‘로봇 애플리케이션 전문 기업’을 표방하는 NKR의 기술 개발은 언제나 현장에서 출발한다. 더 빠른 속도, 더 정확한 작업, 코스트 다운, 쉬운 사용성 등 자동화의 본질적인 가치를 위해 기업의 전력을 투자하고 있다. 본지에서는 NKR의 최근 성과들을 통해 이 회사가 추구하는 가치를 살펴봤다.
NKR 요소기술팀 김덕환 팀장 / 사진. 로봇기술
비주얼 피드백을 활용한 체결 자동화 프로젝트 성공
산업 현장에서 로봇으로 자동화하는 게 ‘불가능에 가깝다’고 여겨졌던 과제를 실현하기 위해 다각적인 노력을 기울이고 있는 NKR이 최근 2D 비전을 기반으로 3D 애플리케이션 수준의 정밀 체결을 구현하는 비주얼 피드백 기반 커넥터 체결 기술 내재화에 돌입했다.
앞서 NKR은 국내 유명 대기업 프로젝트에 플랫 케이블 체결 작업을 로봇으로 자동화하는 프로젝트를 진행했다. 컨베이어 상에서 이동하는 워크에 자유롭게 휘어지는 플랫 케이블을 실시간으로 파지해 정밀 체결해야 하는 높은 난도의 자동화 프로젝트였지만, NKR은 비주얼 피드백 기능인 룩&무브 기술을 적용해 결국 자동화에 성공했다.
NKR의 이번 프로젝트는 크게 3가지 공정으로 구성된다. 두 종류의 플렉시블 케이블을 각각 워크에 체결하는 2개 공정과, 케이블을 고정용 홀더 역할의 부품을 체결하는 공정이다.
하지만 본격적인 양산 공정에 적용하려면 해결해야 할 과제도 있었다. 99.99%의 수율을 확보하면서도 사람이 작업하는 것보다 속도가 빨라야 했다. 여기에 확대 전개를 위한 원가 절감도 빼놓을 수 없는 부분이다.
NKR 요소기술팀 김덕환 팀장은 “플렉서블한 플랫 케이블을 워크에 체결하는 작업은 자동화가 어려워 기존에는 하나의 컨베이어를 따라 작업자가 줄지어 서서 빠르게 체결 작업을 수행했다. 사람 기준 택 타임은 5.5초 이내로, 영상으로 확인해도 상당히 빠듯한 작업이다. 여기에 수율 확보를 위해 별도의 커버 공정도 마련해야 했다. NKR은 이전에 비주얼 피드백 기술을 활용해 이 공정을 자동화하는 데 성공했다.”라며 “고객사 내부 비공개 시연에서 좋은 평가를 받고, 현재 해외 양상 라인에 적용을 준비 중”이라고 밝혔다.
비주얼 피드백 체결 로봇 시스템 / 사진. 로봇기술
더 높은 수준의 애플리케이션 위한 기술 내재화
NKR은 비주얼 피드백 기반 체결 공정 자동화로 높은 생산성과 수율의 체결을 목표로 삼고, 본격적으로 기술 내재화 및 고도화에 돌입했다. 첫 데모에서는 비주얼 푸드백 기술을 그대로 활용했지만, 소프트웨어 로직과 시스템 전반을 자체적으로 이해하고 최적화함으로써 단순 적용을 넘어, 현장에 맞는 성능과 사용성을 확보하겠다는 전략이다.
김덕환 팀장은 “소프트웨어 로직을 최적화하면 더욱 높은 퍼포먼스를 실현할 수 있다고 판단했다. 문제는 Nachi-Fujikoshi와 같이 대규모 연구·개발 조직을 보유한 기업의 경우, 기술 개발 과정에서 다수의 검증 단계와 내부 조율 절차를 거치게 된다. 이로 인해 새로운 기술이나 응용 분야에 대한 개발은 상대적으로 중·장기적인 관점에서 추진되는 경우가 많다.”라며 “이에 빠르고, 신속한 개발 구조를 수립하고 퍼포먼스를 향상시키기 위해 NKR 자체적으로 기술을 내재화하기로 결정했고, 결국 택 타임을 더 줄이는 데 성공했다. 티칭 펜던트 대신 실제 현장 작업자들에게 익숙한 PC 제어 환경도 개발 중이다.”라고 비주얼 피드백 기술 내재화의 배경을 설명했다.
비주얼 피드백 체결 로봇 데모를 이용해 리본 케이블을 체결하는 테스트 데모 / 사진. 로봇기술
“연내 실전 레벨까지 기술성숙도 높일 것”
기성 기술은 분명히 안정성이 검증됐지만, 결국 실제 공정에서 사용하다 보면 불편한 점이 반드시 나온다. NKR이 기술 내재화에 집중하는 이유도 여기에 있다.
기존 비주얼 피드백 시스템은 티칭 펜던트 기반 UI로 구성돼 있다. 화면이 작고, 조작이 직관적이지 않다는 한계가 있다. NKR은 여기서 방향을 틀었다. PC 기반 제어 구조의 도입, 대형 화면을 활용한 시각적 피드백, 현장 작업자가 익숙한 UI/UX 설계 등 실 사용자를 위한 고민을 시작했다. 처음에는 저가형 PC를 사용했지만, 최근에는 성능이 더 뛰어난 미니PC로 교체했다. 이 과정에서 택 타임 단축이라는 실질적 효과도 확인했다.
현재 내재화 수준은 약 30%. 2026년 3월까지 테스트 가능한 수준을 목표로 개발을 진행 중이며, 이후 실제 공정 제안과 안정성 검증을 거쳐 본격적인 비즈니스는 6월경으로 예상하고 있다. 내재화가 완성되면, 엔드유저에게 가격과 성능 측면에서 더 경쟁력 있는 제안이 가능해진다.
협소 공정을 겨냥한 해답, 7축 협동로봇
올해 NKR이 선보일 또 다른 도전은 7축 협동로봇, 일명 스네이크 로봇을 활용한 애플리케이션이다.
최근 공장들은 부지와 공간이 점점 협소해지고 있다. 신규 설비를 들이기보다 기존 설비를 유지한 채 사람을 로봇으로 대체하는 개조 자동화가 늘어나는 추세이다. 문제는 작업자의 동선을 기준으로 설계된 현장들이 대부분 매우 협소하다는 점이다.
7축 협동로봇 / 사진. 로봇기술
NKR은 스네이크 로봇으로 이 문제에 대한 해답을 제시한다. 이 로봇은 4축과 5축 사이에 ‘꺾임’을 만들 수 있는 축을 하나 더 추가해 총 7축 구조로 협소 공간을 회피하며 접근한다. 협소 공간에서의 활용이라는 목적에 맞춰 펜스를 치지 않아도 되는 협동로봇으로 설계됐다.
김덕환 팀장은 “하나의 축이 더 늘어나는 것뿐이지만, 기술적 난이도는 만만치 않다. 축이 하나 늘어나면 같은 XYZ 좌표에서도 계산이 급격히 복잡해진다. 이 부분은 이미 해법을 확보했지만, 티칭 난이도는 여전히 과제다. NKR은 이를 해결하기 위해 직접교시 방식을 적용하고 있다.”라며 “현재는 정식 출품 단계가 아니라, 고객사와 함께 테스트 버전을 운용하며 피드백을 주고받는 단계”라고 설명했다.
기술의 고도화, 결국은 자동화의 기본을 위한 수단
NKR의 기술 개발은 화려한 구호보다 현장 기준에 충실하다. 2D 비전으로 3D 애플리케이션을 구현하고, 협소 공정을 전제로 새로운 로봇 폼팩터를 활용해 시스템을 재설계하는 과정은 모두 실제 생산 라인에서 출발했다.
자동화 기술은 더욱 복잡해지고, 고도화됐지만, NKR은 자동화의 본질적인 목적에 집중한다. 빠르고, 정확하며, 작업자가 쓰기 쉬운 로봇 시스템. NKR은 그 기본을 기술로 증명하고 있다.
