안녕하세요 차없주의 이프리입니다.

기업들의 반기보고서 발표시즌이 돌아왔네요. 곧 리뷰가 필요하겠습니다.

그러면 이번 주도 시작해볼까요?

이번 주에 다룰 산업은 로봇산업입니다.

로봇하면 첨단미래와 휴머노이드 로봇이 떠오르기는 하지만

생각보다 로봇의 종류는 많이 있죠.

국내 로봇관련주들은 2023년 봄부터 가을까지 시세가 나왔었는데요.

사실 우리나라는 전세계 산업용 로봇 밀도 1위 국가입니다.

우리나라는 노동자 1만명당 932대의 로봇대수로

산업 곳곳에서 로봇을 찾아볼 수 있는 나라예요.

특히, 전통적인 자동차 생산공장에 로봇이 많이 활용되고 있지만

이제는 반도체, 스마트폰, 디스플레이, 배터리등 전자산업에서도

로봇 활용도가 늘어나고 있습니다.

현재 전세계 산업용 로봇 시장의 점유율은

일본의 화낙, 야스카와 그리고 스위스의 ABB가 차지하고 있죠.

그외에도 카와사키, 덴소, 미쓰비시등 일본 기업들이 많은데,

일본은 산업용 로봇의 강국입니다.

대개 산업용 로봇은

반복되는 작업이 많은 생산라인에서

여러 회전축을 활용할 수 있는 다관절 로봇이 사용되고 있어요.

무게중심이 고정된 형태의 6축 다관절 로봇팔이 대표적이죠.

이러한 다관절 로봇에는

로봇을 움직이는 서보모터와 감속기가 각 4~6개씩 있습니다.

먼저 서보모터는 토크를 발생시키는 동력원으로

속도와 힘을 지정하고 정확히 제어할 수 있는 모터에요.

그리고 이러한 서보모터가 발생시킨 동력을 전달받는 감속기가 있습니다.

감속기는 회전운동을 하는 서보모터의 속도를 줄이는 장치이므로

로봇 움직임의 정밀도를 높이는 역할을 하게 되죠.

따라서 다관절 로봇에는 서보모터가 정밀하게 토크를 주고

각 관절에는 서보모터와 연결된 감속기가 설치되어

정밀하게 6 방향으로의 회전을 제어하게 되고

작업영역내에서 다양한 자세로 작업하는 자유도를 높일 수 있습니다.

이렇게 로봇을 구동시킬 수 있는 서보모터와 감속기를 합쳐 액추에이터라고 하는데,

이것이 로봇 원가에서 가장 큰 부분을 차지하고 있고

그 중에서도 특히 감속기가 로봇원가의 40%정도를 차지해요.

그런데 마찬가지로 산업용 로봇의 강자가 일본이기 때문에

가장 핵심부품인 액추에이터 또한 일본산이 높은 점유율을 가지고 있죠.

먼저 서보모터에서는 산업용 로봇 점유율 상위 기업들인

야스카와, 화낙, 미쓰시비시, 파나소닉 등이 높은 점유율을 가지고 있습니다.

스위스의 ABB, 미국의 로크웰도 있죠.

서보모터를 생산하는 우리 기업들 중에는

하이젠알앤엠이라는 코스닥 상장사가 있는데

아직 상장한지 두달이 채 안된 기업입니다.

그리고 LS 일렉트릭의 자회사인 LS메카피온도 있고

코모텍이라는 기업도 있는데 둘다 비상장기업이죠.

해외기업들에 비해 국내 서보모터 기업들은

아직 점유율이 미미한 것을 알 수 있는데

그래도 서보모터의 부품쪽에서는 주목할만 합니다.

서보모터에는 모터의 현재 상태를 파악하여

피드백을 줄 수 있는 엔코더가 부착되어 있고

엔코더로 현재 모터 상태를 파악하게 되면

이와 연결된 서보 드라이브가 서보모터를 제어할 수 있게 하는 원리인데,

여기서 특히 엔코더가 서보모터 가격의 30~50%를 차지하는 부품이거든요.

코스닥 상장사인 알에스오토메이션이 이 엔코더와 서보 드라이브를 생산하는데,

알에스오토메이션은 서보모터의 핵심부품인 엔코더의 원천기술을 확보하고

서보 드라이브에서는 일본제품을 제치고, 산업통상자원부의 최고기술인증도 받았습니다.

덕분에 알에스오토메이션은 엔코더, 서보드라이브의 모션제어기를

일본 야스카와에게도 납품하고 미국 로크웰오토메이션에게도 공급하니,

서보모터 핵심부품에서 강점을 가진 스몰캡이라 볼 수 있겠죠.

관심을 가져볼 필요가 있겠습니다.

그리고 서보모터의 내부에는 원통모양의 자석이 있는데

서보모터는 고출력, 고토크를 위해서 일반자석이 아닌 네오디움 자석을 쓰니,

네오디움 자석을 활용해 휴대용 전자기기의 액세서리 부착용을 판매하는

노바텍도 서보모터 관련주로 거론될 수 있겠네요.

이제 감속기쪽을 보면,

로봇원가의 40%를 차지하는 감속기에서는

서보모터보다도 일본기업들의 점유율이 월등히 높습니다.

이렇게 감속기는 크게 두가지로 나뉘는데,

왼쪽의 하모닉 감속기는 주로 소형 로봇에 쓰이고

오른쪽의 사이클로이드 감속기는 주로 중대형 로봇에 쓰인다고 보시면 되겠어요.

로봇이 소형화되고 높은 정밀도가 요구될수록

하모닉 감속기의 필요성이 증가하게 되는 구조죠.

소형로봇에 쓰이는 하모닉 감속기부분에서는

하모닉 드라이브 시스템즈의 점유율이 70%로 높고

감속기 이름마저도 회사명을 따서 하모닉 감속기라고 불립니다.

마치 미국 중장비기업인 캐터필러와도 같은 모습이죠.

하모닉 드라이브 시스템즈(HDS)의 시가총액은 2.2조원이네요.

2010년에 HDS사의 하모닉 감속기 특허가 만료되면서

신규기업들이 하모닉 감속기 제작에 나서게 됐고

그러면서 이들의 독점도 깨지고 있는 상황입니다.

우리나라 기업들 중에서는 에스피지와 에스비비테크가 이를 국산화했죠.

두 회사 모두 2025년까지 감속기의 생산캐파를

현재보다 2~4배로 늘릴 계획입니다.

에스피지는 하모닉 감속기와 사이클로이드 감속기를 모두 생산하는데

현대자동차의 도장라인 로봇과 세메스의 반도체 검사장비에

사이클로이드 감속기를 공급하고 있고

특히, 삼성전자가 2대주주로 있고

추후 콜옵션으로 최대주주까지 될 수 있는 조건을 가진

레인보우로보틱스의 휴머노이드 양팔에도 하모닉 감속기를 공급 중입니다.

감속기 외에도 에스피지는

에어컨, 냉장고, 공기청정기등 가전용 제품에 들어가는

AC모터 및 BLDC모터 사업을 하고 있죠.

또 하모닉 감속기의 국산화를 완료한 에스비비테크는

에스피지보다도 먼저 하모닉 감속기의 국산화를 완료했는데,

추후 삼성전자의 봇핏에 탑재될 것이라고 하죠.

현재는 특히 중국시장에 하모닉 감속기의 공급을 추진 중이며

감속기의 국산화를 통해 원가절감을 하겠다는 두산로보틱스로 인해

두산로보틱스와도 논의 중이라는 얘기가 나오고 있네요.

에스비비테크는 감속기외에도

로봇 관절부에 들어가는 초박형 베어링을 생산하고 있고

이는 삼성전자와 SK하이닉스등에 공급하고 있는 상황이죠.

그리고 주로 중대형 로봇에 쓰이는 사이클로이드 감속기에서는

마찬가지로 일본기업인 Nabtesco의 점유율이 60%를 차지하는데

현재 납데스코의 시가총액은 2.6조원이네요.

우리나라에서는 로보티즈가 사이클로이드 감속기를 국산화했어요.

로보티즈는 LG전자가 2대주주로 있는 기업인데,

국산화한 사이클로이드 감속기와 서보모터를 모듈화한

액추에이터를 판매하고 있습니다.

특히 디즈니랜드가 스파이더맨의 현실감있는 액션을 위해

CG대신 스턴트 로봇을 활용하고 있는데,

여기에 로보티즈의 액추에이터가 탑재됐고

또 일본기업의 로봇에도 액추에이터를 공급했다고 하는데

그렇게 큰 규모는 아닌 것 같네요.

이외에도 로보티즈는 일본의 종합병원에서

실내 자율주행 로봇 '개미'의 실증테스트를 하여

이를 호텔, 병원등으로 확대할 계획이며

국내에서는 마곡지역에서 배송 사업을 위한 시범사업을 수행하고 있는데

아직 외부 자율주행을 위해서는 법규제등 해결되어야할 것이 많죠.

이렇게 우리나라 기업들이 감속기에서 국산화를 확대하듯이,

로봇 최대수입국인 중국도 일본이 과점한 감속기에서

자급화를 진행 중이며 일본 의존도를 꽤 낮추고 있습니다.

참고로 이렇게 서보 모터와 감속기를 사용하는 방식을

전기식 액추에이터라고 하는데,

최근까지 휴머노이드 로봇의 구동시스템은 전기식 액추에이터가 아니라,

오일펌프에서 압축된 힘을 실린더로 전달해 로봇의 관절을 움직이는

유압식 액추에이터 방식이 채택되고 있었습니다.

대표적인 기업이 현대차의 보스턴다이나믹스였죠.

유압식은 힘이 세다는 장점은 있지만

무겁고 비싸며, 시스템이 복잡하여 반응속도도 느리기 때문에

최근 공개된 아틀라스에서는 전기식 액추에이터로 변경된 것을 볼 수 있어요.

한결 가볍고 유연하며 빠른 모습이고, 덕분에 더욱 저렴해질 수 있었습니다.

이렇게 산업용 로봇의 구동부인

전기식 서브모터와 감속기의 액추에이터가 가장 중요한 것을 알 수 있는데,

로봇은 점차 소형화되어 중량을 낮춰야 하고 가격을 낮춰가야하기 때문에

다양한 노력들이 진행되고 있습니다.

앞서 말씀드린 것처럼,

현대차 자회사인 보스턴다이내믹스의 아틀라스처럼

유압식 액추에이터가 전기식 액추에이터로 변경된 것을 볼 수 있고

테슬라의 옵티머스 2는 부품 공용화를 통해

28곳에 탑재될 액추에이터를 6개로 통합하려는 계획을 밝혔었죠.

그리고 많은 기업들이

로봇에서 원가가 높은 액추에이터를 대체하기 위해

자체개발한 액추에이터를 탑재하여 가격경쟁력을 가지려고 합니다.

앞서 레인보우로보틱스는 양팔에 에스피지의 감속기를 탑재한다고 말씀드렸지만

방산용 4족 보행 로봇개에는 자체개발 액추에이터를 탑재할 계획이고

이는 같은 4족 보행 로봇개 사업을 하는

중국의 유니트리 로보틱스도 마찬가지이고

국내 기업인 뉴로메카도 액추에이터를 자체개발하려고 하죠.

로봇팔로 유명한 뉴로메카는

주로 중소 제조공장에도 로봇팔을 공급하고

치킨집과 카페에도 로봇팔을 공급하고 있는데,

인공관절수술 의료로봇의 큐렉소에도 로봇팔을 공급합니다.

그리고 최근에는 포스코와 협업을 공식적으로 선포하기도 했으니

앞으로 포스코 그룹의 철강, 2차전지 공정에 필요한

협동로봇을 뉴로메카가 공급할 수 있을 것 같네요.

현재 뉴로메카의 유동성 상황이 넉넉하지 못하기 때문에

포스코 그룹의 지분투자가능성도 있겠군요.

이렇게 로봇에서는 구동을 위한 액추에이터가 중요한데,

액추에이터는 내재화 움직임이 있기 때문에

서보모터, 감속기 완제품 기업에만 투자하는 것은

어쩌면 추후 기업들의 내재화로 인한 리스크가 발생할 수도 있겠죠.

그 동안 로봇산업은 이렇게 주로 공장 자동화를 위해 확대되어 왔는데

산업현장에 가보면 산업용 로봇은

공작기계와도 함께 쓰여 생산성을 향상시키고 있지만

늘 펜스내에 위치해있는 것을 볼 수 있어요.

다관절 로봇은 특정 범위 안에서 반복적으로 작업을 수행하므로

이 공간에 사람이 접근하게 되면, 큰 사고가 발생할 수 있기 때문이죠.

따라서 다양한 생산현장에 가봐도 산업용로봇은

늘 독립된 공간에서 사람과 분리되어 작동하는 것을 볼 수 있어요.

그런데 이제는 얘기가 달라지죠.

추후 로봇 산업의 성장을 견인할 것으로 예상되는 분야는

산업용 로봇이 아니라, 협동로봇이니까요.

현재 대두되고 있는 출산율 감소와 고령화, 인구소멸등으로

전세계적으로 노동이 가능한 인구는 꾸준히 감소가 전망되고 있고

아시는 것처럼 임금인상으로 인한 소상공인의 이익감소,

또 비수도권 지역과 3D산업등 고된 작업에서의 노동회피문제로

점점 인력을 대체할 수 있는 협동로봇의 수요가 증가하고 있기 때문이에요.

특히 임금인상에 바로 타격을 받을 수 있는 외식업분야,

그리고 상하차, 적재, 하역등의 물류업분야,

또 외국인 노동자에 전부 의존할 수 없는 국가 1차산업분야에

협동로봇의 침투가 가파르게 증가하고 있습니다.

협동로봇의 도입은 나열했던 문제를 모두 해소하면서

생산성 향상은 물론이고, 노동자와의 갈등도 없으며

퇴직금 지급과 산재 보상등 많은 면에서 사업주에게 좋죠.

이렇게 최근 실적변화에서도

높은 점유율을 유지하는 전통적인 산업용 로봇기업들보다

국내 협동로봇 기업들의 성장이 더 돋보이는 것도 볼 수 있는데요.

협동로봇은 산업용 로봇과 달리, 사람과 같은 공간에서

사람과 물리적으로 상호작용을 하며 작업을 수행할 수 있어야 합니다.

그러려면 사람과 충돌이 발생하지 않도록 안전장치가 필수겠죠.

따라서 사람과 같은 공간에서 작업을 수행하는 협동로봇에는

외부에서 가해지는 힘을 감지하고 즉시 동작을 멈추어

사람과의 충돌을 피하도록 하는 토크센서가 필수입니다.

충돌감지 센서덕분에 펜스밖으로 나와

우리의 작업 환경에 들어올 수 있는 것이죠.

이러한 토크센서는 기술장벽이 높기 때문에

아직 중국산은 20%미만으로 추정되며

대표적으로는 독일 Schunk와 캐나다의 ATI가 있습니다.

그리고 국내에는 두산로보틱스가 있죠.

참고로 두산로보틱스는 협동로봇의 국내 1위이며

세계 점유율은 4~5위로 집계되고 있습니다.

두산로보틱스는 특히 토크센서에 집중하여 충돌감지 성능을 높였고

이를 통해 다수의 협동로봇 라인업을 구축하고 있어요.

두산로보틱스가 이제 두산밥캣을 흡수합병하게 되면

미국 건설기계시장을 타겟하는 캐시카우를 가진 채로

협동로봇사업을 확대해갈 수 있겠습니다.

그리고 협동로봇의 1위는 덴마크의 유니버셜 로봇입니다.

전통적인 산업용 로봇의 강자인 화낙은 2위이구요.

산업용 로봇에서의 지형이 협동로봇에서는 조금 다르죠.

두산 외에도 국내에서 토크센서 사업을 하는 기업들은

에이엘로봇과 에이딘로보틱스가 있는데

둘 모두 비상장이기 때문에 추후 상장을 추진할 것으로 추측되네요.

이렇게 협동로봇에는 토크센서가 탑재되고

우리의 환경에 들어와 작업을 함께 수행하게 되는데...

산업용 로봇과 협동로봇의 차이에는 토크센서외에도

로봇의 크기가 작아진다는 점이 있어요.

사이즈가 작아지니 가격은 저렴해지겠고

가격이 저렴해지니, 인건비를 대체할 수 있게 되는거죠.

게다가 협동로봇 도입시, 렌탈서비스를 이용할 수 있으니

소상공인까지도 도입할 수 있는 상황인데...

월 110만원내외라고 하니, 인건비를 꽤 줄일 수 있겠죠.

때문에 국내 외식업에서 비중이 많은 치킨집과 카페에는

협동로봇의 도입이 확대되고 있어요.

교촌치킨, 메가커피도 점점 협동로봇 사업장을 늘리고 있고

급식업계인 삼성웰스토리, 아워홈도 도입을 하고 있죠.

요즘 식당에서 심심찮게 보이는 서빙로봇도 협동로봇에 속하는데

서빙로봇에는 LG전자의 클로이가 있지만

중국산 서빙로봇이 80%의 점유율을 가진다고 하네요.

마치 로봇 청소기에서처럼요.

이렇게 외식업계는 협동로봇의 도입 확대가 전망되는 산업인데,

물류산업도 빼놓을 수 없습니다.

현재 미국 E커머스 시장의 40%를 차지하는 아마존이

물류공장의 자동화로 유명하죠.

최대 1,000kg까지 들 수 있는 무인운반로봇과 피킹/패킹로봇으로

입출고부터 피킹, 분류등 24시간 물류관리를 할 수 있으므로

인력수급 및 비용/시간 절감을 달성하고 효율을 극대화하고 있어요.

쿠팡, 파스토, CJ대한통운, 롯데쇼핑도 모두 마찬가지입니다.

이러한 물류 과정에서 이동을 담당하는 무인운반 물류로봇은

중국의 Geek plus라는 기업이 과점하고 있다고 하네요.

아마존은 무인운반 물류로봇을 자사에만 쓰기 때문인데요.

이러한 무인운반 물류로봇은 AGV와 AMR으로 분류되는데,

둘의 큰 차이는 자율주행여부입니다.

AMR이 자율주행 기능을 탑재한 무인 운반로봇이죠.

따라서 AGV와 AMR의 차이는 이와 같습니다.

정해진 경로를 다니는 대규모 창고에서는

고속이동을 가능하고 가격이 저렴한 AGV가 적합하겠고

작업동선이 자주 바뀔 수 있는 작업환경에서는 AMR이 좋겠죠.

공항 가이드로봇, 서빙로봇, 청소로봇도 AMR의 종류로 보시면 되겠어요.

관련 기업에는 티로보틱스와 유진로봇, 티라유텍등이 있습니다.

특히 티로보틱스는 SK온의 포드향 이차전지 공장에 AMR 계약을 체결했고

또 LG이노텍의 AMR 정식벤더사로 등록됐기 때문에

추후에는 LG그룹향 계약도 기대되는 상황이라고 하네요.

참고로 SK온의 자회사인 미국 배터리법인은

산업용로봇 및 협동로봇의 다관절 로봇팔사업의

유일로보틱스에 370억을 투자하여 2대주주가 되기도 했고

티라유텍은 LS 일렉트릭에 인수되기도 했죠.

과거만 해도 로봇은 벤처, 중소기업들이 주로 영위하면서

이익을 내지 못하는 구조의 성격이었는데

이제는 대기업이 적극적으로 지분투자를 하고

실제로 공장에 도입하는 모습들을 볼 수 있죠.

적재 하역을 담당하게 될 보스턴다이내믹스의 스트레치도

상용화를 예고하고 있으므로

물류공장내 인간의 고된작업을 해소할 수 있게 되겠습니다.

더 나아가 이제 물류공장에는 2족 보행 로봇까지 도입되고 있어요.

2족 보행 로봇은 사람의 형태를 한 휴머노이드죠.

대표적으로 아마존이 투자한 어질리티 로보틱스의 디짓이

아마존 물류센터에 투입됐습니다.

창고 물건을 옮기는 반복작업의 수행을 시작으로

반복적이고 위험한 일을 수행하게 되죠.

그리고 또 물류공장만큼 협동로봇의 도입이 빠른 곳이 자동차 공장인데요.

오픈AI와 아마존, 마이크로소프트, 엔비디아가 투자한 피규어 AI는

올해부터 BMW 조립과정에 투입되어 실제로 작업을 수행하고 있고

벤츠도 미국 앱트로닉의 휴머노이드를 공장에 배치하고 테스트 중이며

테슬라도 옵티머스 젠2의 공장 투입을 예고하고 있죠.

내년 상반기 상장을 목표하고 있는 보스턴다이내믹스도

휴머노이드인 아틀라스를 차세대 자동차 제조공장에 시범투입할 예정이구요.

오픈AI로 인한 AI의 비약적인 발전과

구글 딥마인드의 거대언어모델(LLM) 기술도 개발되면서

로봇이 주변상황을 인식하고 상호작용하는 능력도 향상되고 있으니,

점점 로봇은 여러 일자리를 대체하게 되겠군요.

아무래도 지구상 모든 작업환경이 인간에게 맞춰졌기 때문에

로봇은 휴머노이드의 형태를 지향하게 될 수 있겠습니다.

해외기업으로는 테슬라, 피규어AI가 있다면

국내기업으로는 현대차, 레인보우로보틱스(삼성전자)

그리고 네이버의 네이버랩이 대표적이라 생각되네요.

레인오부로보틱스같은 경우에는 캐시카우를 위해서

협동로봇인 로봇팔 사업도 하고 있는 상황인데,

레인보우로보틱스는 협동로봇에 2족 로봇 그리고 4족 보행로봇도 하죠.

4족 로봇인 로봇개는 주로 감시, 정찰, 군사용으로 활용되므로

레인보우로보틱스는 방산기업인 현대 로템과의 협업을 하고 있고,

보스턴다이내믹스의 스팟은 이미 유명하며

최근 LIG넥스원이 인수한 고스트로보틱스는

이미 미국군용에 쓰이며 일본군대에도 도입예정입니다.

로봇개 분야에서만큼은 국내기업들이 상당히 좋네요.

이렇게 협동로봇은 서비스, 물류, 의료, 방산등

다양한 산업에 도입확대와 성장이 전망되고 있는 상황인데요.

최근 산업용로봇보다는 협동로봇의 수요가 증가하게 되면서

로봇의 절대강국이던 일본의 경쟁력은 다소 누그러지고 있고

로봇의 최대수입국이던 중국이 이제는 자급화를 하여

로봇수출이 증가하는등 급부상하고 있으며

덴마크와 한국의 경쟁력이 높아지고 있는 상황입니다.

여전히 중국은 산업용 로봇의 최대수입국이지만

노동력 대체로 인한 비용절감 및 효율성 향상의 이유로

미국과 유럽에서도 산업용로봇의 수입이 증가하고 있어요.

이제 리쇼어링으로 인해 미국의 로봇수입은 더욱 증가할 수 있겠구요.

따라서 협동로봇의 수요증가로 인해

국내 로봇관련 기업들의 성장도 예상되는 상황인데,

관심이 가는 기업을 꼽아보자면

2족, 4족, 협동로봇을 모두 하는 보스턴다이내믹스와 레인보우로보틱스,

협동로봇 점유율 세계 4~5위에 캐시카우사업까지 갖추는 두산로보틱스,

액추에이터를 내재화하여 협동로봇 사업을 키우는 뉴로메카,

서보보터의 엔코더 및 서보드라이브 기술을 가진 알에스오토메이션,

방산사업 성장에 추가로 이제 로봇개에 무기를 탑재하여

수출을 확대할 수 있는 LIG넥스원에 모두 관심이 가네요.

좋은 기업들이 많다 보니, 더이상 추리기가 힘드네요.

감속기는 가장 좋아보이지만,

일단은 가장 경계해야할 것도 같아서 추가하지 않았습니다.

로봇산업은 기업들도 많고 다룰 내용도 많아

내용이 너무 길어질 것 같아서 일단은 이 정도만 하겠습니다.

대략 이런 배경과 변화로 인해

글로벌 로봇산업과 K로봇기업들의 성장이 예상되고 있고

미국의 탈중국화와 리쇼어링 및 곧 금리인하로 인해

공장 자동화 투자는 확대될 수 있으므로

미리 위 기업들 중 몇개를 골라 다뤄보면 될 것 같네요.

그러면 오늘도 차트없는 주식투자였습니다. 감사합니다.