유지환 교수 연구팀은 옷이 사용자의 몸을 따라 스스로 펼쳐지며 착용을 돕는 새로운 소프트 로봇 의복 기술을 개발했다. 기존처럼 로봇팔이 옷을 잡고 사람에게 입혀주는 방식이 아니라, 의복 자체에 부드럽게 움직이는 기능을 넣은 것이 특징이다. 공기를 주입하면 의복 내부의 유연한 구조가 팔이나 다리를 따라 자연스럽게 펼쳐지며, 사용자가 큰 힘을 들이지 않아도 옷을 입을 수 있도록 돕는다.

만약 옷이 사용자의 몸을 따라 스스로 펼쳐지며 입혀질 수 있다면 어떨까? 옷을 입는 일은 대부분의 사람에게 익숙한 일상이지만, 고령자, 환자, 또는 신체 움직임이 제한된 사람에게는 큰 어려움이 될 수 있다. 의료시설, 클린룸, 산업 현장처럼 보호복을 반복적으로 빠르고 안전하게 착용해야 하는 환경에서도 착의 보조 기술은 중요하다. 하지만 기존의 착의 보조 기술은 주로 외부 강체 로봇팔이 옷을 잡고 사람에게 복잡한 제어를 통해 입혀주는 방식에 초점을 맞춰왔다. 옷은 쉽게 구겨지고 접히며, 사람의 자세에 따라 계속 형태가 변하기 때문에 로봇이 안정적으로 다루기 어렵다는 한계가 있었다.

이 문제를 해결하기 위해 KAIST 유지환 교수 연구팀은 “로봇이 옷을 입혀주는 방식”이 아니라 “옷이 스스로 입혀지는 방식”을 제안했다. 연구팀은 의복 내부에 공기로 자라나는 부드러운 성장형 구조를 넣고, 이 구조가 팔이나 다리를 따라 자라나면 옷이 자연스럽게 펼쳐지며 착용되도록 설계했다(그림 1) . 쉽게 말해, 양말을 뒤집어 벗는 과정의 반대 원리를 소프트 로봇으로 구현하여, 의복이 스스로 사용자의 몸을 따라 펼쳐지며 착용을 돕도록 한 방식이다.

이 기술은 식물이 자라나듯 몸체를 앞으로 늘려가는 부드러운 성장형 로봇의 원리에서 출발했다. 일반적인 로봇이 단단한 관절과 모터를 이용해 움직이는 것과 달리, 이번 기술은 얇고 유연한 소재와 공기압을 이용한다. 이 때문에 사용자의 몸에 닿더라도 부드럽게 변형될 수 있으며, 큰 힘을 가하지 않고도 옷이 몸을 따라 움직이도록 도울 수 있다.

이 기술의 효과는 다양한 의복 시제품을 통해 확인됐다. 연구팀은 제안한 원리를 소매(영상 1), 재킷, 바지(영상 2)  형태에 적용하고, 실제 착용 보조가 가능한지 검증했다. 실험 결과, 사용자의 팔이나 다리가 굽혀져 있거나 자세가 변하는 상황에서도 의복 내부 구조가 안정적으로 펼쳐지며 착용을 도울 수 있음을 확인했다. 또한 재킷과 바지처럼 구조가 복잡한 의복에서도 공기 구조의 위치와 방향을 조절해, 의복이 신체를 따라 자연스럽게 이동하도록 구현했다. 

이처럼 옷 자체가 착용 과정을 보조할 수 있게 되면, 일상생활에서 옷 입기가 어려운 사람들을 돕는 새로운 방법이 될 수 있다. 예를 들어, 고령자나 거동이 불편한 사용자의 자립적인 착의를 지원하거나, 의료진과 작업자가 보호복, 방진복, 클린룸 의복을 빠르고 안전하게 착용해야 하는 상황에도 활용될 수 있다.