▲ [사진 = ㈜웰콘시스템즈]

4차 산업 혁명이란 한마디로 기존에 있던 제약으로부터 벗어나는 것이라고 할 수 있다. 메타버스로 가상과 현실이 서로 공유되지 않는다는 제약에서 벗어나고, AI 기술로 현장에 사람이 있어야 한다는 제약에서 벗어났다. 이런 시대를 만들어나가는 것은 로봇 등 첨단 장비들이다. 첨단 ICT 디바이스를 위한 반도체, 디스플레이에 대한 수요가 증가하고 있으며 각종 산업 현장에서 이러한 디바이스를 더욱 더 많이 생산하기 위해 여러 로봇과 자동화 장비에 대한 수요도 함께 증가하고 있다.

이미 세계 로봇산업은 2020년 약 250억 달러에서 2030년 1,600억 달러 규모로 연평균 20% 성장이 전망되고 있으며 국내에서도 2015년부터 2020년까지 연평균 3.6% 성장해 2020년 기준 시장 규모가 5조 원에 달하고 있다. 로봇과 자동화 장비 시장이 성장함에 따라 각종 로봇과 장비에 필요한 서보드라이브 등의 부품에 대한 수요가 증가하고 있으며 특히 장비의 고속화·소형화 트렌드에 맞춰 필요한 기준을 충족하는 부품을 생산하는 업체를 많은 기업들이 찾아다니고 있다.

▲ [사진 = ㈜웰콘시스템즈]

고속화·소형화·정밀화 요구에 맞춰 맞춤 서보 드라이브 생산

20년 경력 노하우, ㈜웰콘시스템즈

㈜웰콘시스템즈(대표 박상덕)는 20년 경력의 서보 드라이브 전문가의 노하우를 바탕으로 고객이 원하는 사양과 형상의 서보드라이브를 개발하고 제공하는 업체다.

로봇 및 자동화 장비 산업에서 가장 중요한 부품 중 하나가 바로 서보모터다. 서보모터는 로봇의 팔을 움직이거나 자동화 장비의 위치 결정에 사용되는 모터로 산업 현장에서 로봇 및 자동화장비에 대한 수요가 증가하는 만큼 그 필요성도 증가하고 있다. 서보모터를 제대로 움직이게 하는 장치가 바로 서보드라이브로 서보드라이브란 모터의 토크 제어, 속도 제어 또는 위치 제어를 하는 장치로 서보모터를 움직이는 전력장치다. 최근 산업 현장은 장비의 고속화, 고정밀화, 소형화 추세가 일고 있으며 이에 따라 좀 더 많은 서보모터를 기기에 달고 있다. 한 기기에 수십에서 수백 개의 서보모터가 달리는데 문제는 서보모터를 단 만큼 서보드라이브도 달아야한다는 것이다. 박상덕 대표는 “과거에는 제어하는 컴퓨터가 따로 있었지만 장비에 모터가 수십 대에서 수백 대까지도 쓰이면서 점차 드라이브가 컴퓨터의 역할까지 하게 되었습니다”라고 설명했다. 하지만 늘어나는 드라이브의 수 만큼 배선 문제와 공간, 무게 문제가 발생하게 되었고 웰콘시스템즈는 이러한 상황을 해결하고자 정밀 제어가 가능한 미니드라이브와 다축 집적형 드라이브 및 커스터마이징 드라이브를 개발하여 공급하고 있다.

▲ [사진 = ㈜웰콘시스템즈]

로봇 공학에 대한 심도 있는 지식과 이해도 보유

국내 기업이 원하는 서보 드라이브 제공

웰콘시스템즈가 지닌 강점은 로봇공학 및 자동화 장비에 대한 심도 깊은 지식과 이해도를 보유하고 있다는 점이다. 점차 로봇과 자동화 장비가 첨단화되면서 이들에 필요한 서보모터와 그에 따른 서보드라이브에 필요한 기술도 변화하고 있다. 웰콘시스템즈는 서보드라이브에 대한 기술과 지식뿐만 아니라 로봇과 자동화 장비 전체를 아우르는 기술과 지식을 갖추고 있어 장비를 운용하거나 필요한 기계공학적인 지식까지 함께 제공할 수 있다. 박 대표는 “로봇 제어를 할 때 왜 제어가 안 되는지 알아내려면 마찰에 대한 이해나, 성능에 대한 이해와 같이 로봇과 장비의 기구에 대한 이해도가 필요합니다. 그래야 서보 드라이브 같은 부품들도 최적화되어 제어를 할 수 있도록 만들 수 있습니다”라고 자신감을 드러냈다.

웰콘시스템즈의 이러한 자신감은 소형화·고속화가 요구되는 현 시장에서 상당한 강점으로 작용하고 있다. 최근까지도 서보드라이브는 해외 제품의 비중이 국내 제품보다 월등히 높았다. 하지만 점차 국내에서도 사용하는 기기의 종류가 다양해지고 자체적으로 개발하는 로봇이나 장비가 늘어나면서 이제 외국에서 오는 제품만으로는 필요한 요건을 찾기 어려웠다. 게다가 비용도 높고 필요한 기능은 없는 경우가 자주 발생하고 있다. 박 대표는 “아주 다양한 형태의 로봇을 만들다 보면 크기든, 모양이든, 용량이든, 사양이든 여기에 딱 맞는 드라이브를 찾으면 거의 없습니다. 게다가 해외에서 몇 단계를 거쳐서 들어오니까 가격도 비싸지고 납품되는데 1년 이상 걸리고, 현장 지원이 잘 되지 않는 등 문제점이 있습니다”라고 설명했다. 웰콘시스템즈는 그런 시장 환경에 맞게 고객이 원하는 사양과 형상을 갖춘 서보 드라이브를 개발하고 다양한 모터-엔코더 조합에 대한 튜닝 기술도 제공하고 있다. 특히 해외 제품이 아니라 국내 제품인 만큼 만약 문제가 생기더라도 바로바로 요구에 대응할 수 있어 현재 많은 업체에서 웰콘시스템즈의 서보드라이브를 사용하고 있다.

▲ [사진 = ㈜웰콘시스템즈]

다축 서보드라이브부터 커스터 마이징까지

모터 제어를 위한 통합시스템 제공

웰콘시스템즈는 보유하고 있는 우수한 기술력과 로봇공학 및 자동화 장비에 대한 이해도를 통해 서보드라이브부터 콘트롤러, 모니터링 앱, 소프트웨어까지 ‘모터 제어 통합시스템’을 제공하고자 한다.

그러한 제품 중 하나인 웰콘시스템즈의 웰콘 미니 드라이브는 67x42.5x28mm크기에 무게 71g이라는 작은 크기임에도 소형 저전압 서보모터에 대응해 사용할 수 있는 서보드라이브다. 소형 저전압 서보모터를 많이 사용하는 장비의 헤드 부분에 설치하기 좋아 반도체 후공정 장비 등에 잘 적용되어 이용되고 있다. EtherCAT/CAN과 USB 통신을 지원하고, 인크리멘털 엔코더, Sin/Cos 엔코더, 아날로그 홀센서 외에도 BiSS,SSI/Tamagawa/Panasonic 엔코더 등의 시리얼 엔코더도 지원해 범용성도 좋다.

물론 수십, 수백 대의 서보모터에 대응하기 위해 서보드라이브를 장착하게 되면 아무리 작은 크기의 미니 드라이브라고 해도 그 수가 부담이 되기 마련이다. 무엇보다 드라이브와 선을 이어야 할 때 배선이 복잡해지고 배선으로 인한 비용도 무시할 수 없다. 이를 위해 웰콘시스템즈는 확장 보드의 슬롯에 꽂아 사용할 수 있는 Slot type 소형 2축 드라이브, 단독으로 400W급 모터 2대를 구동할 수 있는 Stand-alone type 2축 드라이브 등 하나의 드라이브로 다수의 모터를 제어할 수 있는 서보드라이브도 개발해 제공하고 있다.

이 외에도 복합 물류에 대응하는 고성능 LMMT(Linear Moving Magnet Transport) 시스템 수요 증가에 따라 국내 LMMT 장비 업체가 요구하는 펌웨어를 탑재한 LMMT용 소형 고전압 드라이브, 850W 용량의 단축 드라이브와 함께 고객사에서 요청하는 기능, 용량, 크기, 모양을 커스터마이징할 수 있는 커스터마이징 드라이브까지 다양한 서보드라이브를 개발하고 제공한다. 이를 통해 웰콘시스템즈는 스마트팩토리 등에 필요한 구동모터의 모션을 정밀하게 제어하여 다양한 생산라인을 완벽하게 컨트롤하는 고속·고정밀 모션 제어 솔루션, 직접 개발한 Robot Joint 서보 드라이브를 사용해 산업현장의 안전을 지키고 작업 부하를 낮춰 생산성을 높이는 협동로봇 제어 시스템까지 제공한다. 또한 만족하지 않고 끊임없이 개발을 계속해 805W급 Stand-alone type 2축 드라이브 등의 신제품 또한 활발하게 개발 중이다. 박 대표는 “드라이브 하나만 누가 보더라도 몇 천억의 가치가 있는 회사, 그런 회사로 만드는 것이 제 첫 번째 목표입니다”라고 포부를 전했다.