▲기존 EHA와 케이엔알시스템에서 개발한 로봇용 EHA 비교사진/사진= 케이엔알시스템

[토요경제 = 최성호 기자] 로봇 전문기업 케이엔알시스템(대표 김명한)이 세계 최초로 ‘로봇용 하이브리드 리니어 액추에이터(Electro-Hydrostatic Actuator·EHA)’를 개발해 특허를 출원했다. 기존 산업·항공용으로만 사용되던 EHA 기술을 로봇의 팔다리에 실제 적용할 수 있도록 컴팩트하게 구현한 것은 글로벌 시장에서도 첫 사례로 평가된다.

케이엔알시스템은 15일 “전기모터와 유압부품을 인라인(In-line) 구조로 결합한 로봇용 하이브리드 리니어 액추에이터 개발에 성공했다”며 “이는 기존의 대형·외부 결합형 EHA 한계를 극복한 혁신적 설계”라고 밝혔다.

기존 EHA는 항공·건설·산업기계용으로만 활용되어 왔다. 미국 파커하니핀(Parker Hannifin), 무그(Moog), 독일 보쉬렉스로스(Bosch Rexroth) 등 글로벌 기업들이 시장을 주도하고 있으나, 유압 제어 모듈이 실린더 외부에 부착된 복잡한 구조 탓에 로봇의 팔다리처럼 공간이 협소한 부위에는 적용이 어려웠다.

케이엔알시스템은 유압부품 전체를 실린더와 동일 축선상에 배치하는 인라인 설계 기술로 이 같은 구조적 한계를 해소했다. 

모든 구성요소가 일직선으로 정렬된 슬림한 구조 덕분에 로봇의 팔, 다리 등 제한된 공간에도 손쉽게 탑재할 수 있으며, 내압설계를 통해 수중·재난현장 등 극한 환경에서도 안정적 작동이 가능하도록 설계됐다.

이번 리니어 액추에이터는 로봇의 팔다리처럼 직선 운동이 필요한 부위에 사용되는 반면, 케이엔알시스템이 앞서 개발한 로봇용 하이브리드 로터리 액추에이터는 어깨나 허리처럼 회전 운동이 필요한 부위에 쓰인다.

이로써 케이엔알시스템은 로터리와 리니어를 모두 아우르는 ‘로봇용 하이브리드 액추에이터 풀라인업’을 완성했다. 팔, 다리, 어깨, 허리 등 로봇의 전신 움직임을 정밀하게 제어할 수 있게 된 것이다.

케이엔알시스템은 최대하중 5톤급 모델을 시작으로 연내 다양한 로봇용 EHA 시리즈를 선보일 계획이다. 본격적인 양산체제는 ‘로봇용 하이브리드 로터리 액추에이터’와 함께 내년 상반기 완비를 목표로 하고 있다.

신기술은 자사 로봇 제품군에 우선 적용될 예정이며, 향후 산업용·물류용·웨어러블·휴머노이드 로봇뿐 아니라 우주항공, 방산, 원전, 건설, 조선 등 고하중 산업군으로 확대할 계획이다.

김명한 케이엔알시스템 대표는 “유압 핵심부품 내재화와 고성능 모터 개발 등 25년의 기술 축적이 로봇용 하이브리드 액추에이터의 완성으로 이어졌다”며 “이는 단순한 로봇 관절 기술을 넘어, 고하중을 다루는 슈퍼휴머노이드 시대의 핵심 기반이 될 것”이라고 말했다.

케이엔알시스템은 ‘K-휴머노이드 연합’ 공식 참여기업이자 ‘AI팩토리 전문기업’으로 선정된 바 있다. 

심해에서 작업하는 해양로봇, 제철소 용광로 관리 로봇 등 극한 환경용 로봇 기술을 이미 상용화했으며, 국산 소형 서보밸브 양산체계를 구축해 국내 로봇 부품 산업의 기술 자립을 이끌고 있다.

최근에는 기존 대비 2배 성능을 갖춘 ‘다목적 유압로봇팔’ 개발에도 성공하며, 로봇 구동 시스템 분야에서 독보적 입지를 굳히고 있다.

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