[인더스트리뉴스 최종윤 기자] 지속적인 R&D 투자와 연구개발에 매진해온 한 업체가 협동로봇 시장에 핵심으로 떠오르고 있는 힘/토크센서 개발에 성공했다. 대구 한국로봇산업진흥원에 위치한 다이소셀(대표 조희동)이 그 주인공으로, 30년간 Strain Gauge식 로드셀 및 힘/토크 센서 개발 및 응력 해석 경험을 축적해 왔다. 다이소셀은 8기통 자동차 엔진블록 열응력 해석용 Strain Gauge 작업 등 고도의 기술경험을 통해 5년 전부터 4차 산업혁명 관련 로봇 관련 힘/토크센서 개발에 집중해 왔다.

사진왼쪽부터 다이소셀 조희동 대표와 6-Axis F/T SENSOR [사진=다이소셀]

Strain Gauge는 기계적인 미세한 변화를 전기신호로 해서 검출하는 센서다. Strain Gauge를 기계나 구조물의 표면에 접착해 표면에서 생기는 미세한 치수의 변화, 즉 Strain을 측정한다. 크기로부터 강도나 안전성의 확인을 하는데 중요한 응력을 알 수 있다. 최근 기계나 구조물 등이 고온저온 등 악조건에서의 안전 속에서도 경량화가 요구되는 등 서로 모순되는 조건을 만족시키기 위해 고도의 설계기술이 요구되는데, 이러한 설계검증을 위해 응력측정의 중요성은 한층 높게 돼 자동차, 항공기는 물론 교량, 땜 등의 거대한 구조물에 이르기까지 Strain Gauge 방식은 넓게 이용되고 있다.

글로벌 기업에서 정밀작업을 위한 협동로봇 관절에 Strain Gauge식 토크센서를 채택되며 큰 관심을 모았다. Strain Gauge식 토크센서가 장착된 협동로봇은 미세한 힘에도 바로 반응 끼워 맞춤 조립, 주물 버거 제거 등까지 가능하게 됐다. 하지만 해당 협동로봇 제품은 억대로 고가에 판매되고 있다. 다이소셀의 Strain Gauge식 힘/토크 센서 개발 완료는 고부가가치 센서의 국산화에 큰 의미가 있다.

다이소셀을 소개한다면?

다이소셀은 1986년 한국표준과학기술원(KRISS) 수탁과제로 Strain Gauge식 로드셀 국산화에 참여한 계기로 힘/토크 센서 기술을 습득한 이후, 30년간 산업용 Strain Gauge식 로드셀 주문형 제작 방식으로 성장해왔다. 아울러 Strain Gauge식 로드셀 및 힘/토크 센서 개발 및 응력 해석 경험을 바탕으로 POSCO, 현대자동차, STX 등 대기업들의 부품 산업 국산화에 중추적 역할을 했다고 자부하고 있다.

지난해 협동로봇용 Strain Gauge식 ‘토크센서’ 개발을 완료했다. 의미는?

협동로봇의 등장으로 매년 산업용 로봇이 10% 이상 성장률을 보이며 성장중이다. 정부에서는 협동로봇 설치 안전 인증제도를 마련 중이며 로봇 글로벌 기업과 국내 대기업 및 중소기업 완성업체가 진출해 현재 생산하고 있다.

협동로봇은 안전성 확보(국제 협동로봇 안전가이드 국제표준기구 ISO/TS 15066 발표)가 큰 과제로 있다. 국내 로봇 완성업체 중 1개 회사만 제외하고 1세대 전류 제어 방식으로 안전성을 확보하고 있어 충돌 감지 능력이 다소 떨어지고 있는 상황이다.

2세대 협동로봇은 글로벌 기업이 채택한 Strain Gauge식 힘/토크센서를 각 관절에 장착해 외부로부터 주어지는 미세한 힘까지 바로 측정 즉각적으로 반응하는 방식으로 가고 있다. 힘/토크센서를 장착한 협동로봇은 안전 확보는 물론 끼워 맞춤 조립, 주물 버거 제거 등 정밀작업까지 가능하다. 문제는 가격이다. 해외 토크센서가 장착된 협동로봇은 대당 억대로 가격이 치솟는다. 고가의 센서를 국산화했다는데 큰 의미가 있다.

의족 로봇용 TORQUE SENSOR [사진=다이소셀]

지속적인 R&D에 대한 투자로 성장해 왔다. 다른 개발 제품을 소개한다면?

30년간 산업용 Strain Gauge식 로드셀 주문형 제작 경험을 통해 신성장 로봇용 부품 산업 경쟁력 강화에 최선을 다하고 있다. 지역의 기관 특히 대구경북과학기술원(DGIST), 한국기계연구원(KIMM), 한국로봇산업진흥원(KIRIA) 등과 특화된 모듈형 센서 개발을 완료해 수요처 발굴에 매진하고 있다.

오랜 Strain Gauge 취급 경험을 통해 고도의 기술 경험(8기통 자동차 엔진 블록 열응력 해석용 Strain Gauge 작업 등-자동차부품연구원, KATECH)으로 5년 전부터 4차 산업 혁명 선두주자이며, 코로나19 사태에 따른 비대면 시대의 로봇의 활용과 스마트팩토리 솔루션으로 주목받고 있는, 중고 하중 물류 로봇(AGV)용 FORCE SENSOR(대구경북과학기술원 DGIST)를 비롯, 스마트 의족 로봇용 TORQUE SENSOR(한국기계연구원 KIMM), 6-Axis F/T SENSOR 등을 개발 완료 후 수요처 발굴에 힘쓰고 있다. 모두 수입 대체 효과가 큰 부품이다.

2021년 역점적으로 추진할 사업계획이 있다면?

협동로봇용 토크센서 개발 경험을 통해 국가적 차원으로 지난해 일본의 수출규제 극복을 위한 로봇 부품 수요처 발굴로 국방, 항공우주, 의료보철, 미래형 자동차, 물류, 친환경, 웨어러블 로봇, 힘 증강 착용 로봇 등 힘/토크 제어에 필요한 센서를 커스터마이징 방식으로 개발 및 적용할 예정이다.

[최종윤 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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