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[서울=뉴스핌] 배상희 기자 = 올해 들어 중국 본토 A주 시장에서 큰 폭의 상승세를 이어온 휴머노이드 로봇 테마가 최근 일부 종목의 조정기로 이어지며, 연계 세부섹터와 종목별로 주가의 엇갈림(분화) 현상이 나타나고 있다. 일부 섹터와 종목은 크게 하락한 반면, 일부 인기 세부섹터와 종목들은 계속해서 신고가를 경신하며 상승세를 이어가고 있는 것.

반면, 로봇 산업체인에 연계된 핵심 세부영역 중 '감속기' 테마는 여전히 시장의 관심 속에 상승세를 이어가고 있어 주목된다.

휴머노이드 로봇 산업체인의 핵심 영역 중 하나로서 로봇을 중심으로 항공우주, 자동차, 공작기계 등 다양한 영역에서 수요가 지속 증가하며 비교적 확실한 성장성을 이어갈 것이라는 긍정적 평가가 나오고 있어서다. 

◆ 다양한 산업에서 수요 확대될 '감속기'

감속기(Reducer)는 모터의 출력 회전 속도를 낮추고, 이를 통해 출력 토크(Torque, 회전력)를 높이는 기계 장치다. 모터는 자체적인 회전 속도 조절 능력이 없어 감속기를 통해 회전 출력 토크를 조절할 수 있다. 높은 토크 출력값 즉, 회전력이 높아질 경우 자동차의 경우 더 빨리 바퀴를 돌릴 수 있는 만큼 가속력이 향상되고, 로봇의 경우 더 큰 힘을 낼 수 있게 된다.

응용 범위 또한 매우 광범위해 공업용 기계, 자동차, 항공우주, 로봇 등 다양한 분야에 널리 사용된다.

구조와 구동 원리 등에 따라 감속기는 △범용 감속기 △전용 감속기 △정밀 감속기로 분류된다.

그 중 정밀 감속기는 가벼운 무게와 높은 출력으로 공업용 로봇과 휴머노이드 로봇, CNC 공작기계(수치제어 장치를 결합한 자동화 공작기계) 등 높은 정밀도가 요구되는 산업 분야에서 주로 사용된다.

정밀 감속기는 다시 △유성 감속기(Planertary Reducer) △하모닉 감속기(Harmonic Reducer) △RV(Rotary Vector, 회전 벡터) 감속기로 세분화된다.

① 하모닉 감속기

▶강점 : 부피가 작고 무게가 가벼우며, 구조가 단순하고 컴팩트하다. 높은 전송비로 비교적 큰 출력 토크를 제공하고 정밀도가 높다.

▶취약점 : 토크 내구성이 약해 충격에 취약하며, 이에 고부하 응용에 적합하지 않다.

▶응용 시나리오 : 3C 제품 조립라인, 반도체, 의료기기 등 공업용 로봇과 휴머노이드 로봇 등 고정밀 제어가 필요한 곳에 응용된다. 주로 로봇의 작은 팔, 손목, 손 등의 관절에 사용된다.

② 유성 감속기

▶강점 : 높은 전송비로 출력 토크가 크고 전송 효율이 높다. 구조가 단순하며 비용이 비교적 낮다.

▶취약점 : 정밀도가 상대적으로 낮고, 단일 감속비가 낮으며, 다단일 경우 무게와 부피가 크다. 하중 용량이 상대적으로 약해 중간 정도의 부하 응용에 적합하다.

▶시나리오 : 서보 모터 구동 시스템과 같은 고효율 전송이 필요한 시나리오에 적합하다. 서보 모터에 설치되어 회전 속도를 낮추고 토크를 높이며 정확한 위치 설정을 위해 사용된다. 로봇에서 정밀도 요구사항이 비교적 낮은 신체 회전 관절 부분에 주로 사용된다.

③ RV 감속기

▶강점 : 높은 가반하중과 높은 강성의 특징을 보유하고 있으며, 토크 출력과 정밀도가 높다는 특징이 있다.

▶취약점 : 구조가 복잡하고 부피가 크며, 비용이 높다.

▶시나리오 : 주로 고토크 출력과 고정밀 회전 운동을 구현하는데 사용된다. 로봇 베이스, 큰 팔, 어깨, 대퇴부 등 하중이 많이 실리는 위치에 적용된다.

◆ 글로벌 대표 로봇 제조사의 응용 현황 

앞서 소개한 하모닉, 유성, RV 등 세 가지 감속기에 대해 국내외 로봇 선두 기업들이 사용 유형은 일치하지 않는다.

테슬라(TESLA)는 자체 개발한 휴머노이드 로봇 옵티머스(Optimus)의 팔, 다리, 몸통, 목 등의 위치에 14개의 회전 액추에이터를 설치하고, 이에 상응하는 14개의 하모닉 감속기를 사용했다. 정교한 작업이 필요한 손에는 정밀 유성 감속기를 채택했다.

중국 휴머노이드 로봇 산업의 리더기업인 유니트리(宇樹∙UNITREE)와 로봇 업계의 신흥 기업인 샤오미(小米∙XIAOMI 1810.HK)는 모두 유성 감속기를 채택했다.

또 다른 중국 대표 휴머노이드 로봇 제조사 유비텍(優必選∙유비쉬안∙UB TECH, 9880.HK)은 하모닉 감속기를, 애지봇(智元∙AgiBot), 푸리에(傅利葉∙Fourier), 샤오펑(小鵬∙XPEV 9868.HK)은 하모닉과 유성 감속기를 모두 채택했다.

◆ 中 점유율 1위는 일본기업, 기술국산화 시급

중국 거우구빅데이터(勾股大數據,GoguData)에 따르면 2024년 상반기 기준 중국 국내 하모닉 감속기 시장에서 제조사 브랜드별 점유율을 살펴보면 일본 하모닉 드라이브 시스템스(Harmonic Drive System, 35.6%), 중국 녹적해파(綠的諧波∙LEADER HARMONIOUS DRIVE 688017.SH, 18.1%), 중국 TC드라이브(同川精密∙TC Drive 8.4%), 일본 심포(SHIMPO 6.0%), 중국 라이퓨얼 드라이브(來福諧波∙Laifual Drive 5.8%), 중국 한스모션(大族傳動∙Han's Motion 4.2%)이 TOP6 자리를 차지하고 있다.

중국 국내 유성 감속기 시장에서는 2022년 기준으로 일본 심포(20.4%), 중국 과봉지능(科峰智能∙KOFON, 11.7%) 유럽 뉴스타트(NEWSTART ROBOT SYSTEM, 9.4%), 대만 아펙스 다이나믹스(Apex Dynamics, 7.1%), 대만 리밍(LIMING, 5.3%)이 상위 TOP5에 올라 있다.

결론적으로 현재 중국 감속기 시장은 일본 기업을 필두로 해외 기업의 점유율이 높은 편으로, 기술국산화 여력이 큰 대표적 산업 영역이라 판단할 수 있다.

투자적 관점에서는 기술경쟁력을 앞세워 국내 시장 점유율을 확장할 기업에서 포착할 수 있는 기회에 집중해야 한다는 뜻으로 해석할 수 있다.

<로봇 산업체인의 핵심② 확실한 성장성 보유 '中 감속기 테마'>로 이어짐.

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pxx17@newspim.com