기능은 Up! 가격은 Down! 직교좌표 로봇의 담백한 변화
최근 직교좌표 로봇시장에서 업체 간 경쟁이 치열해지며 다양한 기능을 가진 로봇모델들이 끊임없이 시장에 나오고 있다. 하지만 너무 많은 기능들이 추가됨에 따라서 유저들은 자신의 공정에 맞는 직교좌표 로봇 사양이 어떻게 되는지조차 판단하기 힘들게 되었다. 본 내용에서는 로봇사용자들이 궁금해 하는 10가지에 대한 사실을 확인해보도록 하겠다. <편집자 주>
하나. 볼 스크루 운동방식에서 리니어모터 방식으로 이동하고 있다(?)
▶ 직교좌표 로봇이 처음 선보였을 당시에는 대부분이 볼 스크루 방식을 사용했었는데, 얼마 전부터 리니어모터 방식을 적용한 직교좌표 로봇이 대거 등장했다. 이러한 점 때문에 ‘이제 리니어모터 방식의 직교좌표 로봇으로 이동하고 있나’라는 생각을 하게 된 것이다.
이는 직교좌표 로봇의 큰 시장으로 꼽히는 LCD, PDP 등이 점차 대형화됨에 따라 이러한 추세에 따라오는 로봇이 필요한데, 기존의 볼 스크루 방식의 경우 길게 만드는데 한계가 있는데다 축이 길어질수록 처짐 현상이 발생해 오차와 진동도 커지게 되고, 제어에도 어려움이 있다. 반면에 리니어모터 방식의 경우 스케일을 붙여서 매우 정밀하게 제어할 수 있다는 특징을 가져 디스플레이 산업의 입맛을 맞춘다. 그러나 이 리니어모터 방식의 경우 가격이 상당히 비싸기 때문에 사용대비 효과가 나오는 산업이 아닌 이상 굳이 사용할 필요가 없는 것이다.
따라서 직교좌표 로봇이 볼 스크루 운동방식에서 리니어모터 방식으로 이동하고 있다고 생각하기보다는 하나의 전문화된 갈래가 생겼다고 보는 것이 낫겠다.
둘. PTP 제어에서 CP 제어로 이동하고 있다(?)
▶ CP(Continuous Path) 제어는 80년대부터 존재했던 기술이다. 하지만 최근 CP 제어를 강조하는 업체들이 생긴 것은 사실이다. 이전에 중소 로봇업체들이 CP 제어가 가능한 로봇전용 컨트롤러를 사용하지 않고 범용 컨트롤러를 주로 사용했는데, 이 제품들이 PTP(Point to Point) 제어 위주였기 때문이다.
이제는 중소 로봇업체라도 로봇전용 컨트롤러를 사용하면서 CP 제어에 대한 부분을 이야기하는데, 이것만 가지고 CP 제어로 이동하고 있다고는 말하기 힘들다. 로봇전용 제어기는 PTP 제어와 CP 제어 모두 가능하기 때문에 고객의 필요에 따라서 단순히 제품이송이라면 PTP를, 실링 등을 위해서라면 CP를 선택할 수 있다. 따라서 이 역시 이동하고 있다기보다는 CP를 사용해야 하는 어플리케이션의 확산으로 인해 선택폭이 넓어졌다고 볼 수 있겠다.
셋. 이제는 수 마이크로미터까지의 정밀도가 대세다(?)
▶ 정밀도가 높아지는 것은 맞다. 리니어 스케일 등을 사용하면서 0.1미크론(1/10,000mm)까지 가능해졌는데, 이 역시 고가의 제품이기 때문에 고정밀도를 원하는 고객들이 선택하여 사용할 수 있다.
넷. 로봇 컨트롤러는 기술적인 변화가 거의 없다(?)
▶ 물론 매년 새로운 컨트롤러 제품이 나올 정도의 큰 변화는 없다. 하지만 계속적인 업그레이드는 진행되고 있으며, 최근에는 CC-Link 등의 네트워크 기능이 추가된 컨트롤러가 시장에 많이 나왔다. 또한 USB 메모리만 꽂아도 프로그램 백업이 가능한 제품 등 기술적으로 진화하고 있다.
다섯. 수 미터의 스트로크가 가능해졌다(?)
▶ 수 미터의 스트로크가 아니다. 이제는 10m 이상을 가능케 할 정도의 기술이 나왔다. 현재는 7세대에 맞는 5~6미터 스트로크 제품이 인기가 있지만, 세대가 올라감에 따라 곧 수십 미터의 스트로크도 가능해질 수 있다.
여섯. 직각좌표 로봇업체들의 가장 치열한 경쟁은 생산코스트 낮추기다(?)
▶ 상당수의 직교좌표 로봇업체들이 경쟁하고 있어 제품의 가격이 낮기 때문에 많은 로봇업체들이 고전하고 있는 가운데, 생산코스트를 낮추기 위한 업계의 노력은 눈물겹다.
하지만 생산코스트를 낮추는 것만이 해결은 아니다. 메인터넌스를 포함하는 사후서비스 등이 고객의 선택요인으로 크게 작용하고 있고, 몇몇 업체들은 직교좌표 로봇분야의 틈새시장인 클린로봇으로 전환하고 있기 때문이다. 따라서 단순히 생산코스트를 낮추는 한 가지 방법이 아니라 각사가 갖고 있는 경쟁요인을 찾아 앞서 소개한 것과 같은 틈새시장을 여는 것이 중요하겠다.
일곱. 새로운 어플리케이션 시장이 열린다(?)
▶ 비단 직교좌표 로봇에만 해당하는 이야기는 아니다. 로봇의 어플리케이션은 무한하다고 할 수 있다. 단지 얼마만큼 활용될 수 있고, 시장규모가 어느 정도인지에 따라 관심이 달라질 텐데 최근에는 반도체나 FPD 산업의 클린로봇으로 적용되는 사례가 늘어나며 새로운 시장이 만들어졌다. 현재 이 시장에는 일본로봇업체와 몇몇 국내로봇업체들이 시장선점을 위해 나선 상태다.
여덟. 단축 슬라이더가 주목받고 있다(?)
▶ 슬라이더라 하면 축의 무빙부분을 말하는데, 기존에 LCD 등의 기판을 이송할 때 다관절 로봇이 기판을 컨베이어로 이송하고 반대편에서 또 다른 로봇이 컨베이어로 전달된 기판을 옮기는 작업은 과정도 복잡하고 2대의 로봇을 사용하여 비용도 비쌌다. 따라서 최근에는 이를 간소화하고 로봇 1대만을 사용하기 위해 다관절 로봇을 단축 슬라이더에 부착하여 로봇 1대가 모든 작업을 가능케 했다.
하지만 이쪽 수요가 그렇게 많지 않아 하나의 시장으로 보기에는 부족함이 있다.
아홉. 컴포넌트도 진화했다(?)
▶ 직교좌표 로봇의 컴포넌트로 대표적인 케이블 체인의 변화는 주목할 만하다. 반도체 및 디스플레이 산업으로의 적용이 늘어나며 클린로봇에 대한 요구가 높아지자 가장 먼저 케이블체인 업체들이 클린룸 전용 제품을 출시한 것이다.
열. 나노 스테이지가 뜨고 있다(?)
▶ 나노까지는 아니더라도 리니어 스테이지가 큰 시장을 형성하며 많은 로봇기업이 뛰어들었다. 지금의 기술발전 속도로 보면 나노 스테이지도 시장에 진입하여 시장을 형성한 상태다.
또한 IT, BT, NT 기술의 집중적인 투자와 개발로 인해 이들을 운용하기 위한 나노 스테이지에 대한 관심과 노력이 점차 확대되고 있다. 특히, 고집적화 되는 반도체 생산, 초정밀 측정분야에서 반도체의 선폭이 0.18μm로 설계되고 있는 상황에서 Lithography 등에 적용되는 나노스테이지는 10nm의 위치결정 정밀도를 갖는 제품이 상용화되고 있다.
