더지엠뉴스 박소영 기자 | 중국 휴머노이드 로봇 산업이 본체 경쟁을 넘어 구동장치로 무게중심을 옮기고 있다. 관절과 손끝의 움직임을 좌우하는 모터와 제어, 센서 부품이 양산 단계의 핵심 변수로 부상하면서, 관련 기업을 중심으로 산업 체인이 다시 짜이고 있다.

25일 KIC중국에 따르면 중국 로봇·자동화 업계에서는 인공지능 기술 고도화와 정책 지원이 맞물리며 휴머노이드 로봇 수요가 빠르게 확대되고 있다는 분석이 나온다. 이에 따라 모터 구동장치 수요도 동반 증가하고 있으며, 기업 수와 인력, 설비 투자가 동시에 늘어나는 흐름이 관찰되고 있다.

구동장치 시장을 이해하는 핵심은 관절과 손 부위에 어떤 모터가 적용되는지에 있다. 관절 구동의 주류 솔루션으로는 프레임리스 토크 모터가 자리 잡고 있다. 고출력 밀도와 정밀 제어, 높은 효율을 동시에 요구받는 휴머노이드 로봇 특성상 프레임리스 구조가 채택되는 비중이 빠르게 늘고 있다.

손과 손가락처럼 미세한 동작이 필요한 영역에서는 코어리스 모터가 핵심 부품으로 꼽힌다. 소형화가 가능하고 관성 모멘트가 낮아 빠른 응답성을 구현할 수 있으며, 고속 회전과 긴 수명이라는 특성이 복합적으로 작용한다.

코어리스 모터는 구조적 특성 자체가 경쟁력으로 이어진다. 철심이 없는 회전자 구조로 전자기 손실을 줄이고, 경량화로 제어 정밀도를 높일 수 있다. 동시에 방열 성능이 우수해 장시간 구동 환경에서도 안정적인 성능을 유지할 수 있다는 점이 강점으로 언급된다.

휴머노이드 로봇용 관절 모터는 제한된 부피와 무게 조건에서 높은 토크를 요구받는다. 여기에 낮은 코깅 토크, 과부하 상황에서의 발열 제어, 장시간 반복 구동 안정성까지 동시에 충족해야 한다. 이 때문에 소재, 권선 기술, 열관리, 엔코더 피드백이 하나의 패키지로 결합되는 구조가 일반화되고 있다.

시장 규모를 가늠할 때는 출하량과 단가를 곱하는 방식이 가장 직관적이다. 업계에서는 향후 10년간 글로벌 휴머노이드 로봇 출하량이 수백만 대 수준으로 확대될 경우, 프레임리스 토크 모터와 코어리스 모터 시장이 각각 수십조 원 규모로 성장할 수 있다는 계산을 제시하고 있다.

투자 기회는 단일 부품보다는 산업 체인 내 위치에서 갈린다. 프레임리스 토크 모터, 코어리스 모터, 제어 시스템, 엔코더를 동시에 공급하거나 통합 솔루션을 제공할 수 있는 기업이 유리한 구조다. 이는 모터 단품만으로는 휴머노이드 로봇의 성능 요구를 충족하기 어렵기 때문이다.

중국 내 일부 기업은 해외 제품에 근접한 성능을 확보하면서도 가격 경쟁력을 앞세워 로봇 핸드와 정밀 관절 시장을 공략하고 있다. 또 다른 기업들은 초소형 고출력 모터, 자동화 권선 공정, 고속 회전 기술을 전면에 내세워 차별화를 시도하고 있다.

구동 제어 분야에서는 산업 자동화 경험을 축적한 기업들이 휴머노이드 로봇 영역으로 진입하고 있다. 고정밀 제어, 빠른 응답 속도, 반복 정확도를 강점으로 내세우며 기존 산업용 모터 기술을 로봇 구동으로 확장하는 방식이다.

재무와 수급 측면에서는 생산과 판매가 함께 탄력을 받는 구조가 형성되고 있다. 기술 성숙과 원가 절감이 맞물릴수록 수요가 늘고, 제품 부가가치 상승과 함께 수익성 개선 흐름이 이어지고 있다는 평가다. 업계 전반의 재무 구조가 비교적 안정적이라는 점도 특징으로 꼽힌다.

구동장치의 다음 단계는 소재와 신형 모터 구조로 이어지고 있다. 휴머노이드 로봇의 성능 요구가 높아질수록 고성능 영구자석 소재와 새로운 자기장 제어 기술의 활용 가능성도 함께 거론되고 있다.

중국 휴머노이드 로봇 모터 구동장치 산업은 아직 초기 확장 국면에 있지만, 본체보다 부품에서 경쟁력이 먼저 드러나는 구조를 보이고 있다. 양산 단계로 넘어갈수록 모터와 제어 부품이 산업 가치 사슬의 중심으로 이동하는 흐름이 더욱 분명해지고 있다.

KIC중국(글로벌혁신센터·김종문 센터장)은 2016년 6월 중국 베이징 중관촌에 설립된 한국 과학기술정보통신부 산하 비영리기관이다.
한국 창업기업과 혁신기업의 중국시장 개척을 지원하는 것이 주요 업무다. 또 중국 진출의 정확한 로드맵을 제공하고 플랫폼 역할도 한다.