케이엔알시스템, 1톤 싣고 험지 달리는 사족로봇 개발...내년 초 공개

2000Nm급 하이브리드 액추에이터 적용...1톤 적재 시 평지 90km 이동 목표

건설·중공업·군수·재난현장 겨냥...휠·보행 병용해 고하중 무인운송 공략

사족보행 로봇 컨셉도.ⓒ케이엔알시스템

케이엔알시스템이 최대 1톤의 화물을 싣고 험지를 이동할 수 있는 고중량 사족보행 로봇 개발에 나섰다. 기존 사족보행 로봇이 감시·정찰이나 시설 점검 등 비교적 가벼운 임무에 주로 활용되는 것과 달리 건설·중공업 현장의 중량물과 군수물자 등을 직접 운반하는 고하중 이송 플랫폼을 목표로 한다.

로봇 전문기업 케이엔알시스템은 가반하중 1톤급 '고중량 사족보행 로봇' 개발에 착수했다고 19일 밝혔다. 실제 구동 모습은 2027년 1분기 공개할 예정이다.

회사가 개발 중인 로봇은 최대 1톤의 화물을 적재한 상태에서 시속 약 10km 이상으로 이동하고, 평지 기준 90km 이상의 주행거리를 확보하는 것을 목표로 한다. 비포장도로 등 험지에서는 약 40km 이동을 목표로 설계하고 있다.

핵심은 로봇 관절에 적용하는 2000Nm급 '하이브리드 로터리 액추에이터'다. Nm는 회전력을 나타내는 토크 단위로, 2000Nm는 1m 길이의 막대 끝에 약 200kg의 무게가 실리는 것과 같은 수준의 회전력이다.

케이엔알시스템은 이를 통해 대형 화물을 지지하는 동시에 비포장도로와 경사로 등 험지를 돌파할 수 있는 힘을 확보한다는 계획이다.

주행 방식은 바퀴와 보행을 함께 사용한다. 상대적으로 평탄한 곳에서는 휠로 이동하고, 바퀴만으로 통과하기 어려운 지형에서는 다리를 활용하는 방식이다.

휠 주행 시에는 다리 관절에서 소모되는 대기전력을 차단해 주행거리를 기존 방식 대비 최대 62% 늘리도록 설계했다. 각 휠에는 고출력 인휠모터를 탑재해 1톤을 적재한 상태에서도 경사로를 오를 수 있도록 할 계획이다.

케이엔알시스템은 지난해 9월 개발한 로봇용 하이브리드 로터리 액추에이터를 이번 로봇의 핵심 구동부로 활용한다. 전기모터와 유압 액추에이터의 특성을 결합해 높은 출력과 에너지 효율을 동시에 확보하는 방식이다. 관련 핵심 구동구조에 대한 특허 출원도 마쳤다.

회사는 기존 사족보행 로봇 시장이 주로 감시·정찰과 시설 점검, 데이터 수집 등 '이동형 센서 플랫폼' 역할에 머물러 있다고 보고 있다. 상용 사족보행 로봇의 이동 시 적재 능력이 통상 수십kg 수준인 만큼 수백kg 이상의 중량물을 직접 운반하는 시장은 아직 본격적으로 형성되지 않았다는 판단이다.

케이엔알시스템은 이를 건설현장의 자재·장비 운반과 조선·플랜트 등 중공업 현장의 특수 중량물 이송에 활용할 계획이다. 군사작전에서는 전술차량 접근이 어려운 지형에서 탄약과 포탄 등 군수물자를 운반하는 용도를 겨냥한다.

재난·소방 현장의 물자수송이나 원전 해체 과정에서 방사능 등으로 사람이 직접 접근하기 어려운 환경의 작업지원 등으로도 적용 범위를 확대한다는 방침이다.

케이엔알시스템은 고하중 사족보행 로봇과 함께 중량 작업용 휴머노이드 개발도 추진하고 있다. 올해 말에는 최대 가반하중 600kg급을 목표로 한 '슈퍼휴머노이드'를 공개할 계획이다. 회사는 한 손의 악력이 최대 300kg에 달하는 수준을 목표로 개발하고 있다.

케이엔알시스템 관계자는 "한 손의 악력이 최대 300kg에 달해 중량물을 조작하는 초대형 슈퍼휴머노이드와 1톤급 화물을 싣고 험지를 돌파하는 사족보행 로봇을 올 연말과 내년 초 잇달아 선보일 것"이라고 말했다.

김명한 케이엔알시스템 대표는 "최근 10년간 사족보행 로봇은 빠르게 발전했지만 정작 현장이 필요로 하는 '무거운 짐을 대신 지는 로봇'은 글로벌 시장에서도 찾아보기 어렵다"며 "감시하고 점검하는 로봇을 넘어 사람의 중량 작업을 대신하는 로봇 시장을 열어가겠다"고 말했다.