에스피지는 1979년 설립된 한국의 로봇 기업입니다. 로봇 관절용 감속기를 주력 제품으로 생산하고 있으며, 국내 로봇 기업 중 유일하게 로봇 관절용 감속기의 국산화에 성공한 기업입니다. 주요 연혁은 아래와 같습니다. (출처: http://www.spg.co.kr/)
- 1979년 10월: (주)성신사 창업
- 1991년 6월: (주)에스피지로 상호 변경
- 1997년 10월: 로봇 관절용 감속기 국산화
- 1998년 10월: 로봇용 감속기 양산 개시
- 2000년 3월: KOSDAQ 시장 등록
- 2001년 12월: 세계인류상품 선정
- 2002년 11월: ISO14001 인증 획득
- 2003년 3월: NT 인증 획득
- 2004년 3월: 중국 청도 성신모터 유한공사 설립
- 2005년 2월: 명진전자 설립(과학기술처)
- 2006년 3월: AC / DC / BLDC 기어드 모터 생산 개시
에스피지의 주요 제품군과 매출 비중은 다음과 같습니다.
- 로봇 관절용 감속기: 협동 로봇, 산업용 로봇, 의료용 로봇 등 다양한 로봇에 사용되는 감속기
- 기어모터: 산업용, 가전기기용, 의료기기용 등 다양한 분야에 사용되는 모터
- 감속기: 산업용, 가전기기용, 의료기기용 등 다양한 분야에 사용되는 감속기
대부분이 모터와 감속기 매출이며 특히 로봇 관절용 감속기 비중이 매우 높습니다.
| 제품 구분 | 매출 비중 (%) |
| 로봇 관절용 감속기 | 70% |
| 기어모터 | 20% |
| 감속기 | 10% |
감속기는 회전 운동에서 속도를 감소시키고 동시에 토크(회전력)를 증폭시키는 기계적인 장치입니다. 이러한 장치는 다양한 산업 및 기술 분야에서 사용되며, 다양한 목적으로 설계되어 있습니다. 감속기의 주요 목적은 다음과 같습니다:
- 속도 조절: 감속기는 원하는 속도로 회전 운동을 조절하기 위해 사용됩니다. 회전 운동을 입력으로 받아 더 낮은 속도로 출력하거나, 그 반대로 더 높은 속도로 출력할 수 있습니다.
- 토크 증폭: 감속기는 입력으로 받은 회전 운동의 토크(회전력)를 증폭시킵니다. 이것은 작은 입력 토크로부터 큰 출력 토크를 얻는 데 사용됩니다. 예를 들어, 전기 모터의 작은 토크를 사용하여 더 큰 하중을 움직이는 데에 활용될 수 있습니다.
- 방향 변경: 감속기는 회전 운동의 방향을 변경할 수도 있습니다. 입력과 출력 사이의 회전 방향을 바꾸는 데 사용됩니다.
감속기의 구조는 다양하며, 일반적으로 톱니 바퀴, 폴리(V-belt 또는 스퀘어 벨트), 나사나 나사 펌프와 같은 부품을 사용하여 작동합니다. 종류에 따라 감속 비율, 출력 토크, 효율 등이 다를 수 있습니다.
감속기는 자동차의 변속기, 공장의 컨베이어 벨트, 로봇 팔, 풍력 터빈, 산업용 기계 등 다양한 응용 분야에서 사용됩니다. 이러한 분야에서 감속기는 원활한 운영과 효율적인 에너지 이용을 가능하게 하며, 많은 산업 프로세스와 시스템에서 중요한 부분을 차지합니다.
감속기 종류에 대하여 (출처 : https://vc-study.tistory.com/3)
감속기에 대해 다시한번 기본적인 정의를 하자면, 감속기는 모터의 빠른 회전 속도를 늦춰 주고, 대신 회전력(힘)을 키워주는 장치입니다. 감속기는 산업용 로봇을 포함해서 모터를 사용하는 대부분의 기계장치에서 모두 활용되는 부품입니다. 그런데 대형 중장비의 경우 정확도보다 효율이 중요하기에 높은 동력 전달 효율을 가지는 유성기어 감속기를 사용하고 있습니다. 반면 로봇의 경우 효율보다 정확도가 중요하기에 유성기어 감속기를 사용하기 힘든데, 이는 일반적인 유성기어 감속기가 톱니바퀴와 톱니바퀴의 맞물림을 통해 동작하기 때문입니다. 즉, 톱니바퀴 틈 사이의 백래시로 인해 허용되는 이상의 오차가 발생합니다. 산업용 로봇이 사용되는 분야에 따라서 허용오차가 다른 편인데, 대략 0.05도~0.5도까지의 오차가 허용되는 편이라고 합니다.
사이클로이드 방식과 하모닉 방식 모두 내치와 외치가 떨어지는 순간이 없이 언제나 맞닿아 있다는 특징을 가지고 있습니다. 사이클로이드 방식은 편심 축 구조를 가진 디스크를 기반으로, 디스크의 치형보다 롤러가 하나 더 많다는 특징을 가지고 있으며, 롤러가 디스크를 구르는 곡선이 사이클로이드 형태라서 해당 이름으로 명명되었습니다. 하모닉 방식은 탄성체의 타원형 웨이브 제너레이터가 돌아가며 외부의 플렉스 스플라인(Flex Spline)으로 힘을 전달하는 방식입니다. 사실 이 설명만 놓고 보면 도저히 동작 방식을 이해하기 어려우실 텐데, 하기의 두 링크를 보시는 것이 그나마 이해하기 쉬우실 겁니다.
- 사이클로이드 드라이브: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7b/Cycloidal_drive.gif
- 하모닉 드라이브: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/21/HarmonicDriveAni.gif
이러한 로봇용 감속기는 그 특성상 무척이나 만들기가 어려운 편입니다. 사이클로이드 감속기는 외기어가 내기어와 맞물려 구름 운동을 하게 되는데, 이때 감속기가 백래시 없이 원활하게 작동하기 위해서는 외기어와 내기어 사이에 틈이 없이 완전히 밀착된 상태여야만 합니다. 하지만, 해당 상황은 이론적으로만 가능하며 실제로는 구현이 불가능합니다. 완전히 밀착할 경우 내부 응력에 의하여 두 부품 사이에 높은 압력이 가해지게 되고, 이로 인한 높은 마찰력 때문에 두 부품은 서로 구름 운동을 하며 움직일 수 없는 상태가 되기 때문입니다.
이러한 모순으로 인하여 실제로 사이클로이드 감속기를 제작할 경우 외기어와 내기어 사이에 미세한 간격을 만들어 두 부품이 구름 운동을 하며 움직일 수 있도록 제작합니다. 이때 두 부품 사이의 미세한 간격은 작으면 작을수록 좋으며, 해당 간격을 최소화시키기 위하여 매우 높은 정밀도로 금속을 가공합니다. 그러나 일반 가공기로는 이 정밀도를 만족시키지 못하여 특수한 가공기를 써야 합니다. 높은 비용을 들여 필요한 기기들을 모두 마련한다 해도 하루 생산 가능 수량은 약 3~4개로 생산성이 떨어지는 방식입니다. 이는 사이클로이드 방식과 하모닉 방식 모두에서 일어나는 이슈로, 사이클로이드의 치형 및 하모닉드라이브의 치형은 해당 치형 형상을 갖춘 숫돌을 이용하여 호빙 연삭하지 않으면 정밀한 치형을 가공할 수 없기 때문입니다.
에스피지의 매출액은 2019년부터 2022년까지 꾸준히 증가하고 있습니다. 2022년에는 전년 대비 20% 증가한 4,405억 원을 기록했습니다. 아래는 최근 5년간 에스피지의 매출 현황입니다.
| 연도 | 매출액 (억원) |
| 2019 | 3,232 |
| 2020 | 3,580 |
| 2021 | 3,925 |
| 2022 | 4,405 |
| 2023 (예상) | 4,210 |
에스피지의 주요 고객은 다음과 같습니다.
- 국내 로봇 기업: 현대중공업, 두산로보틱스, 유진로봇 등
- 글로벌 로봇 기업: ABB, KUKA, FANUC 등
- 국내 제조 기업: 삼성전자, LG전자, 현대자동차 등
국내 로봇 업계는 2023년 기준으로 약 5조 6,000억 원의 매출 규모를 기록하고 있습니다. 이는 전년 대비 약 4.1% 증가한 수치입니다. 국내 로봇 업계는 제조용 로봇이 전체 매출의 약 70%를 차지하고 있습니다. 제조용 로봇은 자동차, 가전, 반도체 등 다양한 산업 분야에서 사용되고 있습니다. 서비스용 로봇은 전년 대비 약 10% 증가하며 성장세를 이어가고 있습니다. 서비스용 로봇은 물류, 의료, 헬스케어, 교육, 엔터테인먼트 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.
국내 로봇 업계의 주요 이슈는 다음과 같습니다.
- 세계시장 점유율 확대 : 국내 로봇 업계는 세계시장에서 점유율이 낮은 편입니다. 국내 로봇 기업은 기술력 확보 및 해외 시장 진출을 통해 세계시장 점유율을 확대해야 할 필요가 있습니다.
- 신규 시장 개척 : 로봇 산업은 제조, 물류, 의료, 서비스 등 다양한 분야에서 성장하고 있습니다. 국내 로봇 기업은 기존 시장에서 강점을 유지하는 동시에, 신규 시장을 개척해야 할 필요가 있습니다.
- 기술력 확보 : 로봇 산업은 기술 집약적인 산업입니다. 국내 로봇 기업은 지속적인 연구 개발을 통해 기술력을 확보해야 할 필요가 있습니다.
- 인력 수급 : 로봇 산업은 성장하고 있지만, 이에 따른 인력 수급이 부족한 것으로 나타나고 있습니다. 국내 로봇 기업은 우수한 인력을 확보하기 위한 노력이 필요합니다.
국내 로봇 업계는 향후 지속적으로 성장할 것으로 전망됩니다. 로봇 기술의 발전과 함께 로봇의 활용 범위가 확대될 것으로 예상되기 때문입니다. 한국로봇산업진흥원 홈페이지에 따르면, 2027년 국내 로봇 시장 규모는 약 7조 원으로 전망됩니다. 또한, 2025년까지 국내 로봇 산업의 세계 시장 점유율을 5%까지 확대하는 것을 목표로 하고 있습니다. 국내 로봇 업계는 정부의 지원과 기업들의 노력을 통해 세계적인 로봇 강국으로 성장할 수 있을 것으로 기대됩니다.
에스피지는 2023년 기준으로 매출액 4,210억 원을 예상하고 있습니다. 매출액의 대부분이 국내에서 발생하고 있으며 해외에서도 지사를 운영하고 있습니다. (아래 참조 - 미국, 중국(칭다오, 수조우), 베트남)
에스피지는 로봇 관절용 감속기의 국산화로 국내 로봇 산업의 발전에 기여하고 있습니다. 또한, 글로벌 시장에서 경쟁력을 강화하기 위해 지속적인 연구개발과 투자를 진행하고 있습니다.
에스피지의 현재 세계시장 점유율은 2023년 기준으로 약 5%입니다. 에스피지는 로봇 관절용 감속기 분야에서 국내 시장 점유율이 90% 이상을 차지하고 있지만, 세계시장에서는 일본의 하모닉드라이브와 Nabtesco가 각각 40%, 30%의 점유율을 차지하고 있어 에스피지의 점유율은 상대적으로 낮은 편입니다. 에스피지의 주요 해외 경쟁사는 다음과 같습니다.
- 일본의 하모닉드라이브 - 1959년에 설립된 일본의 감속기 제조업체입니다. 하모닉드라이브는 감속기 분야에서 세계적인 경쟁력을 보유하고 있으며, 로봇 산업에서도 다양한 제품을 공급하고 있습니다.
- 일본의 Nabtesco - 1939년에 설립된 일본의 감속기 제조업체입니다. Nabtesco는 산업용, 자동차용, 의료용 등 다양한 분야에 사용되는 감속기를 생산하고 있으며, 로봇용 감속기 분야에서도 세계적인 경쟁력을 보유하고 있습니다.
- 독일의 심포 - 1920년에 설립된 독일의 감속기 제조업체입니다. 심포는 산업용, 자동차용, 의료용 등 다양한 분야에 사용되는 감속기를 생산하고 있으며, 로봇 산업에서도 다양한 제품을 공급하고 있습니다.
- 중국의 슝이 - 1988년에 설립된 중국의 감속기 제조업체입니다. 슝이는 중국 최대의 감속기 제조업체로, 로봇 산업에서도 다양한 제품을 공급하고 있습니다.
- 독일의 ZF Friedrichshafen - 915년에 설립된 독일의 자동차 부품 제조업체입니다. ZF Friedrichshafen는 자동차용 변속기, 조향 장치, 서스펜션, 기어박스, 감속기 등을 생산하고 있으며, 로봇용 감속기 분야에서도 세계적인 경쟁력을 보유하고 있습니다.
- 스위스의 Maxon Motor - 1972년에 설립된 스위스의 모터 제조업체입니다. Maxon Motor는 고성능 모터와 감속기를 생산하고 있으며, 로봇 산업에서 다양한 제품을 공급하고 있습니다.
이러한 업체들은 제품군, 기술력, 시장 점유율, 가격 경쟁력, 서비스 수준 등 다양한 측면에서 에스피지와 경쟁하고 있습니다.
에스피지는 최근 로봇 산업의 급격한 발전과 함께 주목을 받고 있는 상황입니다. 향후 국내 로봇의 주요 부품 공급사로써 더 좋은 입지를 다져나가기를 기대합니다.
감사합니다.
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