로봇, 고성능 배터리 '큰 손' 될까
최근 기업들이 공장 업무 등에 즉시 투입 가능한 수준의 성능을 갖춘 로봇을 잇달아 공개하고 대규모 상용화를 예고하면서, 로봇이 고성능 배터리의 새로운 수요처로 부상할지 관심이 커지고 있다. 22일 배터리 업계에 따르면 휴머노이드 등 고성능 로봇 양산 논의가 구체화되면서 배터리 업체들도 로봇용 셀 공급 가능성을 점검하는 분위기다. 로봇이 공장·물류 등 현장에서 장시간 상시 운용되는 단계로 넘어가면 배터리 에너지 밀도와 출력, 충전 효율이 성능과 운영비를 좌우하는 핵심 요소가 되기 때문이다. 때마침 배터리 업계는 전기차 시장 경쟁 축이 '성능'에서 '가격'으로 옮겨가면서, 고성능 배터리 수요처 대안이 시급한 상황이다. 로봇 제조사 역시 그동안 단가와 조달 여건 탓에 고사양 배터리 적용에 제약이 있었지만, 성능 중심 배터리 협력 수요가 확대되는 방향으로 분위기가 바뀌고 있다는 평가가 나온다. "팔아줘야 쓰죠"...로봇업계, 고성능 배터리 쓰고 싶어도 못 써 현재 배터리 시장에서 로봇 공급 비중은 극히 적다. 전기차나 에너지저장장치(ESS) 대비 시장이 아직 본격적으로 활성화되지 않은 점도 있지만, 기본적으로 쓰이는 배터리 자체가 매우 적다. 전기차 한 대당 탑재되는 배터리 용량은 70~80kWh인 반면, 로봇 한 대당 배터리 용량은 평균 3kWh 정도다. 이 때문에 로봇 기업들은 제품에 최적화된 배터리를 구하기 여의치 않았다. 규모의 경제가 갖춰지지 않아 배터리 기업 입장에서 상대적으로 후순위 고객이었기 때문이다. 로봇 기업들이 그동안 2170(지름 21mm·높이 70mm) 원통형 배터리를 주로 채택해온 것도 같은 맥락이다. 원통형 배터리는 규격이 표준화돼 있어 기업별로 별도 설계가 필요하지 않다. 배터리 업체가 규격에 맞춰 생산하면 로봇·전동공구처럼 대량 주문이 어려운 수요처가 이를 구매해 쓰는 방식으로 시장이 형성돼 왔다. 한재권 에이로봇 최고기술책임자(CTO)는 “배터리 용량을 키우는 게 업계 숙제기 때문에 폼팩터만 생각한다면 공간 효율적인 파우치 배터리가 더 낫지만, 단가 문제와 구매 가능 여부 등의 문제로 로봇 배터리로 원통형 배터리가 많이 채택되고 있다”며 “로봇 특성상 탑재 가능한 배터리 크기나 무게도 한계가 있어 용량을 늘리기 쉽지 않다는 것이 문제”라고 설명했다. 1시간 충전 2시간 사용 그쳐…로봇 기업, '46파이·전고체' 배터리 눈독 로봇 시장이 커지며 배터리 사용량이 빠르게 늘어나면, 로봇 기업도 고성능 배터리를 도입하기가 한층 수월해질 것으로 보인다. 배터리 성능이 로봇 상용화의 핵심 제약 요인으로 지목되는 만큼, 업계의 고사양 배터리 투자 의지도 뚜렷하다는 평가다. 국내 기업 배터리를 탑재한 로봇의 사례를 보면, 대체로 충전 시간 대비 사용 시간이 약 두 배 수준에 머문다. LG에너지솔루션 배터리가 탑재된 베어로보틱스의 서빙 로봇 '서비 플러스'는 충전 4~6시간에 사용 10~12시간 수준이다. 삼성SDI 배터리가 탑재된 현대차그룹 로보틱스랩의 자율주행 모빌리티 로봇 플랫폼 '모베드'는 충전 2시간 30분에 사용 4시간을 지원한다. 로봇의 주요 투입처로 꼽히는 공장이나 일상 서비스 영역에서 '상시 운용'을 전제로 할 경우, 현 배터리 성능 수준이 결정적 제약이 된다는 지적이 나온다. 한 CTO는 “공장에 로봇을 투입하더라도 배터리가 오래 가지 못해 충전을 수시로 해야 하는 불편이 따르고, 이 때문에 로봇을 쓰지 못하겠다는 의견이 나올 정도로 배터리 한계가 로봇 상용화에 발목을 잡는 측면이 있다”고 지적했다. 이어 “가격 경쟁이 치열한 전기차와 달리 로봇 업계는 비용이 더 들더라도 같은 부피·무게에서 에너지 용량을 늘릴 수 있는 고사양 배터리에 투자할 용의가 있다”고 덧붙였다. 이런 배경에서 로봇 업계는 2170 차세대 규격으로 거론되는 46파이(지름 46mm 원통형) 배터리, 더 나아가 에너지 밀도 개선이 기대되는 전고체 배터리의 유력 수요처로도 주목받는다. 현재 배터리 주 사용처인 전기차와 ESS는 고성능 배터리에 대한 수요가 급감한 반면, 로봇업계는 정반대의 기류가 나타나고 있어서다. LG엔솔·삼성SDI, 로봇 배터리 시장 선점 기대 ↑ 로봇 및 배터리 업계의 흐름을 고려할 때 국내 기업들이 새로운 사업 기회를 확보할 수 있다는 기대도 나온다. 고성능 배터리 개발 역량을 갖춘 데다, 주요 로봇 제조사와의 협력 접점도 이미 구축해왔다는 이유에서다. LG에너지솔루션의 경우 테슬라에 장기간 전기차 배터리를 공급해온 만큼, 테슬라가 개발한 휴머노이드 '옵티머스'에 배터리를 납품할 가능성이 제기된다. 테슬라는 올해 1분기 중 '옵티머스 V3' 프로토타입을 공개하고, 본격 양산을 계획하고 있다. 테슬라가 옵티머스에 도입할 예정인 4680 배터리를 LG에너지솔루션이 파일럿 라인에서 양산 중인 점도 이런 전망에 힘을 싣는다. LG에너지솔루션은 LG전자가 CES2026 현장에서 공개한 홈로봇 '클로이드' 배터리 공급사로도 거론된다. 삼성SDI는 현대차그룹 로보틱스랩과 로봇 배터리 개발 협력을 추진 중인 점에서 현대차그룹이 인수한 보스턴다이나믹스에 로봇 배터리를 공급할 수 있다는 관측이 나온다. 삼성전자가 대주주인 레인보우로보틱스에 대한 배터리 공급 기대감도 있다. 배터리 업계 관계자는 “그 동안 나왔던 로봇들과 달리 산업용 로봇이 본격 채택되기 시작하면 상시적으로 업무를 수행하고 무거운 물건을 옮기는 등 보다 고용량, 고밀도 배터리셀이 대량 공급될 유인이 생길 것”이라며 “로봇 수행 능력이 발전함에 따라 광범위한 영역으로 사용 범위가 확대된다면 배터리 수요도 그만큼 확장될 것”이라고 기대했다.
