본문 바로가기

심층기획 자동차·로봇·친환경에너지·항공우주 등 다양한 산업에 적용되는 토크센서

토크센서 시장동향, 협동로봇의 안전성 책임진다(上)

[산업일보]
토크센서(Torque Sensor)는 오래전부터 사용돼 왔지만 최근 들어 완제품의 품질을 높여 안전성을 확보하고 최적화시키기 위한 요구가 높아지면서 자동차, 로봇, 친환경에너지, 항공우주, 국방, 의료 보철 등 다양한 산업으로 적용이 확산되고 있다. 시장조사 기업 글로벌인포메이션에 따르면, 세계 토크센서 시장은 2016년∼2020년까지 연평균 9.86%의 성장률(CAGR)을 나타낼 전망이다. 국내 토크센서 시장도 전기자동차, 협동로봇, 친환경에너지 등의 시장 수요가 높아지면서 활기를 띠고 있다.

자동차·로봇·친환경에너지·항공우주 등 다양한 산업에 적용되는 토크센서

최혁렬 한국로봇학회 학회장겸 성균관대학교 교수는 안전펜스 없이 작업자들과 함께 일하는 협동로봇(Collaborative Robots)에 대한 요구가 높아지면서 협동로봇에 내장되는 토크센서시장도 동반 성장할 것으로 내다봤다.

협동로봇용 센서를 개발해 온 최혁렬 학회장은, “협동로봇의 가장 중요한 요소는 안전성으로, 이를 확보하기 위한 핵심 부품 중 하나가 토크센서다. 이 센서는 사람 또는 사물과 부딪쳤을 때 부딪침을 인지 할 수 있도록 해준다. 이외에도 로봇의 안전성을 높이기 위해서는 근접센서와 힘/토크센서(Force/Torque Sensor)가 기본적으로 탑재돼야 한다”고 말했다.

현재 해외 선진 로봇 제조기업들을 비롯해 국내 협동로봇 제조기업에서 토크센서를 내장한 제품들을 내놓고 있다. 대표적인 제품이 글로벌 로봇 제조사인 K사의 협동로봇인데 모든 조인트에 토크센서를 장착해서 외부에서 들어오는 힘을 감지할 수 있도록 설계했다. 이러한 정밀한 토크센싱 능력 덕분에 로봇과 함께 일하는 작업자는 물론 로봇 주변에서 일하는 작업자들도 안전펜스로 분리하지 않은 공간에서도 안전하게 작업을 수행할 수 있도록 도움을 준다.

HBM 코리아 이상래 팀장도 협동로봇 제조사들이 미세 토크에 의한 컨트롤 및 안전성 확보를 위한 요구가 높다고 말한다. “HBM의 토크센서는 정밀도가 높아 특히 고정밀 연구개발(R&D) 분야에서 사용되는 경우가 많은데 최근 국내 연구소에서 개발한 협동로봇의 토크를 측정하기 위해 채용되기도 했다. 이 연구소에서는 토크 측정시 발생하는 자기장 노이즈를 제거한 데이터를 출력하길 원하는 등 높은 정밀성과 신뢰성을 원했는데 이러한 요구가 최근 협동로봇의 연구개발단계에서부터 많아지고 있다”고 전했다.

HBM 코리아는 독일에 본사를 두고 있는 센서 및 측정 전문 기업으로 유럽, 미주, 아시아에 24개 자회사 및 영업점을 두고 있다. 현재 이 회사의 토크센서 사업부는 기존에 주력해왔던 자동차 분야에서 협동로봇 및 서비스로봇 등 로봇산업 분야와 조력·풍력·가스터빈 발전 등의 친환경에너지 시장, 선박용 토크센서 분야의 솔루션과 제품을 출시하며 관련 시장을 공략하고 있다.

토크센서의 협동로봇 채용…가격 ↓ 과제로 남아
안전성을 높일 수 있는 강점을 가진 토크센서지만 로봇 제작 기업들이 고정밀성을 갖춘 토크센서를 채용하는 데는 부담감이 크다. 가격이 만만치 않기 때문이다. 특히 협동로봇은 다양한 산업군에 적용할 수 있도록 제작된 제품이라서 주문에 따른 소량 생산일 경우에는 센서 가격의 부담이 더 커질 수 있다.

HBM코리아 이상래 팀장은, “토크센서는 움직이는 상황 속에서 발생하는 온도나 다른 외부적인 환경의 변화에도 정확한 측정신뢰성을 가져야 하기 때문에 높은 정밀성을 갖춘 센서는 가격면에서도 높은 상황이어서 연구개발이나 시제품 제작에는 사용할 수 있지만 범용으로 사용하길 원하는 협동로봇에서는 가격적인 부분이 풀어야 할 과제 중 하나이다”고 덧붙였다.
자동차·로봇·친환경에너지·항공우주 등 다양한 산업에 적용되는 토크센서
최혁렬 한국로봇학회 학회장겸 성균관대학교 교수

최혁렬 한국로봇학회 학회장겸 성균관대학교 교수도 가격의 합리화가 협동로봇시장의 성숙을 결정하는 키가 될 것이라고 전망한다.

“협동로봇의 팔 안에 내장해야 하는 토크센서는 크기도 작고 성능과 신뢰성을 갖추고 있으면서 가격도 합리적이어야 한다. 안전성과 품질을 높이기 위해서는 국내 기술로 토크센서, 근접센서, 힘/토크센서의 양산화가 시급한 실정이다. 핵심부품이 해외 제품이면 그만큼 제조기업의 수익이 많지 않고 이는 장기적인 관점에서 국내 로봇 제조산업의 발전을 가로막을 것이다”고 지적했다.

이어 “다행인 것은 국내 연구진들이 토크센서와 힘/토크센서의 원천기술을 확보한 상태로 이미 몇몇 로봇 제조기업들에게 기술 이전을 통해 제품을 출시했다. 근접센서도 곧 상용화된 제품을 출시할 것으로 보인다”고 최혁렬 학회장은 말했다.
김원정 기자 vuswlq@kidd.co.kr

제조기업 강국이 되는 그날까지, 공장자동화 스마트팩토리에 대한 뉴스를 기획·심층 보도하겠습니다.

이 기자의 다른기사 보기 >

주소 : 08217 서울시 구로구 경인로 53길 15, 업무A동 7층 | TEL : 1588-0914 | 정기간행등록번호 서울 아 00317 | 등록일자 2007년 1월29일

발행인 · 편집인 : 김영환 | 사업자번호 : 113-81-39299 | 통신판매 : 서울 구로-1499

대통령표창

산업일보의 사전동의 없이 뉴스 및 컨텐츠를 무단 사용할 경우 저작권법과 관련 법적 제재를 받을 수 있습니다. COPYRIGHT© SINCE 1991 DAARA ALL RIGHT RESERVED

대통령표창

산업일보의 사전동의 없이 뉴스 및 컨텐츠를 무단 사용할 경우 저작권법과 관련 법적 제재를 받을 수 있습니다.

COPYRIGHT© SINCE 1991 DAARA ALL RIGHT RESERVED