맥슨모터매뉴팩처링이 산업통상자원부의 K-휴머노이드 연합에 공식 참여 기업으로 최종 선정됐다고 밝혔다. 이번 선정으로 맥슨모터매뉴팩처링은 대한민국 차세대 휴머노이드 로봇 생태계를 구축하는 데 핵심적인 민간 파트너 역할을 맡게 되었다. K-휴머노이드 연합은 정부, 학계, 로봇 제조사 등 50여 개 기관이 협력하는 산학연 민관 공동 협의체로, 지난 4월 출범했다. 이 연합은 2030년까지 글로벌 경쟁력을 갖춘 범용 휴머노이드 로봇을 개발하는 것을 목표로 하고 있다. 이를 위해 공용 AI 모델, 고집적 드라이브 시스템, 안전 제어 기술, 차세대 부품·소재 개발을 중점적으로 추진할 계획이다. 맥슨모터매뉴팩처링은 이번 연합 참여를 통해 휴머노이드 로봇의 현장 적용과 상용화에 기여할 예정이다. 회사는 정밀 고토크 모터 설계 기술, SIL(Safety Integrity Level) 등급을 충족하는 센서 및 제어기 개발 역량, 그리고 콤팩트한 시스템 통합 기술 등을 활용할 계획이다. 특히 로봇공학, 산업 자동화, 의료기기, 항공우주 분야에서 쌓아온 기술력과 경험을 바탕으로 미래 로봇 시장에 실질적인 기여를 하고 기술을 고도화할 방침이다.    

협동로봇 전문 기업 유니버설 로봇이 2023년 말 출시한 30kg의 가반하중(협동로봇이 들어 올릴 수 있는 최대 무게)의 협동로봇 ‘UR30’을 국내 시장에 선보였다. 유니버설 로봇 코리아는 2월 1일 UR30 론칭 기자간담회를 통해 자사의 협동로봇 비전과 2024년 협동로봇 산업의 전망 및 향후 계획을 소개했고, UR30의 소개 및 성능 시연을 진행했다. 이번에 공개된 UR30은 유니버설 로봇의 5세대 협동로봇 시리즈 중 두 번째 제품이다. 2022년 말 소개한 UR20보다 더 무거운 30kg의 가반하중을 지원하는 UR30은 컴팩트한 크기에 향상된 양력을 제공한다. 또한 ▲모션 제어를 통한 대형 페이로드의 효율적 배치 ▲그리퍼 동시 사용으로 머신텐딩 작업 혁신화 ▲고토크 스크류 드라이빙의 효과적인 지원 ▲추가 설비 없이 모든 규모의 작업 공간에 손쉽게 설치 가능한 점 등을 내세운다. 또한, UR30은 63.5kg의 무게로 작업 셀 사이를 자유롭게 이동할 수 있으면서 다양한 규모의 작업 공간에 손쉽게 설치할 수 있어 추가 설비 없이 사용 가능한 것이 특징이다. 그리고 안정 모드 기능을 통해 직선적이고 일관된 스크류 드라이빙을 제공해 산업 분야에서 유용하게 쓰일 수 있다. 유니버설 로봇은 UR30이 머신텐딩, 자재 취급, 고토크 스크류 구동 등 다양한 작업에 적합한 솔루션이라면서, “여러 개의 그리퍼를 한 번에 사용할 수 있으며 한 번의 움직임으로 완성된 제품을 제거하고, 더 많은 자재를 적재하여 전환 시간을 단축하며 생산성을 극대화하는데 적합하다”고 소개했다.     유니버설 로봇은 “협동로봇은 높은 범용성과 낮은 가격, 안전성 등의 강점을 바탕으로 최근 많은 관심을 받고 있다”면서, 속도와 안전성이 향상되면서 산업용 로봇과도 경쟁이 가능해졌다고 보고 있다. “산업용 로봇에 비해 규모와 무게가 적을 뿐 아니라 도입 및 설치 비용이 적게 들고, 다양한 업무에 활용할 수 있는 유연성 덕분에 산업군을 막론하고 자동화 구축의 핵심 요소로 자리잡고 있다”는 것이 유니버설 로봇의 설명이다. 유니버설 로봇은 한화오션(구 대우조선해양)이 선박의 배관 조정관을 용접하는 데 협동로봇을 활용하고 있으며, 현대삼호중공업이 인력난에 대응해 협동로봇을 도입했다고 국내 고객사례를 소개했다. 한편, 유니버설 로봇 코리아는 협동로봇 교육을 통한 차세대 인재 양성 및 시장 확대를 계속 추진할 계획을 밝혔다. 2023년의 경우 초등학생 대상의 여름방학 로봇 교육을 비롯해 울산대학교 공인인증 트레이닝센터 지정, 인하공업전문대학과 업무협약 체결 등을 통해 협동로봇 분야의 전문 인재 양성을 진행했다. 올해에도 유니버설 로봇은 협동로봇 교육을 강화할 계획이다. 유니버설 로봇 코리아의 이내형 대표는 “이번에 출시된 UR30은 시시각각 변화하는 산업군의 시장 수요를 충족할 뿐만 아니라 미리 예측하여 기업이 시장 수요에 효과적으로 적응하고 대응할 수 있도록 지원한다”면서, “협동로봇은 전 세계적으로 국가 차원의 미래 전략 산업으로 대두되며 빠르게 성장하고 있다. 유니버설 로봇은 18년간 쌓아온 발전의 정수를 담은 가장 혁신적인 협동로봇 UR30을 통해 산업을 재정의함으로써, 고객의 삶을 더 나은 방향으로 바꾸어 나갈 수 있도록 노력할 것”이라고 설명했다.

유니버설 로봇이 협동로봇 신제품인 ‘UR30’을 출시했다고 밝혔다. 30kg의 가반하중(협동로봇이 들어 올릴 수 있는 최대 무게)을 지원하는 UR30은 유니버설 로봇이 발표한 두 번째 차세대 협동로봇 시리즈로, 2022년 12월 공개한 가반하중 20kg의 고하중 협동로봇 UR20과 동일한 아키텍처를 기반으로 제작됐다.  무게가 63.5kg인 UR30은 다양성, 사용성, 좁은 작업 공간을 특징으로 내세운다. 작업 셀 사이를 자유롭게 이동할 수 있으면서도 다양한 규모의 작업 공간에 손쉽게 설치할 수 있어 추가 설비 없이 사용 가능하다. 컴팩트한 크기에도 불구하고 높은 양력을 제공하고, 모션 제어를 통해 대형 페이로드를 배치할 수 있다.   ▲ 이미지 출처 : 유니버설 로봇 웹사이트 캡처   UR30은 고하중 제품 자재 취급 및 팔레타이징을 비롯해 자재 취급, 머신텐딩, 고토크 스크류 드라이빙 등 다양한 작업에 적합한 솔루션이다. 30kg의 가반하중을 이용해 동시에 여러 개의 그리퍼를 사용할 수 있어 머신텐딩 작업에 유용하다. 또한, 기존 제품에 비해 더 크고 높은 토크의 공구를 처리할 수 있어 높은 토크 스크류 드라이빙을 효과적으로 지원한다. 안정 모드 기능을 통해 직선적이고 일관된 스크류 드라이빙을 제공해 자동차 산업군에서도 유용하다.  유니버설 로봇은 협동로봇으로 산업을 재정의한다는 비전을 내세우고 있는데, UR30은 한 번의 움직임으로 완성된 제품을 제거하고, 더 많은 자재를 적재하여 전환 시간을 단축하고, 생산성을 극대화하려는 의도가 집약된 제품이라는 것이 유니버설 로봇의 설명이다. UR30은 현재 사전 주문이 가능하며 2024년 1분기에 판매를 시작할 예정이다. 유니버설 로봇의 킴 포블슨 CEO는 “전 세계적으로 모든 산업군에서 생산 측면에 있어 더욱 민첩한 제조와 모듈화를 지향하는 추세이다. 협동로봇의 더 높은 가반하중과 유연성은 자동화에 있어 새로운 가능성을 시사한다”면서, “이동성은 생산 과정 내 모듈화와 민첩성을 달성하는 데 있어 매우 중요한 요소이며, UR30 협동로봇은 상당한 가반하중을 자랑하는 동시에 이러한 이동성까지 갖춘 제품”이라고 전했다.

외바퀴 설계에 동역학 및 해석 활용해 납기 단축과 불량률 감소 키프로토(KIPROTO)는 2005년 시제품 제작업체인 한국산업모형의 자회사로 설립되어 자동차, 항공, 방산, 의료 및 기타 산업분야에서 ‘5축 가공 및 시제품 제작’을 전문으로 하는 미래지향적 기업을 추구하고 있다. 2015년 중소기업 지원을 위한 ‘제조기반 설계기술 고도화 사업(JEJOUP)’ 중 동역학 분야에서 외바퀴 자전거 설계에 필요한 3차원 동역학 및 해석 부분의 지원을 받아 설계 기초자료로 활용하고 있다. ■ 박경수 기자 kspark@cadgraphics.co.kr ■ 업체명 : 키프로토 ■ 대표자 : 이인규 ■ 설립연도 : 2005년 ■ 사업분야 : 자동차, 항공, 방산 부품 ■ 직원수 : 37명 ■ 매출액 : 59억원(2015년 기준) ■ 주소 : 경기도 평택시 청북면 고렴길 166 ■ 전화 : 031-686-5851 ■ 홈페이지 : www.keyproto.co.kr ■ 사용 솔루션 : ISC RecurDyn 5축 가공 및 시제품 전문 제작 키프로토는 5축 가공 및 시제품(Prototype) 제작을 위해 ‘최고의 품질과 신뢰’를 모토로 독자적인 기술과 경험을 축적해 왔다. 시제품의 경우 양산단계에서 설계도면이 확정되어 실제 제조공정에서 만들어 보는 것으로, 제조 공정의 설비 특성과 제조 품질을 검토하고 설계품질과 차이점 등의 분석을 위해 정밀한 작업이 요구된다. 정밀가공 분야는 기술과 경험도 중요하지만 정밀가공장비 및 측정시스템을 제대로 갖추고 있어야만 품질 및 단가를 맞출 수 있다. 이러한 시장환경을 고려해 키프로토는 2014년 1월에 세라믹 소재를 가공할 수 있는 최첨단 5축 가공장비를 추가로 도입하여 총 13대의 5축 가공장비와 CNC 선반 3대, 머시닝센터 6대, CAD/CAM 소프트웨어 및 3차원 측정기술 인프라를 구축했다. 이를 기반으로 키프로토는 난삭재의 복잡한 부품개발 지원과 고속 가공으로 납기를 대폭 단축하고, 높은 가공정밀도와 품질 향상으로 타 업체와의 경쟁력 확보에 힘써 왔다. 이러한 노력이 뒷받침되어 현재 한라비스테온공조, 현대자동차, 현대파워텍, 위아, 계양전기, LG이노텍 등에 정밀 부품을 제작 및 납품하고 있고 일본에도 항공 부품을 수출하고 있다. 향후 5축 가공에 대한 전망에 대해 키프로토 이인규 대표는 “자유곡면을 가진 부품이 없었을 때는 직선과 원의 가공이 대부분이었지만 항공기와 로봇 등 새로운 시장이 활성화되면서 최소한 3+2축 및 연속 5축 가공의 필요성이 더욱 증대될 것으로 본다”면서, “지난 10여년 동안 쌓아온 5축 가공분야의 기술과 사업 성과를 바탕으로 앞으로 10년은 신제품 개발을 더 빠르게 단축시킬 수 있는 새로운 공법과 기술을 개발하여 시장의 요구에 적극적으로 대응해 나가겠다”고 밝혔다. ▲ 5축 가공 및 시제품 제작 전문업체 키프로토 이인규 대표 정밀 부품 생산을 위한 5축 가공 시대 준비 2000년대 들어 자동차나 항공기 부품 같은 경량에 고효율, 극한 환경에도 견딜 수 있는 난삭 부품의 형상이 점점 복잡해짐에 따라 키프로토는 3축 가공에서 5축 가공 시대가 올 것으로 보고 관련 장비를 도입하고 인력을 양성해 왔다. 당시에는 억대가 넘는 장비를 구축하는 것은 물론 관련 장비의 운영이나 소프트웨어 사용을 위한 전문 인력도 많지 않아 어려움을 겪었다. 하지만 시행착오를 거듭하며 생산성 향상과 품질 향상을 위해 노력함으로써 경쟁력을 갖췄다. 5축 가공기는 3축 가공기에 2개의 회전축을 더해 5개의 회전축으로 되어 있다. 특히 5축 가공은 한 번의 세팅으로 복잡한 모양을 가공하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있다는 점이 가장 큰 장점이다. 이외에도 지그(Jig)를 단순화하고 짧은 공구를 사용함으로써 더 정밀한 가공이 가능하고, 가공축의 접근이 자유로워서 짧은 공구로도 깊고 복잡한 형상을 가공할 수 있다. 키프로토가 5축 정밀가공 분야에서 생산하고 있는 제품에는 하우징, 너클, 임펠러, 실린더 헤드, 캐리어, 브레이크 디스크, 허브, 브래킷, 냉난방 공조부품 등 자동차 단위 부품과 스크류 로터, 밸브 및 노즐, 팬, 블레이드 등 유공압 부품, 피스톤, 하네마스터 등의 항공기 부품, 에어-팬 등의 방산부품, 기타 산업용 공구, 선박, 로봇 및 의료기기 등이 있다. 시제품 제작 분야의 금속 및 비철금속 소재는 키프로토에서 수행하고 있으며, 플라스틱 소재는 모기업인 한국산업모형과 연계하여 사업을 진행하고 있다. 또한, 카티아, NX, 파워밀, WorkNC 등 CAD/CAM 소프트웨어와 3차원 측정 장비를 보유하고 있어서 테스트용 제품, 주조금형용 제품들을 빠른 시간 안에 가공 및 납품하고 있다.   ▲ 3차원 측정실과 5축 가공기 설비실 ISC RecurDyn으로 동역학 설계 및 해석 지원 받아 한편 키프로토는 2014년 5월에 경기도 화성에 있는 한국산업모형 내에 기술부설연구소를 설립했다. 기술연구소에서는 저속·고토크 모터를 비롯해 자유보행 패턴을 접목한 무동력 개인 운송기기 및 외바퀴 자전거 등을 연구하고 있다. 기술연구소에서는 2015년부터 신규 프로젝트로 외바퀴 로봇 및 외바퀴 자전거의 기구부 설계를 진행하고 있다. 하지만 3차원 동역학 모델링 및 해석기술이 부족하고 동역학 전문가를 확보하지 못해 어려움을 겪었다. 키프로토는 제조기반 설계기술 고도화 사업에 지원 신청하고 2015년 9월부터 10월까지 약 20여일 동안 동역학 해석 프로그램 ‘ISC RecurDyn(ISC 리커다인)’을 활용해 제품 설계에 필요한 모델링 및 해석 지원을 위한 컨설팅을 받았다. ISC RecurDyn은 펑션베이가 순수 국내 기술로 개발한 동역학 해석 소프트웨어인 리커다인을 토대로 제조기반 설계기술 고도화 사업으로 개발한 웹기반 3차원 강체 메카니즘 모션 해석용 솔버다. 리커다인의 장점은 그대로 유지하면서 국내 동역학 해석을 필요로 하는 업체의 제조기반 설계기술 고도화를 위해 개발됐다. 빠르고 효율적인 솔버와 직관적인 인터페이스, 다양한 부품해석을 제공한다는 점이 특징이다. 키프로토 기술연구소 최권희 전무는 동역학 컨설팅 이후 “외바퀴 자전거 설계를 위한 모델링 및 해석을 수행해 설계 시 필요한 기구부의 하중 조건 및 주행에 필요한 구동 토크 분석 등을 수행하여 설계 기초자료로 활용할 수 있게 됐다”고 설명했다. 또한 “제품 납기단축률도 4개월에서 2개월로 50%로 줄었고, 불량감소율도 20%에서 7%로 13%를 줄일 수 있었다”고 밝혔다. 키프로토는 소량 제조할 수 있는 주조기법을 연구하고 있고 깨끗한 공장 환경에서 제품을 만들 수 있는 소실모형 주조에도 관심을 갖고 지난해부터 투자계획을 갖고 추진 중이다. 또한 2015년부터 산업통상자원부 산업기술혁신사업으로 진행 중인 자유보행 패턴을 접목한 무동력 개인운송기기 개발 과제의 디자인 시안이 나옴에 따라 올해 3개의 시제품을 개발해 2017년에 해외시장에서 전시할 계획이다. 외바퀴 자전거의 경우 사람의 안정성 확보가 중요해 동역학과 구조해석 등 주요 기술의 테스트와 발전에도 많은 노력을 기울일 방침이다. ▲ 외바퀴 동역학 측정을 위한 시험장치 인터뷰 | 키프로토 최권희 전무더 강하고 오래가는 모터 개발에 주력 키프로토 기술연구소에서는 어떤 일을 하고 있는가 키프로토 본사에서는 알루미늄, 스틸 같은 금속 재질을 이용해 5축 가공을 전문으로 작업하고 있다. 화성에 있는 한국산업모형에서는 주로 플라스틱 위주의 작업을 하고 있는데 머시닝센터와 사람이 직접 손으로 다듬는 작업을 하고 있다. 2015년 이곳에 기술연구소를 열고 5축 가공 기술을 기반으로 외바퀴 자전거에 들어가는 모터나 산업용 특수모터 같은 미래 먹거리를 위한 연구 및 개발을 진행 중이다. 키프로토 기술연구소에서 개발 중인 핵심 기술은 무엇인가 건물 옥상에서 볼 수 있는 쿨링 펜에 들어가는 대형 규모의 특수 모터를 개발하고 있는데 앞으로 소득 수준이 3만~3만 5000달러 시대가 되면 이 모터 기술을 활용해 소형, 경량화된 미래형 자전거가 많이 활용될 것으로 보고 이에 필요한 모터를 개발 중이다. 특히 자전거의 경우 장거리보다는 2~3km 정도의 짧은 거리에서 더 많이 사용될 것으로 예측됨에 따라 가볍고 부피는 더 적게 나가는 실용적인 제품을 구상 중이다. 특히 외바퀴 자전거에 들어가는 모터나 소프트웨어를 자체 기술력으로 개발 중인데 경사면에 따라 에너지 소모가 적은 크랭크 같은 부품의 개발에도 힘쓰고 있다. 외바퀴 자전거에 들어가는 모터의 경우 실제 제품을 만들기 전에 동역학 및 구조해석을 통해 시뮬레이션 작업을 해봄으로써 비용 및 시간을 줄일 수 있어 관심 있게 보고 있다. ISC RecurDyn을 통해 어떤 도움을 받았나 외바퀴 자전거에는 자이로 센서나 모터, 배터리 등이 활용되는데 여기에 들어가는 모터만 해도 구조해석과 동역학 분야에서 활용도가 높다. 이번 지원사업을 받기 전에는 자체적으로 3000만원의 예산을 들여 부산대 로봇팀에 소프트웨어 개발을 의뢰했는데, 동역학의 실제 모델에 적용하기에는 부족한 점이 많았다. 하지만 이번 컨설팅을 지원을 받고 나서 그 결과값을 소프트웨어 개발팀에 보내게 되어 새로운 모터 생산에 필요한 파라미터 값을 파악하는 등 전체적인 설계 공정에서 시간과 비용을 많이 줄일 수 있었다. 앞으로 더 강하고 오래가는 모터를 만들어 다양한 분야에서 활용할 수 있도록 할 계획이다. 기사 상세 내용은 PDF로 제공됩니다.