고하중부터 소형 정밀까지...협동로봇 다변화 시대 연다

진공 흡입관 활용해 70kg 물건도 번쩍

협동로봇이 보다 다양한 크기와 용도로 진화하고 있다. 제조 현장뿐만 아니라 물류 현장과 각종 서비스 영역으로 수요처가 확대된 탓이다.

협동로봇은 사람과 같은 공간에서 함께 일할 수 있는 로봇을 뜻한다. 대개 로봇 자체 무게를 경량화하고 안전 기능을 강화한 형태다. 

14일 시장조사기관인 마켓앤마켓에 따르면 글로벌 협동로봇 시장은 2020년부터 연평균 43.4% 성장해 오는 2025년 50억 8천849만 달러(약 6조6천억원)로 성장할 전망이다.

협동로봇은 이전까지 대개 5~10kg 물건을 들어 올리도록 설계된 경우가 많았다. 수년 전부터 시장이 성장하면서 기존 산업용 로봇 팔이 담당하던 영역으로 저변을 넓히고 있다. 크게 들어 올릴 수 있는 무게를 늘리거나, 로봇을 소형화해 이동을 간편하게 하려는 두 가지 추세로 나뉜다.

일본 도쿄에서 열린 iREX 로봇 박람회에서 공개된 'UR 30' (사진=유니버설로봇)

세계 협동로봇 시장에서 선두에 있는 덴마크 유니버설로봇은 2008년 가반하중(로봇이 들어 올릴 수 있는 최대 무게) 5kg 제품을 먼저 선보인 바 있다. 이후 2012년 10kg, 2015년 3kg, 2019년 16kg, 올해 30kg까지 제품군을 늘렸다.

유니버설로봇이 지난달 출시한 ‘UR30’은 유니버설로봇 차세대 협동로봇 시리즈 두 번째 제품이다. 로봇 무게는 63.5kg에 불과하다. 도달 범위는 1천300mm로 비교적 짧다.

국내 협동로봇 주요 업체인 두산로보틱스는 2017년 수원 공장을 세우고 협동로봇 ‘M시리즈’ 4종 양산에 돌입했다. 제품은 6개 축에 모두 토크센서를 장착해 충돌 민감도를 높였다. 당시 가반하중은 6~15kg 수준으로 마련됐다. 이후 2020년에는 가반하중을 25kg까지 확대한 ‘H시리즈’와 가속력을 강화한 ‘A시리즈’ 4종을 선보인 바 있다.

협동로봇 팔레타이징 솔루션 (사진=두산로보틱스)

지난 4월에는 식음료 산업에 특화된 협동로봇 ‘E시리즈’를 출시했다. 가격경쟁력과 안전성, 위생 수준을 높인 것이 특징이다. 세척이 용이하고 오염이 적은 도료를 적용해 미국 위생안전기관 NSF 식품위생안전 인증을 획득했다.

두산로보틱스는 이외에도 덴마크 ‘코봇 리프트’와 협업해 공항 수하물 처리 로봇도 개발했다. 가반하중 25kg H시리즈에 진공 흡입관 기술을 적용해 최대 70kg 무게까지 들어 올릴 수 있도록 했다.

HD현대로보틱스는 최근 대만 테크맨로봇과 협력해 국내 시장 공략 계획을 내놨다. 가반하중 5kg부터 15kg, 25kg급 협동로봇을 첫 라인업으로 선보였다. 조선소 생산 현장에서 사용하기 용이한 가반하중 3kg급 소형 협동로봇 공동 개발도 추진 중이다.

HD현대로보틱스가 ‘창원국제스마트팩토리 및 생산제조기술전(SMATOF 2023)’ 부스서 대만 테크맨로봇과 협력해 개발한 협동로봇을 선보였다. (사진=신영빈 기자)

이처럼 소형 로봇 개발도 이어지고 있다. 한화로보틱스는 기존 보유한 협동로봇 중 가장 가벼운 ‘HCR-3A’(13kg)보다 약 2~3kg 더 경량화한 제품을 개발 중이다. 한화오션과 함께 산업부 국책 과제에서 이같은 연구·개발을 진행하고 있는 것으로 알려졌다.

로봇업계 관계자는 “사람과 한 공간에서 작업할 수 있는 협동로봇 이용 사례가 늘면서 수요도 다양해지고 있다”고 말했다.