협동로봇이 IMTS에서 새 세대로 진화하자, 로봇 외장 제조에 생긴 변화

최근 자동화 전시회나 로봇 업계 소식을 보면, 협동로봇(사람과 같은 공간에서 함께 일하는 로봇)의 세대 교체 주기가 눈에 띄게 빨라지고 있습니다. 스마트폰이 해마다 새 모델을 내놓듯, 로봇 플랫폼도 AI 연동·센서 확장·페이로드 향상을 앞세워 짧은 주기로 업그레이드되는 흐름이 자리 잡고 있습니다.

이런 흐름을 상징적으로 보여준 무대가 미국 시카고에서 열린 IMTS(International Manufacturing Technology Show)입니다. 유니버설 로봇(Universal Robots)은 이 자리에서 AI 대응을 전면에 내세운 차세대 협동로봇 플랫폼 'Gen 7'을 공개했습니다. 더 높은 연산 성능과 확장성을 갖춰, 앞으로 로봇이 더 다양한 현장에 더 빠르게 투입될 수 있음을 예고한 발표였습니다.

그런데 로봇 본체가 세대를 거듭할 때마다, 겉으로 잘 드러나지 않는 곳에서 조용히 커지는 수요가 있습니다. 바로 로봇을 감싸는 외장 하우징, 손끝에 달리는 엔드이펙터(로봇이 물건을 집거나 작업하는 말단 도구), 그리고 현장마다 다른 지그·치구입니다. 로봇 플랫폼이 이렇게 빠르게 바뀌는 시대에, 세대마다 달라지는 외장과 부품을 어떻게 조달해야 할까요? 이 글은 그 지점을 제조 관점에서 짚어봅니다.

협동로봇이 IMTS에서 새 세대로 진화하자, 로봇 외장 제조에 생긴 변화 (AI-generated visual by gemini)

유니버설 로봇 Gen 7과 빨라지는 세대 교체

유니버설 로봇이 공개한 Gen 7은 AI 기반 자동화를 겨냥한 새 협동로봇 플랫폼입니다. 향상된 연산 성능과 확장성을 바탕으로, 비전 검사·물류 이송·조립 보조 등 더 넓은 작업에 로봇을 유연하게 투입할 수 있도록 설계되었습니다. 로봇 자체가 하나의 소프트웨어 플랫폼처럼 발전하고 있다는 신호입니다.

A collaborative robot arm working on an automated production line (AI-generated visual by gemini)

출처: engineering.com

문제는 로봇 본체의 진화 속도가 빨라질수록, 그 로봇을 실제 현장에 맞추는 외장과 부품의 교체 주기도 함께 짧아진다는 점입니다. 새 세대 로봇은 크기·마운트 위치·센서 배치가 이전 세대와 달라지기 때문에, 기존 커버나 브라켓을 그대로 쓰기 어려운 경우가 많습니다.

여기서 제조 현장은 두 가지 고민에 부딪힙니다. 첫째, 세대마다 바뀌는 외장 하우징과 커버를 금형 없이 어떻게 조달할 것인가입니다. 형상이 계속 바뀌는데 형상마다 새 금형을 파는 방식은 비용과 시간 부담이 큽니다. 둘째, 현장마다 다른 엔드이펙터와 치구를 소량 다품종으로 만들어야 한다는 점입니다. 같은 로봇이라도 집는 대상이 달라지면 손끝 도구도 달라지기 때문입니다.

세대가 바뀔 때마다 반복되는 외장·치구 조달의 벽

로봇 외장과 엔드이펙터를 기존 방식으로 조달하려면 대개 금형을 새로 제작하거나 CNC로 절삭해야 했습니다. 문제는 이 과정이 로봇 세대 교체 주기와 잘 맞지 않는다는 점입니다.

A next-generation cobot platform demonstrated at a manufacturing trade show (AI-generated visual by gemini)

1. 형상마다 새 금형: 사출 방식은 개당 단가가 낮지만, 형상이 바뀔 때마다 새 금형이 필요합니다. 세대 교체가 잦은 로봇 외장에서는 금형비를 물량으로 상각하기도 전에 다음 세대가 나오는 경우가 많습니다.
2. 언더컷과 복잡 형상: 로봇 커버는 곡면과 내부 리브, 센서·배선을 위한 홈이 많아 언더컷(금형에서 빠지지 않는 안쪽 형상)이 생기기 쉽습니다. 이런 구조는 금형 설계를 복잡하게 만들고 비용을 끌어올립니다.
3. 소량 다품종의 MOQ 벽: 엔드이펙터와 치구는 현장마다 사양이 달라 한 종류를 수백~수천 개씩 찍는 사출의 최소주문수량(MOQ)과 맞지 않습니다. 물량은 적은데 종류는 많은, 전형적인 다품종 소량~중량 구간입니다.

이런 조건에서는 형상이 바뀔 때마다 설계를 곧바로 반영해 다시 만들 수 있는 제조 방식이 훨씬 잘 맞습니다. 로봇처럼 플랫폼이 빠르게 진화하는 분야일수록, 조달 방식의 유연성이 곧 개발 속도로 이어지기 때문입니다.

로봇 외장·치구 반복 양산에 적합한 산업용 SLA 3D프린팅

이런 소량 다품종 외장·부품 수요는 산업 현장에서 산업용 SLA 3D프린팅을 통해 현실적으로 구현될 수 있습니다. SLA는 금형 없이 설계 데이터를 곧바로 부품으로 연결하므로, 세대 교체마다 형상이 바뀌는 로봇 외장·엔드이펙터·치구를 반복 생산하기에 적합한 방식입니다.

Custom robot housing covers and end-effector parts (AI-generated visual by gemini)

특히 표면 품질과 정밀도가 중요한 로봇 외장 커버에서 강점이 뚜렷합니다. GLUCK의 산업용 SLA는 300mm 기준 최대 ±0.05mm 정밀도와 Ra 0.8 수준의 표면을 구현하며, 후가공 시 사출품과 구별이 어려운 마감을 얻을 수 있습니다. 곡면과 내부 리브가 많은 커버, 배선용 홈이 복잡한 하우징도 별도의 금형 설계 없이 형상 그대로 만들 수 있습니다. GLUCK은 45기의 산업용 SLA 장비를 365일 24시간 운용하며, 로봇 외장 커버 소량 양산과 생산라인 지그·치구·검사구 같은 부품을 실제로 반복 생산해 왔습니다.

다만 SLA가 모든 경우에 정답인 것은 아닙니다. 형상이 이미 고정되어 있고 수만 개 이상을 동일하게 찍어내는 단순 부품이라면, 개당 단가 면에서 여전히 사출이 유리합니다. 큰 하중을 견뎌야 하는 구조용 금속 부품 역시 SLA 폴리머의 영역과는 다릅니다. GLUCK이 다루는 지점은 SLA 폴리머 하우징·커버·치구 영역이며, 형상이 자주 바뀌고 물량이 소량~중량 규모인 구간에서 강점을 발휘합니다.

정리하면, 협동로봇의 세대 교체가 빨라질수록 로봇 그 자체보다 로봇을 감싸고 보조하는 부품의 조달 유연성이 경쟁력을 좌우하게 됩니다. 설계 변경이 잦은 초기 양산에서 시작해 중·대량 반복 양산으로 이어지는 로봇 외장·치구 구간에서, 금형 없는 반복생산은 현실적인 선택지가 됩니다.

로봇 플랫폼은 앞으로도 계속 진화할 것이고, 그때마다 외장과 부품은 다시 설계될 것입니다. 이 반복되는 흐름을 얼마나 빠르고 정밀하게 뒷받침하느냐가, 로봇을 실제 현장에 투입하는 속도를 결정하는 요소가 됩니다.

GLUCK은 반복 생산이 가능한 산업용 SLA 3D프린팅 인프라를 기반으로

로봇 외장·부품 개발과 양산 전환 과정에 필요한 3D프린팅 제조 솔루션을 지원하고 있습니다.

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References

[1] Engineering.com, "Universal Robots unveils Gen 7 platform for AI-ready automation," Engineering.com. Link: https://www.engineering.com/universal-robots-unveils-gen-7-platform-for-ai-ready-automation/

원문 기사 이미지 출처

1. [본문] 출처: engineering.com