로봇 두뇌·움직이는 자석…스마트공장을 깨우다

알에스오토메이션, 산업용 로봇 '기술 독립'…모션 제어기 국산화
삼성전자 자동화팀이 주축…초정밀 센서 '엔코더' 日·獨 이어 개발
컨베이어벨트 대체 솔루션 내놓기도…LG 등 대기업서 러브콜

알에스오토메이션이 일본과 독일에 이어 개발한 22비트(bit)급 고성능 엔코더. [사진 = 이준형 기자]

[평택=아시아경제 이준형 기자] 산업용 다관절 로봇은 공장 자동화 설비의 ‘심장’이다. 반도체, 디스플레이 등 첨단공정에 투입돼 어렵거나 복잡한 작업을 정확하고 반복적으로 수행한다. 4차 산업혁명과 함께 산업용 로봇이 적용되는 제조업 분야가 늘어나며 시장은 꾸준히 팽창하고 있다.

문제는 해외 의존도다. 산업용 로봇은 기술 진입장벽이 높아 각종 핵심 부품부터 완제품까지 제조업 강국에 대한 의존도가 높다. 실제 중소벤처기업진흥공단은 2019년 일본, 독일, 스위스 등 주요 5개 업체의 시장 점유율이 87%에 이른다고 분석한 바 있다.

알에스오토메이션 은 산업용 로봇의 기술 독립을 이끌고 있다. 회사는 산업용 로봇의 동작을 통제하는 로봇 모션 제어기를 국산화했다. 로봇의 위치와 속도 등을 정밀하게 제어하는 부품으로 산업용 로봇의 중앙처리장치(CPU) 역할을 한다. 일종의 ‘로봇 두뇌’로 산업용 로봇의 핵심기술로 꼽힌다. 회사는 제어기를 구성하는 PLC(Programmable Logic Controller), MMC(Multi Motion Controller) 등 관련 원천기술을 직접 개발해 통합 솔루션을 제공한다.

삼성전자서 스핀오프…日·獨과 경쟁

기술은 하루아침에 완성되지 않았다. 회사는 설립 11년차에 접어들었지만 실제 기술 개발은 1995년부터 차근차근 진행됐다. 당시 삼성전자에서 로봇모션 제어기 내재화를 목표로 자동화팀이 신설됐다. 하지만 1998년 외환위기 여파로 삼성전자가 이 사업에서 손을 떼자 팀은 스핀오프(분사 창업)를 하게 된다. 이후 2002년 미국 산업용 로봇 1위 기업 로크웰오토메이션이 삼성전자와 함께 설립한 한국 법인에 흡수된다. 이 법인은 회사의 전신이 됐다. 이강의 알에스오토메이션 부사장은 "과거 삼성전자에서 자동화 설비를 연구하던 핵심 인력들이 회사의 주축이 됐다"면서 "우리의 기술력은 지난 26년 동안 연구개발에 매진해 얻은 성과"라고 설명했다.

엔코더(Encoder)는 회사 기술력을 입증한 성과 중 하나다. 엔코더는 로봇 관절부에 들어가는 초정밀 센서다. 모터의 방향이나 회전수를 감지하고 신호를 주고받는 역할을 한다. 360도로 회전하는 모터를 800만분의1 단위로 정밀하게 제어할 수 있다. 고도의 기술력이 요구돼 제품 값만 모터 원가의 30~50%에 이른다. 회사는 2014년 독일과 일본에 이어 세계에서 세번째로 22비트(bit)급 엔코더의 원천기술을 확보했다. 내년 상반기 준공 예정인 삼성전자의 평택3캠퍼스에도 회사의 엔코더가 적용된 모터가 납품될 정도로 신뢰성을 인정받았다.

경기 평택에 위치한 알에스오토메이션 본사 전경. [사진제공 = 알에스오토메이션]

스마트공장 핵심부품…LG 등 ‘러브콜’

회사는 스마트공장 산업의 첨병으로 자리매김하고 있다. 스마트공장은 제품 설계부터 제조·유통 등 생산 전 과정을 정보통신기술(ICT)로 고도화한 지능형 생산시설이다. 산업용 로봇은 물론 협동로봇까지 생산라인에 광범위하게 적용돼 로봇모션 제어기에 대한 수요가 가파르게 늘고 있다는 게 회사의 설명이다. 원천기술 국산화로 가격경쟁력을 갖춘 데다 자체 기술로 제어기를 만들어 고객 요청 시 즉각적인 사후관리(AS)가 가능한 덕분이다. 이 부사장은 "이미 국내 시장에서는 이미 2013년에 매출 1위를 달성했다"면서 "국내에서 모션제어기를 수출하는 기업으로는 우리가 유일하다"고 말했다.

출고를 앞둔 알에스오토메이션의 서보드라이브. [사진 = 이준형 기자]

회사가 개발한 스마트공장 솔루션에도 대기업들의 러브콜이 이어졌다. LG디스플레이 공장에 적용된 MMD(Moving Magnet Drive) 솔루션이 대표적이다. 일종의 ‘움직이는 자석’이 컨베이어 벨트를 대체하는 솔루션이다. 컨베이어 벨트와 달리 소음과 분진이 없어 진공·멸균 환경에서 이뤄지는 반도체·디스플레이 공정에 최적화됐다.

컨베이어 벨트의 고질적 문제도 해결했다. 컨베이어 벨트 공장에서는 공정이 단계별로 진행돼 일부 공정에 차질이 생기면 전체 가동을 멈춰야 한다. 반면 MMD는 전 공정을 셀(cell) 단위로 구분해 각각의 공정이 독립적으로 가동한다. 이 부사장은 "독일 보쉬(BOSCH)사와 성능 경쟁을 거쳐 LG디스플레이에 납품했다"면서 "첨단산업에서 진행 중인 생산물류 자동화의 핵심기술이 될 것"이라고 밝혔다.

이준형 기자 gilson@asiae.co.kr