피지컬 AI 시대가 온다! 로봇 산업에서 포스코그룹이 찾는 기회는?

세계 최대의 기술전시회 CES 2026이 성황리에 막을 내렸습니다. 올해 CES 현장을 한마디로 요약하자면 ‘로봇의 대공습’이라고 할 수 있는데요. 포스코경영연구원 박재범 수석연구원과 함께 CES 2026 현장과 로봇 산업에서 포스코그룹이 가진 핵심 경쟁력을 살펴봅니다.

세계 최대 IT·가전 전시회 ‘CES 2026’의 화두는 단연 ‘로봇’이었습니다. 심지어 로봇과는 관련이 없을 법한 기업의 전시관에도 곳곳에 로봇을 찾아볼 수 있었는데요. AI와 로보틱스가 결합해, 실생활과 산업 현장에 깊숙이 자리 잡을 피지컬 AI의 시대가 도래하고 있음을 예감할 수 있었습니다.

이번 전시에서 화제를 모은 로봇 중에 하나는 현대자동차 그룹의 로봇 계열사 보스턴다이내믹스가 선보인 휴머노이드 ‘아틀라스’였는데요. 56개 관절을 사용해 360도 움직이며, 50㎏ 이상의 고하중 작업을 수행할 수 있어 실제 산업 환경 적용 가능성을 보여줬습니다. 이와 함께 포스코와 보스턴다이내믹스와의 협업 사례도 소개됐는데요. 보스턴다이내믹스의 사족보행 로봇인 ‘스팟’이 포스코 제철소의 뜨거운 설비 사이를 누비는 모습이 스크린을 통해 상영됐습니다. 고온과 소음이 가득한 작업 환경에서 스팟은 가스 누출을 감지하고 시설물을 정밀 점검하는 모습이었는데요. 이제 로봇이 단순한 볼거리를 넘어 실제 산업 현장에서 함께 일하는 동료가 될 수 있음을 상징적으로 보여줬습니다.

이외에도 마치 로봇 슈트를 입은 것 같은 안마의자를 선보인 국내 기업 바디프랜드의 전시 부스도 이목을 끌었는데요. 로봇처럼 두 다리와 팔이 독립적으로 움직이면서 사용자의 몸 관절을 이해하고 늘려주는 ‘웨어러블 AI 헬스케어 로봇’이 현장의 큰 관심을 받았습니다.

스포츠 영역에서도 눈에 띄는 로봇이 많았습니다. 화려한 볼거리를 보여주는 탁구 로봇, 격투기 로봇 등이 올해도 큰 인기를 끌었습니다. 중국의 유니트리, 샤르파 같은 기업들이 선보인 스포츠 로봇들은 상대방 플레이어의 움직임과 공의 궤적까지 실시간으로 읽어 자세한 코칭을 해주는 수준으로 진화해 눈길을 끌었습니다.

CES 2026에서 확인한 것처럼 기술이 발전할수록 로봇의 움직임은 점점 더 정교해지고 있습니다. 로봇의 정교함을 설명할 때 많은 로봇 기업들이  공통적으로 홍보하는 것이 바로 ‘DoF(Degree of Freedom)’입니다.  DoF는 우리말로 하면 ‘자유도’라고 하는데요. 로봇의 자유도란, 쉽게 말해 ‘관절 축의 개수’를 의미합니다.

항상 일치하는 건 아니지만, 일반적으로 DoF가 클수록 독립적으로 제어 가능한 관절의 개수가 많습니다. 특히 DoF는 인간과 유사한 동작을 기대하는 휴머노이드 로봇에게 중요한데요. 자동화 공정에 투입되는 산업용 로봇 팔의 경우에는 6 DoF 수준이고, 휴머노이드는 30~60 DoF 수준입니다. 보스턴다이내믹스의 ‘아틀라스’는 56 DoF를 기록했는데, 이는 인간의 전신 관절 움직임 수준까지 모사하는 수치라고 볼 수 있습니다.

하지만 DoF가 증가하면 더 많은 모터, 감속기, 센서 등 액추에이터 구성 요소가 필요해집니다. 즉, 자유도가 높을수록 로봇 제작 비용도 함께 상승하게 되기 때문에, 기업들은 설계 단계에서 로봇의 용도에 맞춰 DoF를 신중하게 배분합니다.

액추에이터(actuator)는 로봇의 관절을 실제로 움직이게 하는 구동 장치로, 모터·감속기·센서와 이를 제어하는 회로가 결합된 일종의 ‘완성된 관절 시스템’입니다. 액추에이터에 들어가는 모터는 전기를 받아서 빙글빙글 도는 회전 운동만 합니다. 하지만 로봇의 팔을 직선으로 뻗게 하거나 정교하게 굽히려면 회전 운동만으로는 부족한데요. 이 때문에 액추에이터는 내부에 모터를 품고 있으면서 기어와 회로를 더해 회전 운동은 물론 직선 운동과 같은 복잡한 움직임도 만들어내게 됩니다. 모터가 근육 세포라면, 액추에이터는 팔다리를 실제로 움직이게 하는 완성된 근육 관절인겁니다. 휴머노이드 로봇은 56 DoF를 구현하기 위해 약 56개의 정교한 액추에이터가 필요합니다.

그렇다면 액추에이터의 핵심인 모터는 어떻게 구성될까요? 모터는 크게 고정된 고정자와 돌아가는 회전자로 나뉩니다. 고정자와 회전자는 얇은 전기강판을 수백 장 정교하게 쌓아서 만드는데요. 고정자에는 홈이 있어서 홈 사이사이로 구리선인 코일을 촘촘하게 감으면, 코일에 전기가 흐르면서 자기장이 생깁니다. 이때 전기강판 코어는 자기장을 한 곳으로 모아서 회전자를 밀어내는 역할을 합니다. 그래서 전기강판의 품질이 나쁘면, 자기장이 가다가 막히거나 흩어져 버리는데요. 이렇게 되면 모터의 효율이 크게 떨어지고 로봇이 금방 뜨거워지게 됩니다. 결국 전기강판이 모터의 성능을 좌우하게 되는 것이죠.

전기강판은 모터 제조원가 측면에서도 약 20~30%를 차지할 만큼 중요한 소재입니다. 특히 로봇용 모터의 경우 작지만 큰 힘을 내야 하기 때문에, 모터 내부에 들어가는 전기강판의 성능이 곧 모터 성능으로 이어집니다. 이를 위해 강판을 최대한 얇게 만들어야 하는 것이죠. 강판이 두꺼우면 그 안에서 와전류*가 생겨서 에너지가 열로 다 날아가기 때문입니다.

*와전류 : 도체 주변의 자기장이 급격하게 바뀔 때 전자기 유도에 의해 발생하는 소용돌이 형태의 전류.

포스코의 고성능 전기강판 ‘Hyper NO’는 종이처럼 얇은 두께에도 불구하고, 자석의 힘을 효과적으로 전달하는 성능을 극대화한 소재입니다. 전기강판은 얇아질수록 제조 난도가 급격히 높아지는데, Hyper NO급의 고성능 전기강판을 안정적으로 양산할 수 있는 철강사는 전 세계에서 포스코를 포함해 5~6곳에 불과합니다. 그만큼 기술 장벽이 높은, 로봇·전동화 시대의 핵심 전략 소재라고 할 수 있습니다.

로봇이 아무리 뛰어난 움직임을 구현하더라도 에너지가 부족하면 제대로 작동할 수 없습니다. 현재 휴머노이드 로봇의 연속 작동 시간은 대체로 2~4시간 수준으로, 배터리 기술이 가장 큰 제약 요인으로 꼽힙니다. 올해 CES에서는 이러한 한계를 보완하기 위해 교체형 배터리 시스템이 주요 트렌드로 부상했습니다. 보스턴다이내믹스의 ‘아틀라스’의 경우에는 약 4시간의 연속 작동이 가능하다고 알려져 있으며, 배터리가 부족하면 로봇이 스스로 배터리를 교체하는 기능까지 탑재했습니다.

최근 테슬라 CEO인 일론 머스크는 “25년 후 휴머노이드 로봇이 100억 대 등장”할 것이라고 예측했습니다. 100억 대의 로봇이 생산되면 그에 필요한 액추에이터는 수천억 개에 달하며, 핵심 소재인 고성능 전기강판의 수요는 증가할 수밖에 없습니다. 여기에 교체 수요까지 감안하면 배터리 또한 수백억 개 이상 필요할 것으로 예상되며, 특히 배터리 핵심 원료인 리튬의 수요는 현재와는 비교할 수 없는 수준으로 확대될 가능성이 큽니다. 이러한 측면에서 포스코그룹이 확보하고 있는 고성능 전기강판 기술과 리튬 자산은 앞으로 로봇 시장의 성장과 함께 더욱 주목 받게 될 것입니다.