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마디마다 구동기 탑재…정교한 로봇손에 숨겨진 비밀

"로봇 손 시장이 현재 빠르게 변화하고 있습니다. 이에 빨리 대응할 수 있도록 100개 단위 맞춤 생산이 가능하도록 설계를 유연화했습니다." 이상호 만드로 대표는 최근 서울 삼성동 코엑스에서 열린 스타트업 행사 '넥스트라이즈 2025'에 참여해 로봇 손 개발 현황을 소개했다. 만드로는 2015년부터 사고로 손이나 팔을 잃은 절단 장애인을 위한 저비용의 경량화 된 로봇 의수를 개발해왔다. 부분 손 절단장애인을 위한 로봇 손가락 의수 개발에 성공해 'CES 2024'에서 장애인 접근성 분야 최고 혁신상을 수상했다. 지난해 CES 전시 당시 사티아 나델라 마이크로소프트 회장이 만드로 부스를 방문해 휴머노이드 상반신 움직임 기술을 살펴봐 화제가 되기도 했다. 이번 전시에서 선보인 로봇 손가락은 마디마다 모터를 넣는 방식으로 설계를 개선했다. 손가락 하나에 자체 개발한 마이크로 BLDC 모터 기반 액추에이터 2개를 탑재했다. 부분 손 절단장애인을 위한 로봇 손가락을 만들던 노하우를 바탕으로 새로운 2자유도 로봇 손가락을 선보인 것이다. 이 대표는 "상지 절단 장애인 중 손 절단이 전체 84% 정도 인데, 그 중 대부분이 부분 손가락 절단"이라며 "이런 경우에는 2024년 최고혁신상을 받았던 로봇 손가락을 사용하기에도 어려움이 있었다"고 회상했다. 그는 "손가락 마디마다 모터를 하나씩 넣어서 맞춤 제작이 가능하도록 했다"며 "사람의 손가락 체적 내에 액추에이터를 넣으려면, 결국 모터를 맞춤 제작할 수 있는 기술과 노하우가 필요하다"고 설명했다. 그러면서 "모터를 작게 만드려면, 가장 핵심적인 부품이 강한 자력을 내는 코일이고, 초소형으로 코일을 맞춤 제작해야 하는 어려움이 있었다"며 "이것을 연성회로기판(FPCB) 띠 형상을 갖는 권선 등을 통해 작고 힘 있게 만들었다"고 덧붙였다. 보통 모터 회사는 1만개 단위 생산을 해야 형태나 길이 등의 맞춤 제작할 수 있는데, 만드로는 100개 단위로 생산을 하더라도 맞춤 제작이 가능하다. 로봇 의수나 로봇 손 시장이 빠르게 변화하는 만큼 이에 유연하게 대응한다는 방침이다. 이 대표는 "앞으로는 정밀 제어 및 성능 향상을 위한 소프트웨어 및 기구 개선 등을 숙제로 갖고 있다"며 "아직 갈 길은 좀 더 있지만 이 또한 하나씩 해결해 나가려 한다"고 전했다. 한편 만드로는 지난해 말 공사 현장에서 쓸 수 있는 신호수 로봇을 한국도로공사에 납품했다. 로봇은 현장 요구사항에 맞춰 원격 조작으로 쓸 수 있는 마네킹 형태로 제작했다. 올해 초에는 중국 로봇 업체 유니트리 휴머노이드 G1에 만드로 로봇 손을 탑재했다. 기존 유니트리에서 제공하는 손보다 저렴한 가격과 조작을 위한 인공지능(AI) 기능을 내세웠다. 이 대표는 "기존 손은 손바닥에 모터를 내재해야 했기에 크기가 클 수밖에 없었다"며 "사람 손 모양과 같으면서 자유도가 높은 로봇 손을 만드려고 한다"고 포부를 밝혔다.

2025.07.03 11:03신영빈 기자

작고 강하게…한국형 '로봇 손' 주도권 놓고 각축전

국내외 로봇업계가 로봇 손 연구에 몰두하고 있다. 사람 손처럼 작은 크기에 충분한 출력을 낼 수 있도록 최적화 설계에 주력하고 있다. 1일 업계에 따르면 원익로보틱스를 포함해 국내 주요 로봇 개발사들이 손 개발에 뛰어들었다. 협동로봇과 휴머노이드를 만드는 업체들도 관심을 기울이고 있다. 로봇 손은 로봇이 작업을 수행하는 데 가장 핵심이 되는 부품으로 꼽힌다. 협동로봇이나 휴머노이드 등 다관절 로봇 끝 부분에 부착해서 쓴다. 로봇 말단장치는 주로 흡입형이나 집게형 말단장치를 활용하고 있지만, 비정형 물체를 다루거나 여러 복합적인 일을 시키기에는 역부족이었다. 로봇 손은 이런 고난이도 공정까지 자동화 범위를 넓힐 것으로 기대된다. 다만 구동장치를 소형화해 손가락 관절로 만들고 강한 힘을 내는 게 난제였다. 작업물을 인식할 수 있는 정밀한 입력장치 기술과 관절을 정밀하게 조작·제어해야 하는 일도 숙제로 남았다. 국내에서 로봇 손을 만드는 대표 주자는 원익로보틱스다. 원익로보틱스는 2004년 설립된 원익그룹의 로봇·자동화 계열사다. 2012년 첫 번째 알레그로 핸드를 출시한 뒤 로봇 손 연구를 이어왔다. 작년에는 메타와도 공동 개발에 착수했다. 메타가 개발하고 있는 시각 기반 촉각센서 '디짓 360'은 온디바이스 AI 칩을 탑재하고 약 18가지 주변 환경 정보를 파악할 수 있다. 메타 외에도 세계 빅테크들이 한창 연구를 진행 중이다. 엔비디아와 보스턴다이내믹스 로보틱스·AI연구소(RAI)가 원익로보틱스 제품을 활용 중이다. 원익로보틱스는 이들과 함께 ▲로봇 손으로 주사기를 조작하거나 드라이버로 나사를 조작하는 등 피지컬 매니퓰레이션 기술과 ▲로봇 손 안에서 물건을 자유롭게 조작하는 인핸드 매니퓰레이션을 연구하고 있다. 국내 스타트업들도 저마다 경쟁력을 내세우고 있다. 테솔로는 '저렴한 손'에 초점을 맞춰 상용화 기반을 다지고 있다. 기존 인간형 로봇 손을 사려면 최소 수천만원에 달하는 비용을 부담해야 했는데, 이를 수백만원 대까지 낮췄다. 테솔로는 다섯 손가락 제품까지 라인업을 확보한 만큼 제품 완성도를 높이고 가격을 낮출 수 있도록 형태를 개선하겠다는 방침이다. 시장을 키워 대량생산 단계로 발전시키고 공장 밖 서비스 로봇까지 손을 공급하겠다는 구상이다. 로봇 힘·토크 센서를 만드는 에이딘로보틱스는 자체 센서를 내장한 '인간형 로봇핸드' 시제품을 만들었다. 최대 15kg 무게를 들어 올릴 수 있다. 힘 센서를 결합해 과일 등 손상되기 쉬운 물체도 높은 신뢰도로 다룰 수 있는 것이 특징이다. 로봇 의수 스타트업 만드로는 손가락 마디마다 모터를 집어넣는 방식을 고안하고 있다. 기존 제품보다 저렴한 가격으로 필요에 맞게 맞춤 제작이 가능할 것으로 기대된다. 소프트웨어와 기구 개선 작업을 거치고 있다. 복잡한 로봇 손을 잘 쓰는 일도 연구 대상이다. 리얼월드는 로보틱스 파운데이션 모델(RFM) 개발을 목표로 웨어러블 로봇 업체 위로보틱스와 하드웨어 연구에 나서기도 했다. 류중희 리얼월드 대표는 "다섯 손가락 손이 아니면 공장 자동화에 필요한 작업 중 절반은 풀 수가 없다"며 "산업 현장에서는 손이 꼭 필요하고 이를 제어할 수 있는 인공지능(AI) 기술을 개발해야 한다는 결론이 났다"고 말했다.

2025.07.01 10:15신영빈 기자

영현로보틱스, 모션인식 로봇손 기술 선봬

영현로보틱스는 27~29일 서울 삼성동 코엑스에서 열린 '제3회 강남 로봇플러스 페스티벌'에서 모션 인식 기반 로봇손 기술을 선보였다고 30일 밝혔다. 영현로보틱스 로봇 손은 사용자 손짓을 인식해 자동으로 따라 움직이는 모습을 시연했다. 참관객들이 로봇 앞에서 모션 제어를 체험할 수 있도록 했다. 아이스크림 로봇 솔루션도 소개했다. 협동로봇이 아이스크림을 만들어주며 눈길을 끌었다. 미래형 무인푸드 솔루션으로 로봇 기술 가능을 보여주는 계기가 됐다고 회사 측은 설명했다. 이욱진 영현로보틱스 대표는 "앞으로도 사람과 로봇이 함께하는 일상 속 기술을 실현하기 위해 사용자 친화적인 로봇 제품을 지속 개발해 나갈 것"이라고 말했다.

2025.06.30 22:58신영빈 기자

"로봇 손 주도권 경쟁…오픈 플랫폼 구축해야"

"로봇 손 안에서 물건을 자유롭게 조작하는 인핸드 매니퓰레이션과 피지컬 매니퓰레이션 기술을 연구하고 있습니다." 박연묵 원익로보틱스 미래기술본부장은 24일 서울 여의도 FKI타워에서 열린 'AI와 로봇이 여는 미래, K-휴머노이드 기술개발과 실증사례 세미나'에서 이같이 밝혔다. 박 본부장은 자사 국산 로봇 그리퍼 '알레그로 핸드' 개발 및 실제 적용 사례를 중심으로 발표했다. 그는 미래 로봇핸드 키워드로 ▲표준화된 플랫폼 ▲물리적 조작 ▲오픈 소스를 꼽았다. 박 본부장은 "로봇 손 기술은 국내에서 경쟁을 논할 상황이 아니다"라며 "오픈 플랫폼을 구축해서 많은 사용자들이 써보게 하고, 피드백을 바탕으로 더 좋은 제품을 개발할 수 있어야 한다"고 강조했다. 로봇 손 기술은 아직 선두 업체가 없다. 세계 빅테크들도 한창 연구를 진행 중이다. 엔비디아와 메타, 보스턴다이내믹스 로보틱스·AI연구소(RAI)가 원익로보틱스 제품을 활용 중이다. 박 본부장은 "핸드가 사람 손처럼 어떤 정보를 얻으려면 이 피부와 같은 이런 촉각 센서가 필요하다"라며 "메타가 개발하고 있는 촉각 센서 '디짓 360'은 온디바이스 AI 칩을 탑재하고 약 18가지 주변 환경 정보를 파악할 수 있다"고 설명했다. RAI는 모델 프레젝티브 컨트롤이라고 하는 알고리즘을 이용해서 물체를 원하는 방향으로 지향시킬 수 있는 기술까지 개발하는 것으로 알려졌다. 원익로보틱스는 2004년 설립된 원익그룹의 로봇·자동화 계열사다. 2012년 첫 번째 알레그로 핸드를 출시한 뒤 로봇 손 연구를 이어왔다. 작년에는 메타와도 공동 개발에 착수했다. 대표 제품은 알레그로 핸드다. 현재 V5 3지와 4지 모델까지 출시됐고, V6 제품은 메타와 공동 개발이 진행 중이다. V5 3지는 9자유도, 4지는 16자유도를 각각 갖췄다. 알레그로 핸드는 로봇 촉각지능 연구를 위해 텍타일 센서를 적용해 범용성을 확보했다. 인간 손가락과 유사한 강성으로 제작됐고, 공압 방식 압력센서로 촉감 감도에 따라 색상이 변한다. 실시간 센서 값을 연산해 16개 손가락 관절을 독립 제어한다. 변형 가능한 부드러운 물체까지 다룰 수 있다. 전용 소프트웨어로 실시간 로봇핸드 모션 시각화를 지원한다. 사용자가 로봇핸드 모션을 정의하고 전용 도구로 모션을 제어할 수 있다. 박 본부장은 "로봇이 일을 하기 위해서는 여러 조건이 갖춰져야 하지만, 결국 일을 하는 건 손으로 동작을 만들어내는 게 중요하다"라며 "로봇핸드의 미래가 우리 손에 달렸다"고 말했다.

2025.06.26 16:49신영빈 기자

인간처럼 느끼는 로봇 피부 나왔다

영국 연구진이 로봇 손에 장갑처럼 부착할 수 있는 고감도 피부를 개발했다고 과학전문매체 인터레스팅엔지니어링이 최근 보도했다. 영국 케임브리지 대학, 유니버시티 칼리지 런던(UCL) 연구진이 개발한 이 로봇 피부는 인간의 피부와 유사한 방식으로 주변 환경을 감지할 수 있다. 유연하고 전도성이 뛰어난 소재인 젤라틴 기반 하이드로젤을 녹여 사람 손 모양으로 만들었다. 이 소재는 제작이 간편하며 다양한 모양으로 만들 수 있을 뿐더러 저렴하고 내구성도 뛰어나다. 이 로봇 피부는 소재 내 약 86만 개 이상의 미세한 전기 경로의 신호를 감지해 손가락으로 두드리기, 뜨겁거나 차가운 표면, 날카로운 가위나 칼에 자르거나 찌르는 것으로 인한 손상까지 감지한다. 또, 여러 지점을 동시에 터치하는 등 다양한 유형의 터치와 압력을 하나의 소재에서 인식할 수 있다. 실험 결과 손목에 붙인 전극 32개 만으로 손 전체에 걸쳐 170만 개 이상의 정보를 수집할 수 있었다고 연구진은 설명했다. 기존 로봇 피부는 특정 영역에만 센서를 탑재했기 때문에 감지 영역이 한정적이었으나, 이번에 개발된 전자 피부는 전체가 센서로 구성돼 있어 인간 피부에 더 가까워졌다. 연구진은 물리적 테스트와 머신러닝 기술을 결합해 어떤 신호가 어떤 종류의 접촉을 의미하는 지 스스로 학습할 수 있기 때문에 다양한 유형의 접촉을 더욱 효율적으로 감지할 수 있도록 했다고 연구진은 설명했다. 해당 연구의 주저자 케임브리지 대학 공학과 데이비드 하드먼 박사는 "다양한 유형의 터치에 맞는 센서를 사용하다 보면 소재 제작이 복잡해진다"며, "우리는 단일 소재로 여러 유형의 터치를 동시에 감지할 수 있는 솔루션을 개발하고 싶었다"고 밝혔다.

2025.06.14 12:32이정현 미디어연구소