[서울=뉴스핌] 이나영 기자= 로봇 전문기업 케이엔알시스템은 우주항공, 건설기계, 산업자동화 등 유압기계 산업군에서 사용하는 기존의 '하이브리드 리니어 액추에이터(Electro-Hydrostatic Actuator, EHA)'를 전기모터와 유압부품을 인 라인(In-line) 구조로 결합한 '로봇용'으로 개발하는데 성공, 특허 출원까지 마쳤다고 15일 밝혔다.

'로봇용 EHA'는 국내외 연구자료에는 존재하지만 인 라인 구조로 슬림하고 컴팩트하게 설계되어 로봇의 팔다리에 실제 사용할 수 있도록 제품화에 성공한 것은 세계 첫 사례로 꼽힌다.

케이엔알시스템이 이번에 개발한 로봇용 하이브리드 리니어 액추에이터의 '리니어(linear)'가 로봇의 팔과 다리 등 직선운동이 필요한 곳에 사용하는 직선형이라면, 얼마전 이 회사가 세계 최초로 개발에 성공한 로봇용 하이브리드 로터리 액추에이터의 '로터리(Rotary)'는 로봇의 어깨와 허리 등 회전운동이 필요한 곳에 사용하는 회전형에 해당한다.

이로써 케이엔알시스템은 로터리 액추에이터 및 리니어 액추에이터 등 팔과 다리는 물론 어깨와 허리까지 로봇의 모든 움직임을 제어할 수 있는 로봇용 하이브리드 액추에이터 라인업을 완성했다.

로봇용 하이브리드 리니어 액추에이터. [사진=케이엔알시스템]

현재 로봇용이 아닌 우주항공 및 산업용으로 사용중인 고성능 EHA 시장은 파커 하니핀(Parker Hannifin, 미국), 무그(Moog, 미국), 보쉬렉스로스(Bosch Rexroth, 독일) 등 해외 글로벌 기업들이 주도하고 있다. 하지만 이들이 공급하는 EHA는 유압 발생 및 제어 모듈이 실린더 외부에 부착된 상태의 복잡한 구조적 한계로 인해 컴팩트한 설계가 필수적인 로봇의 팔다리에는 적용이 어려웠다.

케이엔알시스템은 이러한 구조적 한계를 해결하기 위해 유압부품 전체를 실린더와 동일 축선상에 위치시키는 혁신적인 설계를 채택했다. 이에 따라 모든 부품이 일직선으로 정렬되어 슬림한 디자인을 구현해냄으로써 로봇의 팔다리 등 공간이 협소한 부분까지 탑재할 수 있게 했다. 또한 내압설계를 적용하여 수압이 높은 수중환경에서도 안정적인 작동이 가능하도록 보강했다.

이 같은 신기술 적용으로 인해 강력한 직선형 액추에이터가 요구되는 각종 첨단산업군에서 로봇 활용도가 크게 높아질 것으로 평가된다. 수중, 재난구조, 중량물 핸들링 등 각종 극한 환경에서 로봇에게 요구되는 임무 수행이 한결 수월해진 것이다.

케이엔알시스템은 최대하중 5톤을 시작으로 연내에 다양한 로봇용 EHA 라인업을 선보일 예정이며, 본격적인 양산체제 구축은 '로봇용 하이브리드 로터리 액추에이터'와 함께 내년 상반기까지 마친다는 계획이다.

케이엔알시스템은 또 하이브리드 액추에이터 라인업 제품을 자사의 각종 로봇제품군에 우선 적용할 예정이며, 이외에 산업용로봇, 물류로봇, 웨어러블로봇, 휴머노이드 등은 물론 우주항공, 방산, 원전, 건설, 조선 등 다양한 산업분야로 적용 확장을 꾀하고 있다.

케이엔알시스템 김명한 대표는 "유압 핵심부품과 고성능 모터 내재화 등 기술개발 25년의 업력(業歷)이 로봇용 하이브리드 액추에이터 라인업 완성의 바탕이 되었다"면서 "현재 수준의 휴머노이드에서 이제 한발 더 나아가 고하중을 다룰 슈퍼휴머노이드 시대에 꼭 필요한 핵심기술의 우위를 점하는 이정표가 될 것"이라고 전했다.

케이엔알시스템은 'K-휴머노이드 연합' 공식 참여기업과 'AI팩토리 전문기업'으로 선정됐으며, 이미 심해(深海)에서 작업하는 로봇과 제철소 용광로를 관리하는 로봇 기술이 현장에서 활용될 정도로 뛰어난 로봇 개발 능력을 보유하고 있다. 최근에는 기존 로봇팔보다 2배 업그레이드된 고성능 '다목적 유압로봇팔' 개발에 성공했으며, 소형 서보밸브 국산화에 성공해 국내 최초로 양산체계를 구축하기도 했다.

nylee54@newspim.com