하이젠알앤엠 사업보고서 (2024.12)
6. 주요계약 및 연구개발활동

1. 경영상의 주요 계약 등 보고서 제출일 현재 당사의 재무상태에 중요한 영향을 미치는 비경상적인 중요계약은 없습니다. 2. 연구개발 활동 (1) 연구개발 조직

기업부설 기술연구소의 연구부문은 크게 서보사업 관련개발와 로봇사업 관련개발로 구분되며, 서보 부문은 고정밀, 고응답, 고출력 성능을 보유한 고사양의 서보드라이브, 23bit급 고분해능 앱솔루트 엔코더 등 센서 기술을 연구·개발하고 있으며, 로봇사업 부문은 협동로봇용 및 웨어러블 로봇용 액추에이터, 협동로봇 완제품, 휴머노이드용 액추에이터 사용자 맞춤형 모듈의 연구·개발을 담당하고 있습니다.

모빌리티사업 관련개발은 전기구동 중·대형 버스, 특수목적 산업용 전기자동차(청소 차량, 철도선로 보수용, 건설기계 및 농기계용 모터, 인버터), 초소형 전기자동차 및 우주 발사체용 모터 및 제어기 연구·개발을 담당하고 있습니다.

[연구개발 조직도]

(2) 연구개발 비용 당사의 연구개발비용 및 매출액 대비 비중은 아래와 같습니다.

(단위: 백만원)

과목	2024년	2023년	2022년	비고

연구개발비용	3,565	3,249	2,686	-

(정부보조금)	(340)	(618)	(488)	-

연구개발비/매출액 비율 [연구개발비용계/당기매출액×100]	4.7%	4.3%	3.1%	-

(3) 연구개발 실적1) 내부과제[진행과제]

연구과제명	연구결과 및 기대효과

5kW급 산업물류용 전동화플랫폼 기술개발	로봇 액추에이터 유연제어기술개발

중희토류 배제 이방성 본드자석 및 산업용 DC 서보시스템 기술개발	중희토류 배제 이방성 본드자석를 사용한 DC48V 구동 서보모터 기술개발 및
기능안전을 적용한 서보 모터(모터+드라이브) 기술 확보가 가능합니다.

기능안전 설계기술을 적용한 로봇구동모듈 기술개발	기능안전 요구조건이 적용된 구동제어기와 엔코더 핵심부품을 개발하여 국내최초로 SIL3, PL-e에 기능안전 인증을 받고 그 핵심부품이 적용된 로봇용 구동모듈을 개발하여 성능인증을 받면 자사의 로봇 구동모듈은 글로벌 경쟁력 확보하게 될 것입니다.

로봇용 구동모듈 시리즈 개발	로봇용 QDD 구동모듈 시리즈를 개발 및 양산체계를 구축하여 국내외 시장에 보급이 가능함

① 5kW급 산업물류용 전동화플랫폼 기술개발

당사는 2024년 4월부터 48개월간 산업통상자원부 “5kW급 산업물류용 전동화플랫폼 기술개발”이라는 연구과제에 주관기관으로 참여하고 있으며, 이 연구에서 로봇제어기에 내장되던 알고리즘 (마찰보상, 중력보상, 인피던스 컨트롤)을 로봇 액추에이터 제어기 내부에서 실행가능해짐으로써 기존 상위제어기와 드라이브간 통신의 낮은 대역폭에 대한 한계로 의한 지연(Latency) 문제를 극복할 수 있게 되고 코어간 짧은 데이터 교환 주기와 동기된 제어 환경으로 인한 응답성 향상 가능하며 이 또한 기술 경쟁우위에 있게 됩니다.

특히, 로봇 구동제어기에 사용자가 커스템 알고리즘을 직접 구현할 수 있도록 제어기 코어를 개방하여 모터 드라이브에 직접 접근제어가 가능하도록 제공할 예정입니다.

② DC전원체계 기반 750W 이하 산업용 DC서보시스템 기술개발

서보시스템의 핵심 부품인 고성능 자석의 핵심원료인 희토류는 중국이 전세계 생산량의 70% 점유 상황에서, 관련 산업의 미래 생태계 및 공급망에 심각한 우려 증가하고 있으며, 중국의 독점적 지위와 생산의 불확실성에 의해 중희토류의 공급망의 불확실성이 존재하므로 이에 대비하여 중희토류를 사용하지 않은 소재 적용이 필요합니다.

특히, 배터리 동작에 의존하는 DC전원 구동용 서보시스템은 로봇시장이 증가하면서 시장규모가 매년 성장세를 유지하고 있으며. 또한 중희토류 공급망 위협 해소 및 국내 산업보호를 위한 중희토류가 배제된 DC전원 기반 서보시스템 개발이 시급한 상태에서 당사는 산업통상자원부로부터 2024년 7월부터 54개월간 “중희토류 배제 이방성 본드자석 및 산업용 DC 서보시스템 기술개발”이라는 연구과제에 자화전자, 전자기술연구원 등과 협업하여 당사는 연구과제 총괄 주관기관과 모터개발 참여기관 그리고 서보 시스템개발 세부주관으로 참여하여 중희토류 배제 이방성 본드자석를 사용한 DC48V 구동 서보모터 기술개발 및 기능안전을 적용한 서보 모터(모터+드라이브) 기술 확보가 가능하여 수입대체 및 로봇 액추에이터 가격 경쟁력 향상을 시킬 것입니다.

③ 저속 고토크형 로봇용 액추에이터 개발

당사는 2024년 9월부터 40개월간 산업통상자원부 “기능안전 설계기술을 적용한 로봇구동모듈 기술개발”이라는 연구과제에 총괄 주관과 세부 주관 그리고 참여기관으로 참여하여 주도적으로 기술개발 사업을 이끌고 있으며, 인간과 로봇 사이의 협업 작업은 점점 더 보편화되고 있고, 현재는 협동로봇, 서비스 로봇 등이 사람과 같은 공간, 같은 시간에 협업하는 수준에 이르렀습니다. 이러한 추세는 인간의 삶을 보호하기 위해 로봇을 안전하게 작동하는 것을 더욱 강하게 요구하고 있습니다. 특히 모터, 엔코더, 드라이버, 감속기 등을 포함하는 로봇구동모듈은 로봇 핵심기술으로 성능과 함께 신뢰성과 안전이 확보되어야 하며, 국제표준(ISO, IEC)에 제시되어 있는 안전 요구사항에 적합한 로봇구동모듈 기술개발이 필요하게 되었고 로봇 구동 모듈의 글로벌 진출을 위한 필수 요건이 될 것입니다. 본 기술개발을 통해 엔코더와 구동제어기에 대한 기능안전 인증서를 발급받고, K마크 인증서 및 기능안전 설계가 반영된 구동모듈 8종을 개발하게 되어 글로벌 시장 경쟁력을 확보하게 될 것으로 예상됩니다.

④ 저로봇용 구동모듈 시리즈 개발

로봇전용 QDD타입 구동모듈에 대한 12종의 시리즈를 개발완료하고 2026년부터 양산가능 한 체제를 구축한다. 구동모듈은 내륜형타입 시리즈 외륜형타입 시리즈 각 각 6종씩 개발하며, 100W에서 2kW급까지 커버가 가능 하도록 개발 합니다. 또한, 이와 별도로 차세대 모터인 AFPM(축방향자속 영구자석)모터를 개발하여 로봇용 구동모듈 개발 및 제작도 병행으로 진행합니다. 이는 글로벌 경쟁 우위를 확보하기 위한 선행 개발이기도 합니다.

[기진행과제]

연구과제명	연구결과 및 기대효과

AMR용 400W급 액추에이터 기술개발	중국산 저가격 모터 대비 가격경쟁력 및 내충격성 확보로 국내외 시장 점유율 확대

가반하중 5kg급 협동로봇 및 액추에이터 2종 기술개발	‘L사’ 협동로봇용 액추에이터용으로 개발공급 및 협동로봇 조립 및 납품 추진

협동로봇용 중공형 서보모터 기술개발	‘H사’ 협동로봇용 220W, 760W, 1200W 3종 모터 개발하여 양산공급

소형 용접로봇용 서보 모터 기술 개발	‘H사’ 소형용접로봇용 20W, 60W, 120W 3종 모터 개발완료, 현재 ‘H’사에서 용접시험중이며, 향후 양산 기대.

저속 고토크형 로봇용 액추에이터 개발	보행로봇에 적합한 액추에이터로 휴모노이드 로봇에 핵심 부품으로 적용 가능합니다

① AMR용 400W급 액추에이터 기술개발

현재 국내 AMR용 액추에이터에 사용되는 모터는 대다수가 외산 제품을 사용하며 특히 중국의 ‘A사’의 제품에 대한 의존도가 높습니다. 그러나 중국의 ‘A사’ 제품은 충격에 취약하여 잦은 고장이 발생하고 고장에 따른 하자보수기간이 길다. 당사에서는 내충격성에 우수하고 가격경쟁력을 확보한 제품을 개발하여 DV48V로 구동이 가능한 400W급 서보모터(표준/브레이크타입 2종)를 양산개발에 성공하였으며, 미 모터를 사용한 주행 및 조향이 가능한 AMR용 액추에이터를 제작하여 국내 대기업인 ‘L사’에 공급하고 있다.

② 가반하중 5kg급 협동로봇 및 액추에이터 2종 기술개발

액추에이터는 협동로봇의 가격의 60%이상을 차지할 뿐 아니라 협동로봇 동작 성능에도 중요한 역할을 담당하고 있습니다. 당사에서는 2019년부터 2022년 3년간 ‘L사’와 협업 개발을 통해 가반중량 5kg 로봇에 필요한 60W, 300W 액추에이터를 양산개발에 성공했습니다. 특히 협동로봇은 액추에이터 하모닉 감속기에 의한 기계적 특성으로 인해 저속으로 움직일 경우 주파수의 진동 발생하고 이 진동은 협동로봇의 제어 성능을 크게 저하시키게 됩니다. 당사에서는 발생 진동을 추정하여 해당 주파수 성분을 억제하여 진동성분의 55%를 감소시켜 타사 협동로봇에 비해 우수한 성능을 발휘하게 되었습니다.

③ 협동로봇용 중공형 서보모터 기술개발

‘H 사’향 협동로봇에 적용하는 모터로 선정되어 ‘24년도부터 매출이 발생하고 있습니다.

④ 소형용접로봇용 중공형 서보모터 기술개발

‘H 사’향 소형로봇에 적용하는 모터를 개발하여 시제기 납품하였으며, 현재 ‘H’사에서 용접시험중. ‘25년 양산 예상되고 있습니다

⑤ 저속 고토크형 로봇용 액추에이터 개발

당사는 산업통상자원부로부터 2021년 9월부터 40개월간 “착용형 로봇용 고토크비 50Nm/kg급 저전압 구동모듈 시리즈 기술개발”이라는 연구과제에 주관기관으로 참여하고 있으며, 이 연구에서 외전형(Outer rotor Type) 프레임리스 모터 4종(100W, 200W, 400W, 750W급)와 23대1, 39대1 사이클로이드 감속기 각각 2종그리고 듀얼 엔코더와 구동제어기 등 로봇 액추에이터 핵심 부품을 개발하였으며, 이를 통합하여 저속 고토크형 로봇용 액추에이터 4종을 개발하였습니다. 또한 개발과제에서 습득한 핵심 기술을 토대로 역구동성이 좋은 유성감속기 설계 및 개발을 진행하고 있으며, 핵심 부품들을 통합한 액추에이터는 보행로봇에 적합한 액추에이터로 휴모노이드 로봇에 핵심 부품으로 적용 가능합니다.

(나) 정부과제[진행과제]

연구과제명	주관부서	연구기간	관련제품	비고

공유/구독에 적합한 고신뢰성 PM 구동플랫폼 및 적용기술개발	산업통상자원부	'21.4~'25.12	EV퍼스날모빌리티용 모터	진행중

건설기계용50~150kW 급 전기 구동시스템 개발	산업통상자원부	'22.4~'26.12	EV구동모터	진행중

유상하중(Payload) 100kg급 CAV 시스템 개발	산업통상자원부	'22.5~'25.4	EV구동모터 및 제어기	진행중

소형발사체 상단용 전기펌프를 적용한 하이브리드 로켓 엔진 개발	과학시술정보통신부	'22.5.~ '27.12	EV구동모터 및 제어기	진행중

55kW급 전기 트랙터용 동력전달시스템 개발	산업통상자원부	'23.4∼'26.12	EV인버터, EV모터	진행중

수소트럭 암롤용 모터/인버터 양산성능 평가	산업통상자원부	’24.5~ ’25.4	EV구동모터 및 제어기	진행중

중형급 정속 고효율 전동기 개발 및 실증	산업통상자원부	'23.4∼'26.12	IE4급고효율전동기	진행중

5kW급 산업물류용 전동화 플랫폼 기술개발	산업통상자원부	'24.4∼'28.3	ARM용 구동모듈(1~2kW급 인휠구동모듈포함)	진행중

이방성 본드자석 적용 750W 이하 산업용 DC서보모터 기술개발	산업통상자원부	'24.7∼'28.12	중희토류 배제된 DC전원구동용 서보모터	진행중

DC전원체계 기반 750W 이하 산업용 DC서보시스템 기술개발	산업통상자원부	'24.7∼'28.12	DC전원구동용 다축서보드라이브	진행중

기능안전 설계기술을 적용한 로봇 모터(모터, 드라이버) 및 엔코더 기술개발	산업통상자원부	'24.9∼'27.12	구동제어기, 엔코더 SIL 3, PL-e기능안전 인증	진행중

기능안전 설계기술을 적용한 로봇구동모듈 통합 기술개발	산업통상자원부	'24.9∼'27.12	기능안전설계가 적용된 로봇용 액추에이터	진행중

[기진행과제]

연구과제명	주관부서	연구기간	관련제품	비고

택배차량용 디젤 트럭의 하이브리드 개조기술 개발 및 실용화 연구	국토교통부	'17.7~'21.3	EV구동모터	완료

도메인 노하우를 이용한 인공지능 및 Industry 4.0.과 IoT 지원 가능한 스마트공장용 로봇 시스템 제어 SW 개발	산업통상자원부	'17.7∼'19.12	산업용로봇 제어기	완료

15인승소형전기버스 플랫폼 기술 개발	산업통상자원부	'18.4~'21.12	EV구동모터 및 제어기	완료

160KW급 고성능 전기 자동차용 6상 동기 전동기 타입 EPT모듈 개발	산업통상자원부	'18.4~'20.12	EV구동모터	완료

센서 SoC 기술을 적용한 협동로봇용 동축 구동모듈 개발	산업통상자원부	'18.4∼'22.12	협동로봇 구동모듈	완료

IE3급 전동기용
설계기술 개발	산업통상자원부	'18.5~'21.4	산업용 전동기	완료

산업기계용100마력급
엔진토크 Assist
전동화지능화 일체형
파워트레인 기술개발	산업통상자원부	'19.4~'21.12	EV구동모터 및 제어기	완료

초소형전기차 승용 및 상용 공용플랫폼 개발	산업통상자원부	'19.6∼'22.3	EV모터, EV인버터	완료

제조 로봇용 국산 핵심 구동부품(서보모터 감속기) 성능 및 신뢰성 제고를 위한 실증	산업통상자원부	'19.10∼'20.7	제조로봇용 서버모터	완료

개방형 프로토콜 기반 확보 및 초소형경량 서보 모터 개발	산업통상자원부	'19.10∼'20.12	제조로봇용
서보모터/
드라이브	완료

착용형 로봇용 고토크비 50Nm/kg급 저전압 구동모듈 시리즈 기술개발	산업통상자원부	'21.9∼'24.12	착용로봇용 액추에이터	완료

자동화 제조장비용 전류응답 6.2kHz급 및 전원회생 서보시스템 기술개발	산업통상자원부	'21.9∼'24.12	공작기계용
서보/스핀들모터 및 드라이브	완료