한 기술들이 현장에서 각 분야에 맞게 실제 상용화되기까지 시간이 얼마나 소요될지 그 시기는 명확히 알 수 없다.  하지만 분명한 것은 이제는 산업현장에서 더이상 작업에 사람을 맞추는 것이 아니라, 사람에게 작업과 환경을 맞추는 인간공학적 관점의 시도들이 계속 될 것이라는 점이며, 4차산업혁명기술과 인간공학의 융합이 인간을 어떻게 이롭게 할 수 있을지에 대한 기대감은 더욱 커져갈 것이라는 사실이다.