(K-로봇경제, 제4차 지능형 로봇 기본계획) 협업 로봇 분야에서 그리퍼의 중요성이 날로 커지고 있음을 부인할 수 없습니다. 세계 시장에서 선두를 달리는 유니버설로봇이 'UR+' 생태계를 구축하여 그리퍼와의 통합을 용이하게 함으로써, 협업 로봇의 사용성과 효율을 크게 향상시킨 예는 이 변화를 잘 나타냅니다. 그리퍼는 로봇 기술에서 필수적인 부품으로 자리매김했으며, 그 중요도는 향후 더욱 증가할 것으로 보입니다.
목차
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*해당 시리즈는 지난 24년 1월 발표된 '제 4차 지능형 로봇 기본계획(2024~2028)'의 내용을 요약하고, 보다 심도 있게 논의하고자 기획되었습니다.
1) 로봇 그리퍼란?
로봇의 손이라고 할 수 있는 로봇 그리퍼에 대해 소개해드리겠습니다. 로봇 기술의 빠른 진보에 힘입어, 그리퍼는 로봇이 물건을 쥐거나 옮기는 중요한 부품으로 자리매김했습니다. 이러한 그리퍼는 로봇이 작업을 수행하는 마지막 단계에서 그 효율을 극대화하는 엔드 이펙터(End-of-Arm Tooling, EoAT) 역할을 합니다. 그리퍼는 로봇과 사용자 사이의 다리 역할을 하며, 사용의 편리함, 경제성, 안전성을 향상시킵니다.
다양한 모양과 기능을 지닌 로봇 그리퍼들은 로봇이 여러 작업 환경에서 더욱 효과적으로 활용될 수 있게 돕습니다. 기본적인 형태 중 하나는 두 손가락 그리퍼로, 물체를 쥘 때 정보를 되돌려주는 기능이 특징입니다. 이 정보는 로봇이 물체를 올바르게 쥐었는지, 감지된 너비 등을 알려줍니다.
세 손가락 그리퍼, 진공 그리퍼, 유연한 그리퍼, 그리고 게코 그리퍼 등도 있습니다. 진공 그리퍼는 내부 컴프레셔로 진공을 만들어 물체를 잡는 방식이며, 추가적인 공기 설비가 불필요한 장점이 있습니다. 유연한 그리퍼는 식품 산업에 적합하도록 실리콘을 사용하며, 게코 그리퍼는 미세한 돌기와 정전기적 특성을 이용해 물체를 붙잡는데, 이는 물체 표면에 아무런 자국이나 접착 흔적을 남기지 않는 혁신적인 방법입니다.
이 그리퍼들은 각각 다른 원리를 가지고 있지만, 모두 로봇이 물체를 정밀하게 다룰 수 있도록 설계되었습니다. 두 손가락 그리퍼는 물체를 쥐는 힘과 위치를 정밀하게 조정하여 섬세한 작업을 가능하게 합니다. 진공 그리퍼는 압력 차를 이용해 물체를 고정시키며, 유연한 그리퍼는 부드러운 재질로 물체를 손상시키지 않고 안정적으로 쥘 수 있습니다. 게코 그리퍼는 미세 구조를 통해 물리적 접착이 아닌 정전기를 이용해 물체를 붙잡습니다.
로봇 그리퍼의 진화는 로봇이 인간의 손처럼 세밀하고 정밀한 작업을 할 수 있게 하는 데 크게 기여하고 있습니다. 이로 인해, 로봇은 제조업뿐만 아니라 식품, 의료 등 다양한 분야에서 활용될 수 있게 되었습니다. 로봇 그리퍼 기술의 지속적인 발전은 앞으로 로봇이 우리 생활의 여러 부분에서 더 많은 역할을 수행할 수 있게 할 것입니다.
이와 같이, 로봇 그리퍼의 다양한 종류와 원리를 이해하는 것은 로봇을 효율적으로 사용하는 데 필수적입니다. 로봇 그리퍼의 발전은 로봇 기술의 미래를 밝히는 중요한 열쇠입니다.
2) 로봇 시장에서 그리퍼의 중요성
로봇 산업 내에서 그리퍼의 역할은 점점 더 중요해지고 있습니다. 로봇의 손가락 역할을 하는 그리퍼는 제조 공장의 자동화 시스템에서 물건을 쥐고, 다루며, 옮기는 중심적인 기능을 담당하며, 이는 단순한 작업 도구를 넘어서 생산 과정의 효율과 생산 능력을 증진시키는 데 필수적인 부분입니다.
그리퍼 산업은 다양한 업계의 요구사항을 만족시키기 위해 여러 응용 분야로 나뉘어져 있습니다. 물건을 다루는 작업, 조립, 검사, 포장 등에서 그리퍼의 기능은 매우 중요하며, 이는 제품의 질과 생산 능력에 직접적인 영향을 미칩니다. 그리퍼는 이런 작업들을 더욱 효과적이고 정밀하게 수행하도록 돕습니다.
물건을 다루는 작업에서 그리퍼는 가장 기본적이지만 필수적인 역할을 수행합니다. 원재료, 부품, 완제품을 효율적으로 이동시키고 조작하는 데 그리퍼는 필수적이며, 이는 제조 공정의 원활한 진행과 생산 능력의 향상에 기여합니다. 또한, 조립 과정에서는 부품을 정확하게 배치하고 설치하는 데 도움을 주어 제품의 품질을 향상시키는 중요한 역할을 합니다.
검사 단계에서 그리퍼의 중요성은 더욱 부각됩니다. 제품이나 부품을 고정시키면서 결함이나 규격의 차이를 상세히 검토하고 평가할 수 있게 해주며, 이는 최종 제품의 질을 확보하고 브랜드의 신뢰도를 높이는 데 기여합니다.
제조업자들은 그리퍼가 카메라, 센서, 진공 흡착기 등의 추가적인 로봇 팔 부속품과 함께 원활히 협력하는 통합 시스템을 점점 더 요구하고 있습니다. 이러한 통합은 로봇 시스템의 능력과 다양성을 증가시켜 복잡한 작업을 더욱 효과적으로 수행할 수 있게 합니다. 또한, 맞춤형 제조에 대한 수요가 증가하고 제품의 수명주기가 단축됨에 따라, 다양한 형태, 크기, 재질을 다룰 수 있는 융통성 있는 그리퍼 솔루션의 필요성이 커지고 있습니다.
제조업자들은 변경 요구에 신속히 대응하기 위해 모듈 방식 설계와 신속한 교체 기능을 제공하는 그리퍼에 투자하고 있습니다. 이는 생산 공정의 유연성을 증가시키고, 제품 교체가 자주 이루어지는 현대의 제조 환경에서 경쟁력을 유지하는 데 중요합니다.
결국, 그리퍼는 로봇 산업에서 단순한 부속품을 넘어 제조 공정의 핵심 요소로 인정받고 있습니다. 그리퍼의 발전과 활용은 제조업의 미래를 모양짓는 데 중대한 역할을 하며, 이러한 추세는 앞으로도 지속될 전망입니다. 로봇 그리퍼의 기술적 발전은 제조업자들에게 향상된 품질, 더 높은 생산 능력, 그리고 더 큰 융통성을 제공하며, 결국 이는 우수한 제품과 서비스로 이어질 것입니다.
3) 그리퍼의 국산화 필요성
협업 로봇 분야에서 그리퍼의 중요성이 날로 커지고 있음을 부인할 수 없습니다. 세계 시장에서 선두를 달리는 유니버설로봇이 'UR+' 생태계를 구축하여 그리퍼와의 통합을 용이하게 함으로써, 협업 로봇의 사용성과 효율을 크게 향상시킨 예는 이 변화를 잘 나타냅니다. 그리퍼는 로봇 기술에서 필수적인 부품으로 자리매김했으며, 그 중요도는 향후 더욱 증가할 것으로 보입니다.
그럼에도 불구하고, 우리나라 로봇 산업은 그리퍼를 포함한 주요 부품의 자체 생산에 난항을 겪고 있습니다. 주요 부품 대부분을 해외로부터 수입하고 있는 상황이, 국내 로봇 산업의 성장과 발전에 큰 걸림돌이 되고 있습니다. 해외 기업들이 그리퍼 생태계를 구축하고 시장을 장악해 나가는 현실에서, 자체 제작의 필요성은 더욱 절박해지고 있습니다.
국내 그리퍼 제작의 중요성은 단순히 수입 대체를 넘어선다. 전 세계적으로 로봇 기술이 발전하고, 이를 이용한 산업 분야의 혁신이 진행되는 가운데, 국내 그리퍼의 개발 및 적용은 국내 산업의 경쟁력 강화와 새로운 시장 개척의 기회가 될 것입니다.
최근 KOTRA 도쿄무역관이 발표한 보고서에 따르면, 한국의 산업용 로봇(협업 로봇 포함)이 일본 시장에서 차지하는 점유율이 2020년 7%에서 2022년 11%로 증가했다고 합니다. 이는 한국 산업용 로봇의 기술력과 경쟁력이 지속적으로 성장하고 있음을 시사합니다. 그러나 이러한 성장세를 유지하고 확대하기 위해서는 그리퍼를 포함한 핵심 부품의 자체 생산이 필수적입니다.
국내 그리퍼 개발은 국내 로봇 산업의 독립성을 키우고, 세계적인 경쟁력을 강화하는 데 결정적인 역할을 한다. 더불어, 국내 그리퍼의 개발과 보급은 중소기업과 스타트업에 새로운 도전 기회를 제공할 것입니다. 이들 기업이 독자적인 기술을 기반으로 그리퍼 관련 다양한 제품과 서비스를 개발하여 시장에 진출할 수 있도록 지원하는 것은 국내 로봇 산업의 다양성과 경쟁력을 더욱 증진시킬 것입니다.
결론적으로, 그리퍼 자체 제작은 단순한 기술적 도전을 넘어서, 국내 로봇 산업의 미래를 위한 필수적인 전략입니다. 국내 로봇 산업이 글로벌 시장에서 지속적으로 성장하고 경쟁력을 확보하기 위해서는, 그리퍼를 포함한 핵심 부품의 자체 개발에 대한 지속적인 투자와 연구가 필요합니. 이를 통해 국내 로봇 산업은 더욱 발전할 수 있으며, 새로운 미래를 맞이할 수 있을 것입니다.
4) 그리퍼 국산화 기업: 테솔로, 원익로보틱스
로봇 분야의 진보가 여러 산업에 새로운 변화를 일으키고 있는 가운데, 로봇이 사물을 쥐고 조작하는 데 필수적인 '그리퍼' 기술이 주목을 받고 있습니다. 이 기술의 국내 개발을 주도하고 있는 기업들로는 '테솔로'와 '원익로보틱스'가 있습니다.
테솔로는 산업용 로봇과 다관절 그리퍼 제작에 특화된 기업으로, 최근 강원도 평창의 휘닉스 파크에서 열린 제19회 한국로봇종합학술대회(KRoC 2024)에 참여해 최신 그리퍼 기술을 공개했습니다. 로봇 자동화 분야에서 두드러진 성과를 보이며 그리퍼의 국내 개발을 선도하고 있습니다.
이와 함께, 테솔로는 로아스(ROAS)와 협력하여 로봇 자동화 솔루션을 개발하고 있으며, 올해 안으로 인간의 손과 같은 5개의 손가락을 갖춘 로봇 핸드를 공개할 계획이라고 발표했습니다. 이는 그리퍼 기술이 한 단계 더 발전하여 더욱 복잡한 작업을 수행할 수 있는 로봇 개발로 나아가고 있음을 시사합니다.
반면, 원익로보틱스는 알레그로 핸드(Allegro Hand)를 통해 그리퍼 기술의 새로운 가능성을 열고 있습니다. 이 로봇 핸드는 16개의 모터로 움직이는 4개의 손가락을 가지고 있으며, 16가지 방향의 자유도를 제공하는 고급 기술을 보유하고 있습니다. 이 기술은 다양한 물체를 유연하게 다룰 수 있는 능력을 가지고 있어 기술적 한계를 넘어서며, 성능과 신뢰성 면에서도 높은 평가를 받고 있습니다.
원익로보틱스는 한국전자통신연구원과의 협업을 통해, 360도 방향에서 3D 압력을 정밀하게 측정할 수 있는 촉각센서의 개발에 성공했습니다.** 이는 제조업과 서비스업에서 더욱 복잡하고 정교한 작업을 수행할 수 있는 로봇 핸드의 개발을 가속화할 전망입니다.
이렇게, 테솔로와 원익로보틱스는 그리퍼 기술의 국내 개발을 선도하며 로봇 기술의 미래를 밝게 하고 있습니다. 이들 기업의 혁신적인 연구와 개발은 국내 로봇 산업의 경쟁력을 높이고, 세계 시장에서의 위치를 강화하는 데 크게 기여할 것으로 기대됩니다. 로봇 기술이 앞으로 어떤 미래를 가져올지 기대가 모아지고 있습니다.
출처
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