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로봇전문기업 케이엔알시스템(대표 김명한)은 가반하중(들어올리거나 운반할 수 있는 최대무게) 1톤(1000kg)급 ‘고중량 사족보행 로봇’ 개발에 착수했다고 19일 밝혔다.
현재시점에서 글로벌 시장의 전동식 사족보행 로봇이 10~40kg 수준의 적재한계를 보이는 것과 비교하면, 가반하중 1톤급 사족보행 로봇 개발은 시장의 판도를 바꿀 수 있을 정도의 스펙이다.
최근 사족보행 로봇 시장은 빠르게 성장하고 있지만, 주요 활용영역이 감시·정찰(군용)과 시설 점검 및 데이터 수집(산업용) 등의 경량 임무에 맞춰져 있다. 때문에 글로벌 시장에서 상용화되는 사족보행 로봇의 이동시 보행하중은 통상 10~14kg 최대 40kg급이며, 정지하중도 120kg에 불과해 수백 kg급 고하중 이송 플랫폼은 전무한 상태이다.
국내에서는 전투용 사족보행 로봇이 2026년 하반기 육군 실전 배치를 앞두는 등 감시·정찰 분야 도입이 시도되고 있으며, 해외에서는 우크라이나 전장에서 참호·건물 내부 정찰과 폭발물 탐지에 로봇개가 실전 활용되고 있다. 산업분야에서는 2020년 상용화된 보스턴 다이내믹스의 ‘스팟(Spot)’이 건설·에너지·제조 현장의 점검 용도로 활용되고, 중국업체들은 휠·다리 결합형 신제품을 앞세워 가격경쟁을 주도하고 있다.
이처럼 사족보행 로봇 시장은 군용과 산업용을 막론하고 ‘이동형 센서 플랫폼’, 즉 점검·감시·데이터 수집 임무에 집중되고 있다. 반면 건설·중공업·군수 현장에서 실제로 요구되는 중량물 이송 임무를 수행할 수 있는 상용 플랫폼은 사실상 공백상태이다.
케이엔알시스템이 최근 개발에 착수한 고중량 사족보행 로봇의 주행속도는 최대 1톤의 중량물을 적재한 상태에서 시속 약 10km 이상의 속도로 평지기준 90km 이상 이동하는 것을 목표로 하는 고하중 험지용 다목적 이송 플랫폼이다.
이를 위해 사족보행 로봇의 핵심 관절에 2000Nm의 힘을 내는 ‘하이브리드 로터리 액추에이터’를 적용하여 초대형 화물 지지와 험지 돌파력을 동시에 구현해낸다는 계획이다.(Nm(뉴턴미터)는 돌리는 힘인 토크의 단위로, 2000Nm은 1미터 길이의 막대 끝에 200kg의 무게가 실리는 것과 같은 회전력을 의미한다.)
또한 핵심 구동부에는 기존 사족보행 로봇의 한계로 지적돼온 짧은 운용시간과 낮은 적재량을 동시에 극복하는 독자적인 특수설계를 적용했다, 이에 따른 핵심 구동구조 설계에 대한 특허 출원까지 마쳤다.
이 같은 압도적 스펙들은 2025년 9월 이 회사가 세계 최초로 개발에 성공한 '로봇용 하이브리드 로터리 액추에이터'가 가능하게 했다는 설명이다. ‘로봇용 하이브리드 로터리 액추에이터’는 로봇시스템의 두 축인 전기모터와 유압액추에이터의 장점을 하나로 결합한 로봇용 회전형 액추에이터다.
케이엔알시스템은 이를 토대로 주행방식을 휠(바퀴)과 워킹(보행) 방식을 병용할 계획이다. 여기에 더해, 주행성능 또한 파격적이다. 휠 주행시 다리관절에서 소모되는 대기전력을 차단하여 기존방식 대비 주행거리를 최대 62%까지 연장하는 것으로 설계됐다. 이를 통해 1톤의 최대하중을 적재한 상태에서 험지(비포장도로)기준 약 40여km, 평지(포장도로)기준 최대 약 90여km를 안정적으로 이동할 수 있으며, 각 휠에 장착된 고출력 인휠모터를 통해 1톤 적재상태에서 경사를 등판할 수 있는 강력한 기동력을 구현한다는 계획이다.
케이엔알시스템의 가반하중 1톤급 고중량 사족보행 로봇이 노리는 시장은 단순한 운송을 넘어 '극한·험지 환경의 고하중 무인화' 분야이다.
이에 따라 △건설현장의 자재 및 장비 운반 △조선·플랜트 등 중공업 현장의 특수 중량물 이송 △군사작전시 전술차량 접근이 어려운 지형의 탄약·포탄 수송 △재난·소방 현장의 물자 수송 △원전해체 현장 등 극한의 방사능 환경 작업지원 등으로 적용범위를 넓혀 나갈 계획이다.
케이엔알시스템은 사족보행 로봇의 실제 구동모습 발표 시기를 2027년 1분기 중으로 잡고 있다. 케이엔알시스템 관계자는 “한 손의 악력(握力)이 최대 300㎏에 달해 중량물을 거뜬히 조작하는 초대형 슈퍼휴머노이드와 1톤급 화물을 싣고 험지를 돌파하는 사족보행 로봇을 올 연말과 내년 초에 잇달아 선보임으로써, 회사가 보유한 로봇시스템 기술력을 확실하게 각인시킬 것”이라고 밝혔다.
김명한 케이엔알시스템 대표는 "최근 10년간 사족보행 로봇은 눈부시게 발전했지만 정작 현장이 필요로 하는 '무거운 짐을 대신 지는 로봇'은 글로벌 어디에도 없다"며 "감시하고 점검하는 로봇의 시대를 넘어, 사람의 어깨를 실제로 가볍게 하는 로봇의 시대를 열어 나가겠다"고 말했다.
(고중량 험지용 사족보행 로봇 컨셉도 출처: 케이엔알시스템)