[와우! 과학] 행군 편해질까?…美육군 신형 외골격 시스템

시대를 막론하고 무거운 군장을 짊어진 채 장거리를 행군하는 것은 보병의 숙명이었다. 로마 제국의 거대한 도로는 장비와 병력을 신속하게 이동시키려는 목적에서 건설된 것으로 이것 자체도 상당수는 병사들을 동원해서 건설한 것이었다. 고된 삽질과 행군은 당시에도 군인의 숙명이었던 셈이다.

비록 병력 수송을 위한 다양한 차량과 항공기가 개발되었음에도 21세기 보병 역시 무거운 장비와 무기를 들고 행군을 해야 하는 건 마찬가지다. 하지만 앞으로는 이 모든 것이 바뀔지도 모른다. 인간의 근력을 획기적으로 늘려주는 외골격(Exoskeleton) 시스템이 개발 중이기 때문이다.

외골격 시스템은 보조 동력을 통해서 인간이 일을 돕거나 더 큰 힘을 내는 장치이다. 현재 여러 기업과 연구소에서 외골격 시스템을 개발 중에 있는데, 앞으로 산업 현장, 군대, 재활 치료 등에서 미래가 기대되는 신기술이다.

미 육군은 하버드 대학의 와이즈 연구소(Wyss Institute)에서 개발한 소프트 외골격(Soft Exosuit) 시스템을 테스트 중이다. 메릴랜드에 있는 미 육군 연구소(U.S Army Research Laboratory (ARL))의 숲길에서 한 병사가 착용한 것은 사실 평범한 군복이 바지가 아니라 이 소프트 외골격 시스템이다.



기존의 외골격 시스템이 단단한 합금 소재의 프레임에 모터를 달았다면 소프트 외골격은 주요 관절 부위를 연결하는 와이어를 이용해서 병사가 적은 힘으로 행군할 수 있도록 도와주는 시스템이다. 따라서 처음 봤을 때는 외골격이 아니라 특이한 군복을 입은 것처럼 보일 수도 있다. (위의 사진에서 맨 앞의 군인)

테스트에 참가한 보병은 무거운 군장과 함께 산소 소비량을 측정하기 위한 마스크를 쓰고 있다. 연구팀은 그 뒤를 따르며 병사의 피로도와 산소 소비량 등 여러 데이터를 측정하고 있다. 이들은 대략 4.8km 정도의 산길을 걸으며 테스트를 진행했다.

연구팀에 따르면 새로운 소프트 외골격이 기존의 합금 프레임 타입의 무거운 외골격 대비 큰 장점이 있다.

일단 새 외골격 시스템은 크기가 작아서 휴대가 간편하며 무게가 가볍다. 기존의 외골격은 큰 힘을 내는 데는 유리했지만, 무거워서 만약 배터리나 연료가 떨어진 상태에서는 병사가 이를 가지고 다니기 매우 어려웠다. 여기에 프레임과 인간의 골격의 움직임이 딱 맞지 않아서 병사의 관절에 상당한 무리를 주는 경우도 있다.

새로운 외골격 시스템은 작고 간편하며, 병사의 관절에 딱 맞게 제작되어 관절에 부담이 없다. 이 시스템은 더 무거운 장비를 드는 것보다 장거리 행군에서 병사의 에너지 소비를 줄이는 데 초점을 맞춰 개발되었다. 단순히 정신력과 체력으로만 극복할 수 없는 한계를 넘어선 슈퍼 보병을 만들기 위해서이다.

이론적으로는 훌륭하지만, 실전에서도 잘 작동할지는 앞으로 많은 테스트를 거쳐야 결론을 내릴 수 있다. 분명한 점은 미 육군과 해병대가 병사의 행군 피로를 줄이기 위한 많은 연구를 진행 중이라는 것이다. 이는 미국이 군사 강국으로 앞서는 데 필요한 일이다.

비록 당장에 시급한 다른 문제가 많지만, (예를 들어 늘 지적되는 수통이나 모포 등) 우리 군 역시 미래 강군을 위해서 이런 연구에 관심을 보일 필요가 있을 것이다.

고든 정 통신원 jjy0501@naver.com