사진. 웰콘시스템즈
 

서보모터, 서보드라이버, 감속기, 엔코더, 브레이크와 같은 로봇 구동계 핵심 부품의 국산화 사례가 점차 증가하는 가운데 DC 서보드라이브 국산화에 성공한 웰콘시스템즈가 DC 서보드라이브 국산화 기술을 기반으로 로봇 관절에 적합한 중공 구조의 맞춤형 DC 서보드라이브를 개발, 최근 유명 협동로봇 제조사에 양산 공급을 시작했다. 
일반적으로 DC 서보드라이브를 많이 사용하는 자율주행로봇 등과 달리 협동로봇과 같은 다관절 형태의 로봇은 관절부에 서보드라이브를 탑재해야 하므로 제조사의 로봇 디자인에 따라 각기 다른 형태의 맞춤형 서보드라이브가 필요하다. 

웰콘시스템즈 관계자는 “그간 국내에 실제 양산 가능한 수준의 맞춤형 DC 서보드라이브를 공급할 수 있는 역량의 제조사가 없어 협동로봇 제조사가 자체 개발해야 하는 실정이었다”라며 “당사는 그간 축적해온 기술력을 기반으로 고객사 협동로봇 사양에 적합한 전용 DC 서보드라이브를 표준화해 제공함으로써 협동로봇 제조사의 부담을 경감시킨다”라고 전했다. 

한편 최근 동사는 협동로봇용 50/100W급 관절 구동 모듈의 감속기 크기를 고려한 중공형 DC 서보드라이브 개발에 성공하면서 더욱 다양한 협동로봇 라인업에 대응하고 있다. 현재 회사는 50/100/200/400/800/1,500W급까지, 협동로봇 관절 용량별로 DC 서보드라이브 시리즈화를 진행 중이다. 

 

WEC-D048/08-FS0025-E(48V, 8A) / 사진. 웰콘시스템즈
 

긴 시간 축적된 DC 서보드라이브 기술
다관절 구조의 로봇 관절 모듈에 맞춤형 DC 서보드라이브 개발에는 관련 역량을 보유한 숙련된 엔지니어가 여러 명 필요하다. 개발을 완료한 이후에는 지속적인 펌웨어 업그레이드 과정도 진행해야 한다. 이 과정에서 소요되는 인건비를 포함한 R&D 비용은 현재 국내외 협동로봇 시장 파이를 고려했을 때 협동로봇 제조사들에게 큰 부담으로 작용한다. 국내 협동로봇 제조사 중 아직까지 단일 브랜드로 연간 1천대 이상 판매고를 올리는 기업이 없는 상황에서 양산을 통한 비용 절감이 쉽지 않기 때문이다. 또한 협동로봇 시스템에서 핵심적인 요소인 소프트웨어와 API에 집중해야 할 R&D 리소스를 분산시키는 것도 고려해야 할 요인이다. 

 

WEC-D048/25-FS0025-E(48V, 25A) / 사진. 웰콘시스템즈

더 큰 문제는 이직 등의 사유로 DC 서보드라이브 개발에 참여했던 인력의 이동이 발생하면 펌웨어 업그레이드가 멈추게 된다는 점이다. 웰콘시스템즈는 고객사의 제품 가반중량에 맞춰 축별로 적합한 출력의 모터 용량 선정부터 감속기 선정, 외경 및 중공 구조 등 드라이브 디자인까지 통합적인 솔루션을 제안함으로써 이 같은 고객사의 고민을 해결했다. 
한편 웰콘시스템즈 관계자는 “서보드라이브 기술은 다수의 숙련된 연구자가 현장에서 발생하는 수많은 요구를 해결해나가면서 다년간 기술력을 쌓아가야 하는 분야로, 기술 진입 장벽이 높다”라며 “한국생산기술연구원(이하 생기원) 연구소기업으로 창업한 웰콘시스템즈는 생기원에서부터 DC 서보드라이브 연구를 시작해 지금까지 지속적으로 펌웨어를 업그레이드해오며 기술을 축적했고, 현재는 사용자의 로봇 디자인에 최적화된 DC 서보드라이브 솔루션을 제공할 수 있는 기술 역량을 확보했다”라고 강조했다.