소재·부품·장비 품목 심층분석 – 서보모터

o 서보모터 품목 개요
- 서보모터는 주어진 신호에 따라 위치, 속도, 가속도 등을 신속하고 정확하게 제어할 수 있는 모터로 제조용 로봇 및 각종 장비의 구동에 사용됨
- 마그넷, 샤프트, 스테이터 코일, 베어링, 엔코더 등의 조립으로 구성되며, 로봇의 정밀 제어에 필수적인 부품
- 고정밀도, 고속제어, 유연성, 반복성, 에너지 절감 효과 등의 특징을 가지고 있으며 반도체 기술 발달로 가격장벽이 높지 않아 다양한 분야에 사용 중
* 위치제어가 가능하여 공작기계, 산업용 로봇, 권선장비 등 각종 기계분야에 적용
- 구조적으로 다양한 종류의 부품으로 이루어진 기능성 품목으로 베어링 기어 등의 동력전달 제조업에서 철강, 압연, 압출 및 연신제품 제조업에 이르기까지 연관산업에 대해 파급효과가 큰 산업

o 서보모터 가치사슬

[표 1] 서보모터 가치사슬

후방산업	→	서보모터	→	전방산업
반도체, 재료, 정밀기계, 프레스금형, 전기		프레스금형, 전기 동력 전달 제조업		공장자동화, 자동차, 의료, 정밀기계, 로봇공학, 항공

 
o 서보모터 산업 동향

- 로봇 부품 시장은 ’21년 94억 달러에서 ’30년에는 559억 달러에 달하여 6배 이상 성장할 것으로 전망
- 첨단로봇의 경쟁력이 지능화 수준, 이동성, 정밀 제어 등에 의해 판가름되면서 부품시장도 급성장 전망. 특히, 로봇의 자율기능이 강화되면서, 인지, 판단, 동작 등을 제어하는 로봇 SW의 중요성이 커지는 추세
* 로봇 제조에서 SW 비중은 ’17년 23% → ’23년 53%로 지속 상승 전망
- 로봇의 구동부는 서보모터, 감속기, 그리퍼 등 여러 구성요소가 통합되어 로봇의 동작과 작업 수행을 가능케 하는 핵심 시스템으로, 산업 자동화의 발전, 다양한 산업에서의 맞춤형 솔루션 요구에 따라 지속적인 시장 성장 예상
- 일본의 화낙, 야스카와전기의 경우 각각 정밀가공 기계용 모션제어와 산업용 로봇제어 분야에 월등한 기술력을 보유하고 있으며, 이를 위한 서보모터의 기술 개발 가속화

o 국내 수출액 추이 (’20~’24년)

- ’24년 서보모터의 수출액은 77백만 달러를 기록하여 전년 대비 △15.0% 감소

[표 2] 수출액 변화 추이(최근 5년)

구분	2020년	2021년	2022년	2023년	2024년
금액(천 달러)	86,138	127,401	119,664	96,646	77,833

 
o 국내 수입액 추이 (’20~’24년)

- ’24년 서보모터의 수출액은 77백만 달러를 기록하여 전년 대비 △15.0% 감소

[표 3] 수입액 변화 추이(최근 5년)

구분	2020년	2021년	2022년	2023년	2024년
금액(천 달러)	222,951	251,968	342,996	329,753	257,431

 
o 서보모터 기업 동향
- (일) FANUC은 1956년에 설립된 일본의 세계적인 로봇 및 자동화 기술 회사로, 산업용 로봇, CNC 시스템 및 공장 자동화 솔루션 분야에서 선도적인 역할을 담당. 최근에는 인공지능과 머신러닝 기술을 접목하여 로봇의 자율성을 높이고, 고객의 요구에 맞는 맞춤형 솔루션을 제공함으로써 글로벌 시장에서의 입지를 강화
- (일) MITSUBISHI는 1921년 설립된 일본의 대표적인 전자 및 전기 기기 제조업체로, 산업 자동화, 전력 시스템, 전자 기기, 건축 기계 각 분야에서 첨단기술과 솔루션을 제공함. 고성능 산업용 로봇과 협동 로봇을 통해 자동화 및 생산성 향상을 지원하며, 특히 정밀도와 신뢰성을 중시하는 제조업에서 제품 선호도가 높은 편
- 국내 A사는 소형전동기 제작업체로 시작하여 2008년 M&A 이후 서보모터와 모션제어 시스템을 집중 개발하여 자체 기술력을 보유함. 최근 스마트팩토리 확산에 따라 산업용 로봇, 물류자동화용 서보모터 및 드라이브 판매 증가세
- 국내 B사는 고정밀 제어용 서보모터 및 드라이브를 자체기술로 개발하여 국산화에 성공함. 2005년부터 꾸준히 R&D에 투자하여 자체기술 보유
- 이 외에도 국내 기업의 경우 C사, R사 등이 서보모터를 자체 개발하여 국산화에 성공함

[그림 1] 서보모터 생산기업 현황

o 서보모터 기술 동향

- 제4차 지능형로봇 기본계획 수립에 따라, ’30년 5대 핵심부품 기술자립화율(44%→80% 이상) 향상을 목표로 원천·응용 기술개발 집중 투자 진행
* 감속기·서보모터 등은 대량생산의 품질 균일성 확보, 출력밀도 향상 등을 추진하고, 공공硏-수요기업간 협력개발을 통해 상용화로 즉시 연계
- 최근 서보모터의 개발 방향은 네트워크화, 고속 응답화, 센서의 고정밀화, 고출력화, 소형·경량화 등을 지향 중. 업계 선두기업들은 고효율과 제어성에 개발이 강조되고 있음
- 로봇용 서보모터의 개발은 복잡한 산업용 로봇의 제어, 응답성 개선을 위해 이더넷 기반의 네트워크를 기반 기술로 하여 제어와 응답성을 강조
- 속도 및 토크 제어 등에서 요구되는 응답 성능의 고속화를 위한 다양한 시도 진행
*서보모터의 고출력화에 대한 수요가 점증하고 있고 이에 따라 냉각방식의 고효율화와 더불어 수십kW급을 넘어 100kW 내외의 서보모터가 개발되고 있음
* 경량화를 목표로 구현되는 이러한 방식의 모터는 일반적인 자냉식 구조를 벗어나 강냉식 또는 수냉식 구조를 적용하는 형태로 발전하는 경향을 보임
- CO2 저감이 확산되는 가운데 산업계에서도 에너지 절약이 대두. IEC에서 모터 효율 등록을 규정한 이래 세계 각국에서도 산업용 모터의 고효율 규제가 확산
* 고효율 모터는 표준 모터 대비 초기 비용은 비싸지만, 운전 비용이 저감되기 때문에 사용하면 할수록 경제적인 이점을 취할 수 있음



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