(주)웰콘시스템즈는 국내 로봇·장비 산업의 침체 속에서도 외산 중심 시장에 도전하며 국산 DC 서보드라이브의 경쟁력을 높이고 있다. 소형 서비스 로봇부터 고가반하중 물류로봇, SMT 칩 마운터 등 고속·고정밀 제어를 구현하며 기술력을 높여온 동사는 나노 수준 위치 제어가 가능한 프리미엄 DC 서보드라이브 시장으로 영역을 확대해나가고 있다.
(주)웰콘시스템즈 박상덕 대표이사 / 사진. 로봇기술
프리미엄 브랜드로 포지셔닝 확대
제조업의 투자 감소 기조가 이어지면서, 올 한 해 국내 로봇 산업은 고전을 면치 못했다. 국내 주요 로봇 제조사들 또한 생산량을 줄이고 관망세로 돌아서면서 로봇 업체뿐만 아니라 부품사를 포함한 관련 업계가 전반적으로 숨 고르기 중이다.
국내 로봇업계가 시장 침체로 어려움을 겪는 가운데, 위기 속에서도 기회를 만들어내는 기업들이 있다. 국산 DC 서보드라이브 전문 기업 웰콘시스템즈(주)(이하 웰콘시스템즈) 역시 그중 하나다.
웰콘시스템즈는 기존에 외산 제조사들이 독점해온 분야에서 새로운 시장을 개척하고 있다. 이는 고가의 외산 DC 서보드라이브에 의존해 온 로봇업체와 장비사에 새로운 대안을 제시함과 동시에, 저가형 제품이 진입하기 어려운 고성능 영역에서 웰콘시스템즈 DC 서보드라이브의 포지션을 재정립하는 과정이기도 하다.
회사는 제품 품질과 양산 역량을 강화하며 기존 시장 내 경쟁력을 높이는 한편, 그간 일부 하이엔드 브랜드의 전유물로 여겨졌던 나노 단위 정밀 위치 제어 분야로 시장을 확장함으로써 지속 성장의 발판을 마련하고 있다.
사진. 웰콘시스템즈
풍부한 로봇 DC 서보드라이버 양산 경험
웰콘시스템즈 DC 서보드라이브의 주 수요처는 로봇 제조사와 장비 제조사이다. 올해 회사는 두 분야 모두에서 유의미한 성과를 거뒀다.
웰콘시스템즈는 지난해 미국 수출을 위한 인증 작업을 마무리하고, 올해부터 본격적으로 수출을 시작했다. 회사는 소형 서비스 로봇부터 제조·물류용 로봇, 수 톤급 고가반하중 물류로봇까지 폭넓은 AGV·AMR용 DC 서보드라이브를 개발·양산하고 있다. 지난해 NRTL 인증을 획득한 웰콘시스템즈는, 미국 배터리 라인에 적용될 물류로봇에 DC 서보드라이브를 공급하며 미국 수출의 물꼬를 텄다.
NRTL 인증 DC 서보드라이브 / 사진. 웰콘시스템즈
국내 주요 로봇 제조사들의 로봇 신제품에 적용될 DC 서보드라이브 개발도 완료했다. 올해 고객사 테스트를 통과한 만큼, 2026년도부터는 양산 및 확대 적용이 기대되는 대목이다.
피지컬AI 시대 대비한 QDD모터 제어 기술
피지컬AI가 로봇 업계의 메가트렌드로 부상하면서 대표적인 피지컬AI 분야 중 하나인 휴머노이드 로봇에 대한 관심이 높아지고 있다.
휴머노이드 로봇은 스마트폰과 같은 파괴적 혁신을 가져올 대표 기술 분야로 각광받고 있다. 이에 따라 세계 각국은 휴머노이드 로봇 패권 경쟁에 돌입했다.
국내의 경우 민·관이 협력해 휴머노이드 로봇을 위한 통합적 생태계 조성에 나서고 있다. 여기에는 휴머노이드 로봇 하드웨어 기술의 핵심 중 하나인 액추에이터 기술도 포함된다. 이와 관련해 국내 주요 로봇 부품사들이 휴머노이드 로봇 액추에이터 기술 개발에 돌입한 상황으로, 여기에 대응할 수 있는 국산 DC 서보드라이브는 필수적인 요소이다.
다양한 로봇 제조사에 맞춤형 DC 서보드라이브를 개발, 납품했던 경험을 보유하고 있는 웰콘시스템즈는 2026년부터 본격적인 기술 개발에 돌입한다.
맞춤형 로봇 관절 DC 서보드라이브 / 사진. 웰콘시스템즈
웰콘시스템즈 박상덕 대표이사는 “휴머노이드 로봇의 하체, 특히 다리나 엉덩이, 발목과 같이 동적 밸런스가 중요한 관절에는 토크 제어 정밀도를 높여 안전하고 부드러운 움직임을 구현하는 데 유리한 QDD모터(Quasi-Direct Drive Motor)가 사용된다. 휴머노이드 로봇에 적용되는 QDD모터는 콤팩트하면서도 정교한 힘 센싱이 필요하다. 이를 위해서는 소형 설계와 함께 센서 데이터를 읽고 제어 명령을 계산·출력하는 샘플링 주기가 빨라야 한다.”라며 “당사는 휴머노이드 로봇용 QDD모터의 제어를 위한 DC 서보드라이브를 내년도부터 본격적으로 개발하고, 검증, 인증, 양산 기술 개발 단계를 거쳐 2029년 실제 휴머노이드 로봇 양산 적용을 목표로 한다.”라고 말했다.
나노 정밀도 위치 제어 DC 서보드라이브 개발
장비 제조용 DC 서보드라이브는 로봇용 DC 서보드라이브와 함께 웰콘시스템즈의 두 가지 핵심 사업 영역 중 하나이다.
올해 반도체/디스플레이용 장비에 적용되는 고성능 DC 서보드라이브 개발을 완료하고 본격적인 양산에 돌입한 웰콘시스템즈는 한 발 더 나아가 고속·고정밀 제어가 핵심인 SMT 칩 마운터용 DC 서보드라이브 개발을 완료하면서 프리미엄 DC 서보드라이브 시장에 본격적으로 진출했다.
박상덕 대표이사는 “SMT 칩 마운터에서 가장 중요한 사양은 CPH(Chip per Hour)로, 한 시간에 몇 개의 칩을 장착할 수 있는지에 따라 그 성능이 결정된다. 현재 업계에서 요구하는 고속 칩 마운터 사용은 시간 당 10여만 개 수준으로, 이는 1분에 약 2천여 개의 칩을 옮겨야 하는 수준”이라고 밝혔다.
(주)웰콘시스템즈 제1차 심화 교육 현장과 다양한 제품들 / 사진. 로봇기술
웰콘시스템즈는 SMT 칩 마운터 시장에서의 성공 경험을 바탕으로 더 높은 난이도의 최첨단 장비 분야까지 바라보고 있다. 특히 회사는 전 세계에서도 극소수의 장비사만 생산할 수 있는 HBM 본딩 장비용 DC 서보드라이브 시제품을 개발하고, 현재 성능 테스트를 위한 설비를 구축하는 상황이다.
박상덕 대표이사는 “HBM 본딩 장비용 DC 서보드라이브 개발은 웰콘시스템즈에 있어 중요한 도전이다. 현재 이 분야는 전 세계에서 가장 높은 수준의 기술을 지닌 외산 메이커의 제품이 주로 사용되고 있다. 웰콘시스템즈는 DC 서보드라이브 하드웨어 구조부터 전류 제어 알고리즘까지 자체 개발함으로써 고속·고정밀 제어를 넘어 나노 정밀도 위치 제어가 가능한 DC 서보드라이브를 양산·공급할 계획이다.”라고 강조했다.
