스마트한 휴머노이드 액추에이터, ‘8월‘ 신제품 출시!

오늘은 반가운 소식을 전해드리려고 합니다. 바로, 본시스템즈에서 야심차게 준비한 스마트 액추에이터, BCSA(Bonsystems Cycloidal Smart Actuator) 휴머노이드 액추에이터 신제품 출시 소식입니다. 요즘은 인공지능 기술이 워낙 빠르게 발전하다 보니, 로봇 이야기를 할 때 사람처럼 걷고, 물건을 들고, 반응하는 모습이 더는 낯설지 않게 느껴지기도 합니다. 이제는 단순히 정해진 동작을 반복하는 걸 넘어서, 상황에 맞게 반응하고 스스로 판단해 움직이는, 그런 복합적인 로봇이 점점 요구되고 있는 분위기죠.

이런 흐름 속에서 자연스럽게 주목받는 게 바로 로봇의 ‘동작’을 만드는 메커니즘입니다. 아무리 AI가 똑똑해도, 구동 능력이 떨어지거나, 팔, 다리 등의 동작이 정확하지 못하다면 실제 산업 현장에서 활용하기에는 어렵겠죠. 그래서 요즘 로봇을 설계할 때 가장 많이 고민하는 부분 중 하나가 ‘자연스러운 움직임의 구현’입니다. 그리고 그 중심에 있는 부품이 바로 액추에이터입니다.

AI가 로봇의 뇌라면, 액추에이터는 그 명령을 실제 움직임으로 바꿔주는 근육 같은 역할을 합니다. 그런데 이 부품이 단순히 강한 힘만 낸다고 좋은 건 아닙니다. 작고 가벼우면서도 충분한 토크를 낼 수 있어야 하고, 설계와 배선도 고려해야 되죠. 오늘 소개드릴 휴머노이드 액추에이터는, 바로 그런 현실적인 고민들에서 출발해 만들어진 제품입니다.

본격적인 휴머노이드 시대, 그 중심에 선 액추에이터

이제 로봇을 단순한 기계로 보긴 어렵습니다. 특히 휴머노이드는 사람과 함께 움직이고 협업하는 걸 전제로 설계되기 때문에, 외형뿐 아니라 동작까지 사람과 비슷해야 한다는 요구가 점점 강해지고 있습니다. 그러다 보니 산업용 로봇보다 훨씬 더 정교한 구조, 그리고 유연하게 반응할 수 있는 구동 시스템이 요구되고 있습니다.

그 중심에 있는 부품이 바로 액추에이터입니다. 휴머노이드용 액추에이터는 여러가지 까다로운 조건을 동시에 만족해야 하죠. 작고 얇아야 하지만, 그 안에서 충분한 토크가 나와야 하고, 동작은 정확하게 제어되어야 합니다. 여기에 ‘백드라이브’ 특성까지 갖춰야 하죠.

백드라이브는 출력축에서 힘이 가해졌을때, 모터의 입력축이 회전되는 현상을 말합니다. 예를 들어 전원이 꺼진 상태에서도 사람 손으로 로봇의 구동 부위를 움직일 수 있게 만다는 성능인데, 재활 로봇이나 협동 로봇처럼 사람과 가까이에서 작동하는 경우에는 이 기능이 안전성과도 직결됩니다.

하나의 액추에이터에 이런 요소들을 모두 담아내려면, 구조 설계, 재료 선택, 감속 기술, 발열 제어, 외형 디자인까지 모든 요소가 잘 맞물려야 가능한 일입니다. 그래서 본시스템즈는 이런 복합적인 요구를 ‘BCSA’라는 이름안에 담아내고자 했습니다.

로봇의 움직임을 설계하는 액추에이터, BCSA의 특징

BCSA는 그동안 본시스템즈의 스마트 액추에이터 시리즈를 통해서 검증된 독자적인 기술 연구로 개발한 사이클로이드 기반 감속 기술을 바탕으로, 휴머노이드에 최적화된 액추에이터 구조로 재정의 했습니다. 얇고 가벼우면서도 충분한 출력을 낼 수 있고, 내부 배선과 부품 배치에 유연하게 대응할 수 있으며, 백드라이브와 방열 구조도 적용했습니다.

1) 모터와 감속기의 독립 설계

가장 먼저 눈에 띄는 변화는, 모터와 감속기의 설치 공간을 분리한 구조입니다. 이 구조는 단순히 내부 부품의 배열을 바꾼 것이 아니라, 실제로 고장이나 이상이 발생했을 때 전체 유닛을 통째로 해체하지 않고도 필요한 부위만 빠르게 교체하거나 점검할 수 있게 만든 구조입니다.

특히 휴머노이드처럼 관절이 많은 구조에서는 하나의 구동부가 문제가 생겼을 때 전체 시스템이 영향을 받기 쉽습니다. 이럴 때 부분 접근이 가능한 구조는 유지보수 시간과 비용을 줄이는 데 큰 도움이 됩니다. 모터와 감속기 중 한쪽만 별도로 교체하거나, 개발 과정에서 조건을 바꿔가며 시험하기도 편리합니다.

2) 초박형 사이클로이드 감속기 구조

휴머노이드 액추에이터 BCSA는, 저희가 직접 설계한 사이클로이드 치형을 기반으로 합니다. 사이클로이드 구조는 일반적인 기어 방식에 비해 마찰이 적고, 높은 감속비를 단일 단계에서 구현할 수 있어, 출력과 내구성 두 가지를 동시에 만족시킬 수 있는 구조입니다.

이번에 출시를 앞두고 있는 신제품에서는 더 얇아진 두께를 자랑합니다. 로봇의 손목, 팔꿈치, 무릎 등 구조적으로 공간이 제한된 부위에 적합한 사양을 제공합니다. 더 얇아진 두께는 관절 간 간섭을 줄일 수 있고, 로봇 전체의 구동 반경도 확보할 수 있어 자연스럽고 부드러운 움직임을 실현할 수 있는 기반이 됩니다. [관련 콘텐츠: 로봇 액추에이터, 왜 얇아야 할까?]

3) 크로스롤러 베어링과 중공형 출력축

BCSA는 반복적으로 강한 하중이 걸리는 환경에서도 안정적인 출력을 유지할 수 있도록 크로스롤러 베어링을 적용했습니다. 출력축은 중공형으로 설계되어 있어, 내부로 센서 케이블이나 회전축 등을 통과시킬 수 있습니다. 이런 구조는 복잡한 다관절 설계에서 배선을 외부로 우회하지 않고도 정돈된 구조를 유지할 수 있게 해줍니다. 특히 손목, 발목처럼 공간이 협소한 구간에서 설계 자유도를 크게 확보할 수 있는 중요한 요소입니다.

4) 발열 제어와 경량 구조

로봇이 장시간 작동할 때 가장 먼저 문제가 되는 것 중 하나는 열입니다. 이번 제품에서는 방열 흐름을 고려한 설계 구조를 적용했고, 경량화를 위해 알루미늄 하우징을 사용했습니다. 전체 구조가 가벼워지면 로봇이 더 민첩하게 반응할 수 있고, 불필요한 하중도 줄어들게 됩니다. 게다가 표면은 아노다이징 처리로 마감해 외형적으로도 고급스러운 인상을 줍니다. 그래서 관절부가 외부에 노출되는 경우에도 어색하지 않게 로봇 전체의 인상을 해치지 않는 디자인을 제공합니다.

제품에 대한 자신감

BCSA는 처음부터 ‘작고 강하고 유연한’ 액추에이터를 만들겠다는 목표로 출발한 제품입니다. 단순히 출력 토크 수치를 끌어올리는 것이 목적이 아니었습니다. 실제로 로봇을 설계하고 조립해본 사람들이라면 누구나 겪어봤을 법한 문제들 (관절부에 들어가지 않는 크기, 뒤엉킨 배선, 반복 동작에 따른 마모, 고장이 났을 때 전체를 다시 분해해야 하는 불편함 등) 그런 현실적인 고민들을 해결하기 위해서 시작됐습니다.

높은 출력 토크, 관절부에 무리 없이 들어갈 수 있는 두께와 무게, 고장이나 수정이 필요할 땐 복잡한 분해 없이도 빠르게 대응할 수 있도록 제작되었습니다. BCSA는 로봇의 설계 안에서 자연스럽게 녹아들 수 있도록 고안된, 하나의 독립된 기능 모듈에 가깝습니다. 화려한 수치로 설명하기보다는, 로봇을 만드는 입장에서 실제로 ‘잘 쓸 수 있는’ 구조를 만드는 것이 가장 중요하다고 생각했습니다. 그리고 그 고민이 이번 제품에 고스란히 담겨 있습니다.

다양한 로봇 플랫폼에 맞춘 커스터마이징 전략

BCSA는 정해진 사양을 그대로 제공하는 부품이 아니라, 실제 로봇이 작동할 환경과 구조에 맞춰 조정될 수 있도록 설계된 구동 모듈입니다. 본시스템즈는 처음부터 “하나의 액추에이터로 모든 로봇을 해결할 수 없다”는 전제를 바탕으로 제품 개발을 이어왔습니다. 로봇의 구조와 목적이 다르다면, 그에 맞게 액추에이터의 구동 방식과 설계도 달라져야 한다는 생각에서 출발했습니다.

예를 들어, AGV나 AMR처럼 이동성과 반복 동작이 핵심인 자율주행 로봇은 장시간 구동에 따른 열 발생, 반복 하중에 대한 내구성, 고출력 토크의 안정적인 유지가 가장 중요한 요소입니다. 하루 종일 움직여야 하는 구조인 만큼, 동작 효율과 성능 유지가 중심에 놓입니다.

반면, 휴머노이드 로봇은 이야기의 방향이 조금 다릅니다. 단시간 동작이더라도 움직임 자체가 사람처럼 자연스럽고 유연해야 하고, 동작에 대한 제어 응답성과 백드라이브 특성이 중요하게 작용합니다. 손으로 밀었을 때 부드럽게 반응하고, 명령에 즉각적으로 반응하며, 관절의 구동이 기계적으로 거칠지 않아야 사람과의 협업이나 보조 동작이 가능합니다.

이렇게 서로 다른 목적과 조건을 만족시키기 위해, BCSA는 다양한 요소를 조합할 수 있도록 만들어졌습니다. 감속비는 11:1부터 49:1까지 선택 가능하고, 요구되는 토크에 따라 출력도 조정됩니다. 외형 크기와 장착 방향은 로봇의 구조에 맞게 대응할 수 있도록 설정되어 있으며, 중공형 출력축은 케이블이나 회전축 등을 내부로 통과시켜야 하는 구조라면 선택적으로 적용할 수 있습니다. 연결될 모터의 전압, 회전수, 정격 토크 등 사양에 따라 최적 조합을 맞출 수 있는 구조로 구성되어 있습니다.

동일한 ‘팔 관절’이라 하더라도, 어떤 물체를 얼마나 빠르게 집고 움직이느냐에 따라 요구되는 감속비, 토크, 구동 반경은 달라질 수밖에 없습니다. 또 어떤 구조에서는 공간이 좁아 장착 방향을 바꿔야 하고, 어떤 경우에는 케이블 간섭 없이 배선을 통과시켜야 할 수도 있습니다.

이처럼 로봇이 요구하는 조건을 세밀하게 반영하지 않으면, 설계 과정에서 많은 제약이 생기거나, 로봇의 성능이 기대에 미치지 못할 수 있습니다. 그래서 저희는 제품 중심의 설계가 아니라, 로봇 중심의 설계를 지향합니다. BCSA는 정해진 틀 안에서 선택지를 고르게 하는 방식이 아니라, 실제로 필요한 구조와 기능을 중심으로 조합해가는 형태의 액추에이터입니다.

‘성능’은 단순히 높은 수치를 의미하지 않습니다. 그런 의미에서 BCSA는 수치보다 설계 목적에 가까운 구조, ‘어떤 로봇에 가장 잘 맞는가’를 먼저 고민한 휴머노이드 액추에이터라고도 볼 수 있습니다.

신제품 구매 문의 및 상담 안내

본시스템즈는 감속기와 액추에이터 기술을 기반으로, 지금까지 소형 고출력 구동 솔루션을 개발해 다양한 산업 현장에서 문제를 해결하고 있습니다. 그리고 이제 그 기술을 한층 더 정교하게 다듬어, 사람과 함께 움직이는 로봇 시대에 필요한 새로운 액추에이터를 만들고자 합니다. 단순히 더 나은 스펙을 제공하는게 아닙니다. 실제로 로봇이 동작하는 환경과 구조에 꼭 맞는 구동 방식을 설계하고 구현하는 것이 저희가 집중하는 방향입니다.

저희가 추구하는 고객 관계는 단순힌 부품 공급자가 아닙니다. 로봇을 설계하고 구현하려는 분들의 목적과 과제를 함께 이해하고, 가장 현실적이고 설득력 있는 방식으로 제품을 만들어가는 파트너이고 싶습니다. 로봇 관절 설계에서 자주 마주하는 문제들. 예를 들어 크기 제약, 설계 자유도, 토크 부족, 반복 동작에서의 발열과 소음 등. 이러한 현실적인 제약들을 액추에이터 구조 자체로 풀어내는 것이 저희의 역할이라고 생각합니다.

오늘 소개드린 ‘휴머노이드 액추에이터 BCSA 신제품은, 2025년 8월에 출시될 예정’입니다. 현재도 다양한 로봇 프로젝트에 적용될 예정이며, 휴머노이드뿐만 아니라 자율주행 로봇 등 각기 다른 목적과 구조를 지닌 로봇 플랫폼에 맞춰 꾸준히 개선되고 있으며, 고객의 설계 목적에 따라 유연하게 진화하고 있습니다.

출시를 앞둔 BCSA 신제품에 대해 궁금한 점이 있으시다면, 언제든지 본시스템즈 공식 홈페이지를 통해 문의해 주세요. 특히 제품 상담이나 견적 요청을 보다 빠르고 정확하게 진행하고 싶으시다면, 아래와 같은 항목을 함께 전달해 주시면 좋습니다.

• 어떤 종류의 로봇에 적용하실 계획인지 (예: 휴머노이드 팔 관절, AMR 바퀴 구동 등)
• 설치 공간에 대한 크기 또는 방향 제약
• 사용 환경의 특수 조건 (예: 고온, 고습, 진동 등)
• 연결 예정인 모터의 전압, 정격 토크, 회전수 등 사양
• 희망하시는 납기 일정

이러한 정보가 구체적일수록, 저희 기술팀이 사용 목적에 적합한 구조를 빠르게 제안드릴 수 있습니다. 실제 작동 환경에 맞춘 최적의 액추에이터를 찾고 계신다면, 지금 본시스템즈와 함께 고민해보셔도 좋습니다. 휴머노이드 시대를 위한, 작고 강한 구동 솔루션. 직접 경험하세요.

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자주 묻는 질문 [FAQ]