공장의 미래상 담은 BUTECH 2025, 제조업 '퀀텀 점프' 시작점...여기서 '터졌다'
‘스마트 제조, 미래 혁신의 꿈’을 슬로건으로 한 ‘제12회 부산국제기계대전(BUTECH 2025)’이 부산광역시 해운대구 소재 전시장 벡스코(BEXCO)에서 성황리에 진행됐다. 올해 BUTECH는 단순한 산업·공장 자동화(FA) 분야 전시 콘셉트를 넘어, AI·로보틱스·디지털트윈·머신러닝·비전 등 제조업의 판도를 뒤집을 ‘게임 체인저(Game Changer)’ 기술들이 총출동했다. 이를 기반으로, 혁신 전략과 경쟁력 확보 방안 등 국내 제조업이 나아갈 길을 제시한 현장이었다. 국내 제조 경쟁력을 한 단계 도약시키는 중요한 계기가 된 이번 BUTECH 2025. 과연 각 분야 혁신·유망 참가업체는 어떤 기술·솔루션으로 참관객의 이목을 사로잡았을까? 이번 <헬로즈업> 특별 기획에서는 대한민국 제조업 ‘퀀텀 점프(Quantum Jump)’의 핵심 기술을 자세히 조망한다.
[Robotics] 로봇의 숨겨진 힘, '구동부'와 '핵심 부품' 속으로
과거와는 차원이 다른 정밀 제어 능력과 다양한 환경에 유연하게 대응하는 자율성은 차세대 로봇의 필수 덕목이다. 이번 BUTECH 2025에서는 로봇이 더 이상 단순한 '도구'가 아닌, 생산 시스템의 핵심 두뇌이자 팔다리로 진화했음을 입증했다. AI, 비전 시스템, 모바일 등 기술과의 융합을 통해 인간의 능력을 증강하고 새로운 가치를 창출하는 차세대 제조 혁신의 가능성을 만날 수 있었다.
이 섹션에서는 로봇의 움직임을 관장·제어하는 핵심 동력, 즉 모터·감속기·정밀 부품 등을 집중 조명한다. 실제 공정에서 로봇이 오차 없이 움직이고, 복잡한 작업을 능숙하게 수행할 수 있도록 돕는 정밀 구동 기술의 발전상을 다룬다.
< 나라드라이브 > 모터 및 드라이브 솔루션
나라드라이브는 로봇·FA 분야 핵심 동력 기술을 제공하는 업체다. 정밀 유성 감속기, 스마트 커플링 등을 주력 제품으로 보유했다. 특히 서보 모터용 정밀 유성 감속기는 NP·NPR·NF· NFR·NX·NZ 시리즈 등으로 세분화됐다. 해당 제품군은 다양한 산업 환경에 최적화된 고정도·고강성 성능을 구현한다.
아울러 나라드라이브 스마트 커플링은 SMD·SMJ·SMH·SMO 등 시리즈가 있다. 이들은 높은 토크 전달과 진동 흡수 능력을 갖춰 로봇·FA 시스템의 정밀한 움직임을 지원한다. 이번 BUTECH 현장에는 이 스마트 커플링 시리즈가 대거 출품됐다.
SMD 시리즈는 비틀림에 강한 서보 디스크 커플링으로, 금속판 타입의 플렉시블(Flexible) 커플링이다. 단일 디스크에서 각도 및 축(Shaft) 방향 오정렬을 허용하고, 두 개 이상의 디스크 사용 시 평행 오정렬(Parallel Misalignment)까지 흡수한다. 특히 정·역회전 특성이 동일하고, 비틀림 강성이 뛰어난 것으로 평가받는다.
이어 SMJ 시리즈는 폴리우레탄 엘리먼트 기반으로, 충격 완화 및 진동 흡수에 강한 플렉시블 죠 커플링(Flexible Jaw Coupling)이다. 두 개의 축을 연결해 동력을 전달하면서도, 축이 어긋나거나 축에 충격이 발생했을 때 유연하게 흡수한다.
나선형 헬리컬 커플링(Flexible Helical Coupling) SMH 시리즈는 단일 금속봉에 나선형으로 틈을 가공해 유연성을 확보한 커플링이다. 이 때문에 평행·각도·축 방향 등 오정렬을 모두 허용하는 것이 특징이다. 높은 비틀림 강성과 정밀한 토크 전달 성능과 동시에, 진동 흡수 효율도 높아 서보 모터 등에 최적화됐다.
끝으로, 플렉시블 올덤 커플링(Flexible Oldham Coupling) 제품군 SMO 시리즈는 두 개의 허브 사이에 슬라이딩 디스크(Sliding Disk) 형태의 엘리먼트(Element)를 끼워 넣어 동력을 전달하는 커플링이다.
이 중간 디스크가 허브 사이를 유연하게 만들어 평행 오정렬을 상쇄한다. 또한 엘리먼트 재질에 따라 충격 흡수 및 전기 절연 기능도 제공하며, 단순한 구조로 조립·유지보수가 용이하다.
< 두리마이텍 > 정밀 동력 전달 및 모션 제어 부품
두리마이텍은 정밀 자동화 시스템에 필수적인 동력 전달 및 모션 제어 부품 업체다. 특히 로봇과 정밀 기계의 회전 동력을 안정적으로 전달하며, 축의 오정렬을 효과적으로 보상하는 커플링 부문에서 특화된 기술력을 보유했다.
이번 전시부스에는 DJC·DJCS·DRJT 등 커플링 제품군이 한자리에서 소개됐다. DJC 시리즈는 진동과 충격을 흡수하고 축의 오정렬을 보상하는 표준형 죠 커플링이다. 폴리우레탄 소재의 엘리먼트를 차용해 기계 시스템의 안정성을 높이고, 수명을 연장하는 데 기여한다. 특히 간단한 구조와 용이한 유지보수가 특징이다.
DJCS 시리즈는 스플릿 죠 커플링(Split Jaw Coupling) 라인업으로, 분할형 구조를 제품군이다. 장비를 분해하지 않고도 허브를 쉽게 조립·분리하는 설계를 갖췄다. 이는 설치 및 유지보수 시간을 단축시키고, 생산 효율성 제고를 지원한다.
고강성 죠 커플링 위치를 담당하는 DRJT 시리즈는 비틀림 강성 성능이 높은 죠 커플링이다. 정밀한 위치 제어와 빠른 응답 속도가 요구되는 서보 시스템이나 정밀 가공 장비에 최적화됐다. 뛰어난 내구성과 함께 정확한 동력 전달이 필요한 환경에서 로봇 성능을 극대화한다.
< 성일기공 > 볼스크류 및 리니어 가이드
로봇 및 정밀 자동화 시스템 제어 솔루션 업체 성일기공은 볼스크류, 리니어 가이드를 주력 제품으로 한다. 이 솔루션은 회전 운동을 정밀한 직선 운동으로 변환하거나, 직선 운동 시 높은 정밀도와 하중 지지 능력을 제공하는 부품이다. 산업용 로봇, CNC 공작기계, 반도체 제조 장비 등 정밀한 위치 제어와 안정적인 구동이 요구되는 분야에서 활약 중이다.
볼스크류는 회전 운동을 정밀한 직선 운동으로 변환하는 핵심 부품이다. 스크류 축의 홈을 따라 구 모양의 볼이 구르면서 너트가 직선으로 이동하는 방식으로 작동한다. 이로 인해 마찰이 적고 효율이 높고, 높은 정밀도 및 반복 정밀도를 보장한다. 주로 로봇의 액추에이터나 CNC 공작기계 이송 장치 등 정확한 위치 결정을 요구하는 곳에 사용된다.
리니어 가이드는 직선 운동을 하는 부품이나 장비가 정밀하고 안정적으로 움직이도록 지지·안내하는 부품이다. 레일(Rail)·블록(Block)으로 구성되며, 블록 내의 볼·롤러가 레일을 따라 마찰 없이 부드럽게 움직이도록 설계됐다. 특히 높은 강성과 하중 지지 능력으로 무거운 물체를 운반하거나, 고속으로 움직이는 자동화 장비에 주로 탑재된다.
성일기공의 하이라이트 제품군 볼스크류 서포트 유닛(Ball Screw Support Unit)도 부스에 참전했다. 이 기술은 볼스크류 양 끝단을 지지해 회전 시 발생하는 흔들림·처짐을 방지하는 역할을 한다. 고정단·지지단으로 나뉜 정밀 베어링을 내장해, 볼스크류의 부드러운 회전과 높은 축 방향 강성을 보장한다. 이를 통해 볼스크류 시스템 전체의 정밀도·안정성을 극대화하고, 장비의 수명을 보호한다.
< 지지엠 > 기어드 모터 및 감속기
지지엠은 소형 정밀 모터 및 감속기 기술 업체다. 정밀한 가동성이 요구되는 영역에 솔루션을 공급한다. 모터·감속기가 일체형으로 결합된 기어드 모터(Geared Motor)는 소형·경량화된 설계와 높은 효율성으로, 다양한 산업 분야에서 공간 활용성 향상과 안정적인 구동을 지원한다. 지지엠 솔루션은 작은 움직임까지 정밀하게 제어하며, 로봇 시스템의 성능·내구성을 향상시키는 데 해결책으로 주목받는다.
지지엠 AC/DC 기어드 모터는 별도의 감속기 설치 공간을 요구하지 않아, 장비의 소형화를 구현함과 동시에 설계 유연성을 높인다. 이 가운데 AC 기어드 모터는 주로 산업용 자동화 장비, 컨베이어 시스템 등 안정적이고 연속적인 가동이 요구되는 곳에서 활용된다.
DC 기어드 모터는 이동형 로봇, 소형 운반 장치 등 배터리 전원을 사용하는 기체에서 정밀 제어 및 저전력 구동을 지원한다. 인덕션 모터(Induction Motor), 리버시블 모터(Reversible Motor), 스피드 컨트롤 모터(Speed Control Motor) 등 다양한 유형·출력을 제공해 광범위한 애플리케이션을 담당한다.
한편, 지지엠 정밀 유성 감속기는 유성 기어(Planetary Gear) 구조를 채택한 점이 특징이다. 높은 정밀도와 기계 시스템 간 틈새·유격을 뜻하는 ‘백래시(Backlash)’를 최소화한 감속 장치다. 협소한 공간에서도 높은 토크를 전달하는 콤팩트한 설계가 특징이고, 높은 강성과 내구성을 겸비했다. K22·K35·K42 등 다양한 지지엠 시리즈 모델을 통해 로봇 관절부, CNC 공작기계 등에 정밀한 위치 제어 및 반복 정밀도를 제공한다.
< 쯔바키모터 > 정밀 감속기 및 동력 전달 부품
동력 전달 및 제어 솔루션 업체 쯔바키모터는 로봇 시스템의 핵심인 정밀 감속기를 취급한다. 이 업체 감속기는 모터의 회전 속도를 줄여 토크를 높이고, 로봇 팔이나 자동화 장비가 정확하고 안정적인 움직임을 구현도록 돕는다.
특히 로봇의 관절이나 고정밀 자동화 장비에 사용된다. 백래시를 최소화해 정밀한 위치 제어와 반복 정밀도를 보장한다. 하모닉 드라이브(Harmonic Drive), 사이클로이드(Cycloid) 등 방식을 적용한 당사 감속기는 콤팩트한 크기에도 높은 토크 전달 능력과 뛰어난 강성을 갖춘 것으로 평가된다. 이는 로봇이 섬세하고 복잡한 작업을 오차 없이 수행도록 지원하고, 장비의 수명·안정성을 향상시킨다.
또 다른 쯔바키모터 제품은 다양한 산업 환경에 적용 가능한 고강도 체인과 스프로킷(Sprocket)이다. 이 중 스프로킷은 체인·트랙 등 유연한 동력 전달 요소를 움직이거나, 이들로부터 동력을 전달받아 회전하는 데 사용되는 톱니바퀴 모양의 부품이다. 이들 제품은 동력을 효율적으로 전달하고, 컨베이어 시스템이나 물류 자동화 라인 등에서 핵심적인 역할을 수행한다. 이 밖에 내마모성·내구성이 높아 장비의 가동 시간을 극대화하고 유지보수 비용을 절감한다.
쯔바키모터 부스 현장에서는 '쯔바키 엡실론 체인'이 주목받았다. 해당 제품은 극도로 좁은 공간에서 정밀한 동력 전달을 가능하게 하는 초소형 롤러 체인이다. 기존 쯔바키모터 소형 롤러 체인 대비 절반 수준의 체인 링크 간 거리를 갖췄고, 작은 크기에도 높은 인장 강도와 내구성을 두루 갖췄다.
< 미스미 > 리니어 모터 및 액츄에이터
‘미스미’는 FA 부품, 금형, 배선, 생산 공구 등 기계·로보틱스 분야의 다양한 부품을 개발·생산하는 일본 업체다. 한국 지사 한국미스미는 합리적인 가격과 품질을 갖춘 경제형 브랜드 제품을 필두로, e카탈로그와 모바일 애플리케이션을 포함한 다양한 채널을 통해 4000개 브랜드의 상품을 전파하고 있다.
이번 전시장에 자리잡은 미스미 리니어 모터 액츄에이터는 경제성과 고성능을 동시에 갖춘 직선 구동 솔루션이다. 기존 직교 로봇 대비 낮은 가격으로 공급되며, 최고 속도 2.0m/s와 반복 위치 정밀도 ±5μm의 성능을 제공한다. 사측에 따르면, 제품 구성 단순화로 부품 수를 줄여 원가를 최대 51% 절감할 수 있으며 복잡한 조립 없이 적용 가능하다.
특히 하중을 직접 구동하는 구조를 채택해, 기존 벨트 타입 기술 대비 최대 4배의 고속 운행을 지원한다. 아울러 볼나사 타입 대비 동작 속도와 작동 거리 모두 우수해 다양한 FA 현장에서 유연하게 적용할 수 있다.
내구성 또한 강화됐다. 수명이 약 2.5배 연장됐고, 마그넷 트랙과 가동자가 직접 접촉하지 않기 때문에 별도의 유지보수를 요구하지 않는다. 또한 기존 방식 대비 최대 78%의 시간 절약이 가능하며, 기구·전기 등 설계와 조립 전 과정을 간소화했다. 이를 통해 설계 1분, 조립 35분 수준으로 공정을 마칠 수 있다고 사측 관계자는 설명했다.
< 하이윈코퍼레이션 > 리니어 모션 및 로봇 부품
하이윈코퍼레이션(이하 하이윈)은 정밀 리니어 모션 및 모션 제어 부품 분야에서 글로벌성을 갖춘 기술 업체다. 이들은 고정밀 리니어 가이드, 볼스크류, 산업용 로봇용 모션 제어 제품 등 광범위한 제품군을 제공한다. 특히 정밀한 위치 결정과 부드러운 움직임이 필수적인 제조 공정에 특화된 기술력을 갖췄다.
이번 BUTECH 2025 현장에서는 자동차 크랭크 샤프트 제작 시 요구되는 고정밀 회전 가공 데모가 소개됐다. 이 자리에서 자사 기술이 어떻게 실제 산업 현장의 난제를 해결하는지 시각적인 시연 과정을 공개해 참관객의 이목을 집중시켰다.
하이윈 리니어 가이드는 직선 운동 기반 장비·부품의 정밀하고 안정인 구동을 구현한다. 높은 강성과 하중 지지 능력을 갖춰, 중량물을 운반하거나 고속으로 움직이는 자동화 라인에 적용된다.
볼스크류 라인업은 모터의 회전 운동을 극도로 정밀한 직선 운동으로 변환하는 핵심 구동 부품이다. 스크류·너트 사이에서 볼이 구르며 마찰을 최소화한다. 이를 통해 높은 효율성, 정밀한 위치 제어, 뛰어난 반복 정밀도를 제공하는 것으로 알려졌다. 해당 기술은 산업용 로봇 이송 축, CNC 공작기계, 반도체·LCD 제조 장비 등 미세한 오차에도 불량을 발생시키는 고정밀 애플리케이션에 최적화된 솔루션을 제공한다.
하이윈은 리니어 모션 기술을 바탕으로, 다양한 형태의 산업용 로봇에 정밀한 움직임을 제공한다. 산업용 다관절 로봇, 스카라 로봇, 델타 로봇 등이 포함된다. 이 로봇은 하이윈의 고정밀 리니어 가이드와 볼스크류 기술을 내재화해 빠른 속도, 높은 정밀도, 높은 내구성을 자랑한다. 이들은 조립·이송·가공·검사 등 다양한 공정에서 작업자의 부담을 줄이고 생산성을 극대화하는 데 기여한다.
헬로티 최재규 기자 |
