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[파워인터뷰_민트로봇 강형석 대표] “핵심부품 기술력 없이는 시장 대응 어려워…독자적 부품기술로 로봇 제조 명가 되겠다”

입력 : 2019.09.24 10:01

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[첨단 헬로티]


“핵심부품 기술력 없이는 시장 대응이 어렵고, 결국 소비자들로부터 외면 받게 될 것이다.” 민트로봇 강형석 대표는 특히 산업용 로봇은 제어기술이 중요한 만큼, 모션제어기와 같은 제어 부품을 외부 업체에 의존하게 된다면 원가 경쟁력 저하는 물론 시장에 팔리는 로봇 제품을 제조하기가 더욱 어려워질 것이라고 말한다. 민트로봇은 2016년 설립된 로봇 제조 스타트업이다. 이 회사는 다른 일반적인 로봇 제조업체와는 달리 정밀 감속기, 모션제어기와 같은 자체적 핵심 부품 기술을 보유하고 있으며, 독자적인 자체 핵심 부품을 이용하여 차별화된 산업용 로봇을 제조하고 있다. 강형석 대표는 일본 등의 국가에 기술 연쇄 의존 없이 자생 가능한 국산 제품을 만들며, 4차 제조혁명을 주도하는 ‘로봇 제조 명가’로 성장하겠다고 밝혔다.


민트로봇 강형석 대표


Q. 로봇 제조에 있어 핵심 부품에 대한 자체적 기술 보유 유무가 중요한 이유는.

A. 완제품에 대한 가격 결정권 및 제품 개선을 위한 기술 대응 문제 때문이다. 일반적으로 정밀감속기, 서보모터(모터, 엔코더, 드라이버), 모션제어기를 산업용 로봇의 3대 핵심 부품이라고 하며, 해당 3개의 부품은 산업용 로봇 원가의 약 68%를 차지하고 있다(정밀감속기는 약 34%, 서보모터는 약 24%, 모션제어기는 약 10%).


만일 해당 부품들을 모두 외부 업체에 의존하여 조달 받게 된다면 제품 원가의 68%를 외부에 의해 좌지우지 당할 수 있다는 것을 의미한다. 결과적으로 대량 구매가 가능한 대기업 수준의 생산 스케일을 갖추지 못하는 스타트업 및 중·소 제조업체들은 원가 경쟁력을 갖추기가 어려울 수밖에 없다.


또한, 산업용 로봇은 제어기술이 매우 중요한 제품이다. 제어를 담당하는 모션제어기는 제품 원가에서 차지하는 비중이 높진 않지만, 기술적 측면에서는 매우 높은 비중을 차지하고 있다. 만일 모션제어기와 같은 제어 부품을 외부 업체에 의존하게 된다면, 시장 진입 이후 고객들이 요구하는 개선사항 등에 대하여 자체적 대응이 어려워지고, 결국 시장에서 소비자들로부터 외면 받게 될 것이다.


따라서 신생 업체가 성공적으로 산업용 로봇 제조업을 영위하기 위해서는 높은 원가 비중을 차지하는 정밀감속기와 같은 하드웨어 핵심부품과 높은 기술 비중을 차지하는 모션제어기와 같은 소프트웨어 핵심부품 기술력을 모두 보유하고 있어야 한다고 생각한다. 그렇지 못하면 작동하는 산업용 로봇을 개발할 수는 있어도 시장에 팔리는 산업용 로봇을 제조하기는 어려울 것이다.


▲ 민트로봇의 산업용 로봇 Pal i 시리즈


Q. 최근 대일 무역 분쟁 등으로 인하여 정밀감속기와 같은 핵심부품에 대한 중요성이 대두되고 있다. 민트로봇의 정밀감속기는 타사 제품 대비 어떠한 특징이 있나.

A. 현재 산업용 로봇의 정밀감속기는 일본산 제품의 지배를 받고 있다고 해도 과언이 아니며, 일본 Nabtesco사의 RV 감속기 및 일본 HDS사의 하모닉드라이브 감속기가 사실상 산업용 로봇의 정밀감속기 시장을 양분하고 있다. 최근 해당 업체의 특허가 만료되면서 국내외 여러 업체에서 동일한 방식의 감속기에 대한 제조를 하고 있으나, 근본적으로 해당 제품들은 모두 일본산 제품의 카피 제품이라고 볼 수 있다. 일본산 설계 및 가공 방법을 사용하기 때문에 일본산 소재를 일본산 공작 기계를 사용하여 가공해야 한다. 그렇지 않으면 올바른 성능을 발휘하기가 어렵다.


반면, 민트로봇의 방식은 일본산 제품과 다른 설계이며 가공 방법 역시 다르다. 예를 들어, 저희 엘라클로이드 드라이브(Elacloid Drive) 감속기의 경우 일본 RV감속기의 뿌리 기술이라고 볼 수 있는 내접유성식(Planocentric) 혹은 사이클로이드 감속기의 원리를 사용하여 기존의 하모닉드라이브 감속기를 대치할 수 있도록 소형화 및 경량화 설계를 적용했다. 해당 과정에서 발생할 수 있는 정밀도 하락의 문제를 해결하기 위하여 탄성변형의 원리를 치형 등의 부위에 적용했다. 일본 HDS 사의 하모닉드라이브 방식의 감속기는 매우 얇은 두께의 특수강 소재를 사용하여 동력을 전달한다. 따라서 정밀가공뿐만이 아닌 고도의 소재 및 열처리 기술이 필수적으로 요구된다. 만일 그렇지 않다면 충격이나 피로에 의하여 해당 부위가 쉽게 찢어져 제품이 파손될 수 있다. 반면 민트로봇의 감속기는 구조적으로 하모닉드라이브와 같이 파손에 취약한 부위가 없어 고도의 열처리 기술 등에 대한 의존도가 적으며, 따라서 파손 등의 문제점에 대하여 더 유리하다.


무엇보다 저희 감속기 제품의 가장 큰 장점은 고가의 일본산 특수 공작기계를 사용하지 않아도 제작이 가능하기 때문에 원가 절감에 유리하다는 것이다. 실제로 우리는 국내 두산 공작기계를 사용하여 감속기 제품을 제조하고 있다. 즉, 민트로봇의 감속기는 국산 설계를 국산 공작기계를 사용하여 제조하는 진정한 국산 제품이라고 볼 수 있다.


산업용 로봇에 최적화된 정밀 감속기


Q. 말씀하신 바와 같이 로봇은 정밀감속기와 같은 하드웨어 기술만이 아닌 제어와 같은 소프트웨어 기술 역시 중요한 산업 분야이다. 민트로봇의 제어기술 특징은 무엇인가.

A. 산업용 로봇의 모션제어기는 크게 두 가지 기술로 구성된다고 볼 수 있다. 첫 번째는 플랫폼 기술이다. 산업용 로봇의 제어를 위해서는 실시간 제어 기술이 매우 중요시되며, 특히 협동로봇과 같은 경우 충돌 감지 및 직접교시와 같은 기능 구현을 위하여 필수적으로 실시간 태스크 처리 및 동기화 통신 기술이 요구된다. 따라서 해당 기능에 대한 구현이 가능한 플랫폼이 기본적으로 필요하다. 두 번째는 제어 알고리즘 기술이다. 제어 알고리즘은 로봇을 원하는 대로 동작시키기 위하여 필요한 값들을 계산하는 알고리즘 기술로써 구비된 플랫폼 위에서 소프트웨어로써 동작한다. 일반적으로 로봇의 제어는 두 번째 기술을 의미하는 경우가 많다.


하지만 제어 기술은 올바른 플랫폼이 없다면 재 성능을 발휘할 수 없으며, 제어 기술을 보유한 업체는 많지만 플랫폼 기술을 보유한 업체는 많지 않다. 민트로봇은 플랫폼 기술을 보유하고 있다. 우리는 세계에서 가장 유명한 개방형 플랫폼인 라즈베리파이(Raspberry Pi)를 이용하여 실시간 태스크 처리 및 EtherCAT 동기 통신이 가능한 플랫폼을 구축했다. 그리고 관절 로봇의 모션 솔버 KDL (Kinematics & Dynamics Library) 등의 오픈 소스를 활용하여 로봇의 모션제어를 위하여 요구되는 기본 요소들을 구비했다. 그리고 구비된 플랫폼을 토대로 제어 알고리즘을 개발했다. 우리가 개발한 알고리즘은 현재 세계 최고 수준은 아닐 수 있다. 하지만, 우리는 우리만의 플랫폼 기술을 보유하고 있기 때문에 지금도 세계의 수많은 학자들에 의하여 연구되고 개발되고 있는 제어 알고리즘의 결과물들을 빠르게 우리의 모션제어기에 적용시킬 수 있다. 이것이 우리 제어기술의 특징이다.


Q. 향후 계획은.

A. 그동안 우리는 로봇의 부품 제조업체와 로봇 완제품 제조업체의 정체성 사이에서 많은 고민을 해왔다. 그리고 최근 우리의 부품 기술이 지금 당장은 아니지만 지속적으로 연구개발을 한다면 결국 일본 기술을 능가할 수 있을 것이라고 확신하게 되었고, 이를 바탕으로 우리만의 독자적 부품기술을 이용한 로봇 제조업체로의 성장을 추구하고 있다.


우리의 롤모델은 스위스의 로봇 제조 명가 스토브리이다. 스토브리는 전 세계에서 유일하게 독자적 감속기 기술을 보유한 로봇 제조업체로 알려져 있으며, 이를 바탕으로 차별화된 성능을 발휘하는 로봇을 제조하고 있다. 우리는 이와 같이 독자적 부품 기술을 사용하여 차별화된 로봇을 제조하는 업체로 성장할 것이다. 우리는 우리가 추구하는 로봇의 보급화를 위하여 높은 성능의 로봇을 합리적 가격으로 제조할 수 있는 업체가 될 것이며, 이를 바탕으로 대한민국을 비롯한 전 세계의 4차 제조혁명을 주도하는 로봇 제조 명가로 성장할 것이다. 

/임근난 기자(fa@hellot.net)

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