희토류 영구자석 공급망이 로봇 산업에 미치는 영향

목차

• 희토류 영구자석은 로봇의 어디에 들어가나
• 희토류 영구자석은 어떻게 모터까지 공급되나
• 특정 지역에 집중된 희토류 공급망
• 공급망 변화가 로봇 산업에 미치는 영향
• 로봇 양산에서는 안정적인 부품 공급도 중요하다
• 희토류 공급망에 대응하는 방법
• 희토류 공급망과 본시스템즈 구동 제품
• 희토류 영구자석 공급망을 정리하며
• 참고자료
• FAQ

희토류 영구자석 공급망과 로봇 산업의 관계

로봇을 움직이는 모터에는 다양한 소재와 부품이 사용되며, 일부 로봇용 모터에는 희토류 영구자석이 들어갑니다. 대표적으로 네오디뮴계 영구자석이 있으며, 로봇 관절이나 각종 구동 장치에 사용하는 모터에도 적용됩니다.

로봇 산업에서 희토류 영구자석을 주목하는 이유는 자석의 기술적인 특성뿐 아니라 공급망과도 관련이 있습니다. 희토류 원료를 채굴한 뒤 분리·정제하고, 금속과 합금, 자석으로 만드는 여러 과정을 거쳐야 실제 모터에 사용할 수 있기 때문입니다.

로봇 제조사가 희토류 원료를 직접 구매하지 않더라도 사용하는 모터나 액추에이터를 통해 이러한 공급망의 영향을 받을 수 있습니다.

이 글에서는 희토류 영구자석이 로봇의 어느 부품에 사용되는지부터 공급망이 어떻게 이어지는지, 공급 상황의 변화가 로봇 부품 조달에 어떤 영향을 줄 수 있는지까지 살펴봅니다.

희토류 영구자석은 로봇의 어디에 들어가나

희토류 영구자석은 일부 전기 모터에 사용되는 소재입니다.

로봇에는 관절과 바퀴, 그리퍼, 각종 회전 기구를 움직이기 위해 여러 종류의 모터가 사용됩니다. 이 가운데 영구자석을 사용하는 모터에는 네오디뮴계 자석과 같은 희토류 영구자석이 들어갈 수 있습니다.

즉 희토류 영구자석은 로봇 외부에서 직접 확인할 수 있는 부품이라기보다 모터 내부에 사용되는 소재 가운데 하나라고 볼 수 있습니다.

로봇의 구동부는 모터와 감속기, 센서, 제어 장치 등 여러 부품으로 구성됩니다. 따라서 희토류 영구자석의 공급 상황이 달라졌을 때 로봇 기업이 체감하는 변화도 자석 자체보다는 모터의 가격이나 납기, 공급 가능 여부에서 먼저 나타날 수 있습니다.

모든 로봇 모터에 희토류 영구자석이 들어가는 것은 아닙니다. 사용하는 모터의 종류와 구조에 따라 적용 여부가 달라집니다.

희토류 영구자석은 어떻게 모터까지 공급되나

희토류 영구자석이 실제 모터에 사용되기까지는 여러 과정을 거칩니다.

희토류를 포함한 광물을 채굴한 뒤 필요한 원소를 분리하고 정제하는 과정이 필요합니다. 이후 금속과 합금으로 가공하고 영구자석을 생산한 뒤 모터 제조에 사용합니다.

여기서 중요한 점은 희토류 광물을 생산한다고 바로 영구자석을 만들 수 있는 것은 아니라는 점입니다.

채굴 이후에도 정제와 소재 가공, 자석 제조 단계가 남아 있습니다. 실제 로봇에 사용되는 모터가 만들어지려면 이 과정이 모두 이어져야 합니다.

따라서 희토류 공급망을 볼 때는 광물이 어디에서 생산되는지만 확인하기보다 채굴된 원료가 어디에서 정제되고 자석과 모터로 만들어지는지까지 함께 살펴볼 필요가 있습니다.

특정 지역에 집중된 희토류 공급망

희토류 영구자석 공급망은 채굴과 분리·정제, 자석 생산 등 여러 단계에서 특정 국가의 비중이 높은 구조를 가지고 있습니다.

여기서 주의해서 볼 부분은 희토류 광물이 생산되는 지역과 실제 자석을 만드는 지역이 반드시 같지는 않다는 점입니다.

로봇 기업이 실제로 구매하는 것은 희토류 광물이 아니라 모터나 액추에이터 같은 부품입니다. 따라서 광물 생산에 문제가 없더라도 정제나 자석 제조 단계에서 공급이 원활하지 않으면 모터 생산까지 영향을 받을 수 있습니다.

반대로 원료 공급에는 문제가 없더라도 자석 제조 능력이 부족하면 필요한 수량의 모터를 확보하기 어려울 수 있습니다.

이 때문에 희토류 공급망을 파악할 때는 원료 생산량뿐 아니라 정제와 자석 제조가 어디에서 이루어지는지도 중요하게 볼 필요가 있습니다.

공급망 변화가 로봇 산업에 미치는 영향

로봇 제조사가 희토류 원료를 직접 구매하는 경우는 많지 않습니다. 대부분 필요한 모터나 액추에이터를 부품 형태로 구매합니다.

그렇다고 희토류 공급 상황과 무관한 것은 아닙니다.

희토류 원료나 영구자석의 공급에 변화가 생기면 자석 제조사와 모터 제조사를 거쳐 로봇 산업에도 영향을 줄 수 있습니다.

가장 먼저 확인되는 부분은 부품 조달입니다.

기존에 사용하던 모터의 납기가 길어지거나 가격이 달라질 수 있고, 필요한 수량을 확보하기 어려워질 수도 있습니다. 이런 상황에서는 다른 제조사의 모터를 검토해야 할 수도 있습니다.

하지만 기존 모터를 다른 제품으로 바꾸는 작업이 항상 간단한 것은 아닙니다.

새로운 모터의 크기와 설치 치수, 토크와 회전 속도, 전원 조건 등이 다르면 주변 부품도 다시 확인해야 합니다. 감속기를 함께 사용하는 로봇 관절이라면 모터와 감속기의 연결 구조도 달라질 수 있습니다.

결국 로봇 기업에서 희토류 공급망 문제는 희토류 원료를 직접 확보하는 문제보다 필요한 모터와 구동부를 계속 공급받을 수 있는가의 문제로 이어집니다.

로봇 양산에서는 안정적인 부품 공급도 중요하다

로봇 시제품을 만드는 단계에서는 개발에 필요한 수량의 모터와 감속기를 확보하면 작업을 진행할 수 있습니다.

같은 사양의 로봇을 계속 생산하려면 모터와 감속기, 센서 등 주요 부품도 필요한 수량만큼 꾸준히 확보할 수 있어야 합니다.

특정 모터를 더 이상 공급받기 어렵다면 다른 제품으로 변경할 수 있는지도 확인해야 합니다. 이때는 새로운 모터의 성능뿐 아니라 기존 로봇 구조에 그대로 적용할 수 있는지가 중요합니다.

따라서 로봇을 양산할 때는 부품의 성능과 함께 필요한 수량을 계속 공급받을 수 있는지, 납기는 안정적인지, 대체할 수 있는 제품이 있는지도 확인해야 합니다.

희토류 영구자석의 공급망 역시 이러한 부품 조달 문제와 이어져 있습니다.

희토류 공급망에 대응하는 방법

희토류 공급망의 집중도를 낮추기 위해 여러 방법이 검토되고 있습니다.

대표적인 방법은 공급처를 여러 지역과 기업으로 나누는 것입니다. 원료부터 정제, 자석 생산까지 특정 공급처에 대한 의존도를 낮추는 방식입니다.

사용이 끝난 제품이나 부품에서 희토류 소재와 자석을 회수해 다시 활용하는 재활용도 하나의 방법입니다.

모터 분야에서는 희토류 사용량을 줄이거나 희토류 영구자석을 사용하지 않는 다른 형태의 모터를 개발하려는 움직임도 이어지고 있습니다.

다만 모터 종류를 바꾼다고 기존 로봇에 바로 적용할 수 있는 것은 아닙니다.

모터가 달라지면 크기와 무게, 토크와 속도, 제어 방식 등이 달라질 수 있기 때문입니다. 기존 로봇에 적용할 수 있는지는 실제 관절 구조와 필요한 동작 조건을 기준으로 다시 확인해야 합니다.

따라서 로봇 산업에서는 공급처를 다양화하고 대체할 수 있는 부품을 확보하면서 기존 로봇 설계에 적용할 수 있는지까지 확인하는 방식으로 공급망 변화에 대응할 수 있습니다.

희토류 공급망과 본시스템즈 구동 제품

본시스템즈는 로봇과 자동화 장비에 적용할 수 있는 BSR 사이클로이드 감속기와 BCSA 액추에이터를 공급하고 있습니다.

BSR은 감속기 단위의 제품으로, 로봇 개발사가 사용할 모터와 감속기를 각각 선정해 구동부를 구성할 수 있습니다.

모터를 별도로 선정한다면 모터의 토크와 회전 속도, 설치 치수 등을 확인한 뒤 필요한 감속비와 BSR 모델을 검토할 수 있습니다.

BCSA는 사이클로이드 감속 기술을 기반으로 얇고 컴팩트하게 설계된 로봇용 액추에이터입니다. 박형 구조와 고토크, 낮은 백래시 등의 특징을 갖추고 있어 로봇 관절의 설치 공간과 필요한 동작에 따라 제품을 검토할 수 있습니다.

다만 BSR이나 BCSA가 희토류 공급 문제를 직접 해결하거나 희토류 사용량을 줄이는 제품이라는 의미는 아닙니다.

결국 로봇 구동부를 구성할 때는 감속기나 액추에이터의 성능뿐 아니라 모터를 포함한 주요 부품을 필요한 수량만큼 안정적으로 공급받을 수 있는지도 함께 살펴봐야 합니다.

희토류 영구자석 공급망을 정리하며

희토류 영구자석은 일부 로봇용 모터에 사용됩니다.

로봇 기업이 희토류 원료나 자석을 직접 구매하지 않더라도 이러한 자석이 들어간 모터와 액추에이터를 사용한다면 공급 상황의 영향을 받을 수 있습니다.

희토류 영구자석은 광물 채굴부터 분리·정제, 금속과 합금 제조, 자석 생산을 거쳐 모터에 사용됩니다. 이 과정 가운데 어느 한 단계에서 공급이 원활하지 않으면 모터의 가격이나 납기, 공급 가능 수량에도 영향을 줄 수 있습니다.

따라서 로봇을 개발하고 양산하는 기업에서는 희토류 원료 자체를 자세히 살펴보기보다 실제로 사용하는 모터와 구동부를 안정적으로 공급받을 수 있는지, 기존 부품을 다른 제품으로 바꿔야 할 때 어떤 부분을 다시 설계해야 하는지를 확인하는 것이 중요합니다.

참고자료

1. 산업통상자원부 – https://www.motie.go.kr

2. 소재부품장비 종합정보망 – https://www.mctnet.org

3. 한국기계연구원 – https://www.kimm.re.kr

4. 한국산업기술기획평가원(KEIT) – https://www.keit.re.kr

5. 국가기술표준원 – https://www.kats.go.kr

6. KOTRA – https://www.kotra.or.kr

7. 한국로봇산업진흥원(KIRIA) – https://www.kiria.org

8. 국제로봇연맹(IFR) – https://ifr.org

9. 본시스템즈 공식 홈페이지 – https://www.bonsystems.co.kr

FAQ

태그: 희토류 영구자석, 로봇 산업, 공급망, 로봇 액추에이터, 감속기