에스비비테크 사업보고서 (2023.12)
6. 주요계약 및 연구개발활동

가. 경영상의 주요계약보고서 작성기준일 현재 해당사항 없습니다.나. 연구개발활동(1) 연구개발활동 개요 당사는 2000년 설립 이후 특수 베어링 분야의 기초 기술 개발에 매진하여, 당사만의 차별화된 기술력을 확보하고 있습니다. 세라믹 볼을 이용한 베어링 국산화에 성공하였으며, 초박형 베어링 국산화 개발로 수출 100만불 탑을 수상하였습니다.

2005년 기업부설 연구소 개관 이후 엔지니어 출신의 대표이사와 연구소 주도하에 지속적인 연구개발 활동을 이어왔으며, 이를 통한 자체 설계를 통해 정밀제어용 감속기를 국내 최초로 개발 및 사업화 하였습니다.

다양한 로봇 제품에 응용 가능한 감속기 개발에 지속적으로 투자하고 있으며, 독자적으로 개발한 치형에 기반한 감속기 개발을 완료하고 독자치형 감속기 제품라인업을 확대 했고, 자체 성능 평가 검증 및 사용고객의 피드백에서 좋은 평가를 받고 있습니다. 2021년 산업자원부 소부장 으뜸기업으로 선정되어 독자적인 로봇용 정밀 감속기 기술 및 원천소재에 대한 기술력까지 확보하기 위해 더욱 매진하고 있습니다. 또한 로봇분야 뿐 아니라 방위산업분야와 반도체디스플레이 산업분야로까지 응용 범위 확대하였고, 최근 급속도로 발전하고 있는 협동/서비스 로봇의 감속기 적용을 위해 테스트를 완료하였으며 다양한 산업의 적용을 위해 연구력을 집중하고 있습니다.신규 장비의 도입으로 가공 정밀도를 향상시키고 있으며, 연구소 내에 독자적인 시작실을 운영하여 제품 라인업의 다양화 뿐 아니라 선도기업 대비 커스터마이징 측면에서 차별화된 경쟁력을 확보하였고 또한 세계 최고 수준의 정밀 가공업체로서의 우수한 생산 수율 확보를 하여 글로벌 시장에서 지속적인 경쟁우위를 확보해 나아가는 것이 당 연구소의 궁극적 목표입니다.(2) 연구개발 조직

(3) 연구개발 실적(가) 내부과제

기간	기술개발내용 및 과정

2017년
~
2019년	※ 용접로봇용 핵심모듈 기술 개발 - 중공형 고토크형 모델
- 포터블 용접로봇용 고출력밀도 핵심모듈은 고출력밀도 구동모듈 (모터, 감속기, 브레이크, 센서모듈) 일체형 및 고신뢰성 제어 모듈로 구성
- 용접 구조물을 생산 제조 시, 용접구조물 내 비정형 협소구역 등 열악한 환경과 장 애물이 많은 작업환경에서 자동화/고품질 용접 작업 및 주변 환경과 충돌 감지/대 응이 가능하고, 작업자 1인이 운반·설치·해체가 용이한 로봇의 핵심 구성 부품 - 해당 모듈에 적용되는 모듈형 중공형 감속기 3종을 개발하고 시험 평가기술을 연계하여 성능 확보※ 중소 제조로봇용 구동·센싱 모듈 및 시스템 기술 개발
- 다관절 로봇에의 적용을 위한 중공형 로봇용 정밀 감속기 개발
- 경량화 설계 및 신규 제작 공정 개발
- F/S 궤적 해석을 통한 치형의 단순화 설계 진행
- 감속기용 크로스 롤러 베어링 최적화 설계
- 모터 일체형 감속기 구현 설계 및 제작 기술 개발
- 감속기 및 모듈 성능평가 시스템 제작 및 평가시험기 개발 - 조립 재현성을 위한 지그 개발

2019년
~
2021년	※ 독자 치형 개발 - 치 맞물림을 극대화하여 최적 맞물림 구현 - 접촉면의 곡률 최적화로 넓은 접촉 면적을 확보한 High Conformal 치형
- 적절한 상대 곡률 설정으로 감속기의 내구성과 강성을 증대
- 수학적인 시물레이션 통한 균등속비 맞물림(Conjugate) 구현
- 각도전달 오차 감소, 히스테리시스 감소, 강성 증가
- 맞물림 시뮬레이션 프로그램 개발을 통한 치 간섭 방지 및 최적 맞물림 검증
- 치 강성 해석 프로그램 적용으로 강성 최적화
※ 로봇용 경박단소/고비토크/대중공형 정밀 감속기 기술 개발
- HRC(Human-Robot Collaboration, 협업 로봇)용 감속기의 경박단소를 극대화하여, 자중대비 가반중량을 높여줌으로써 전체 시스템의 안전성 확보
- 지적재산권 연구를 통한 감속기 기술동향을 분석하여, 최근 감속기 제품 출시 동향인 대중공경/박형 감속기 개발을 업계 선두로 나아가기 위해 제품개발 중 당사 초박형 볼 베어링을 접목시킨 박형타입 감속기 개발 착수 - 경박단소 100 Nm급, 고비토크 178 Nm, 고비토크 87 Nm급 감속기 개발
※ 품질 안정화, 양산화를 위한 소재 품질 평가 기술과 열처리 공정 프로세스 확립 - 내구성 확보를 위한 베어링 및 플렉스 스플라인의 표면 처리 기술 연구
- 내치용 구상흑연주철 소재의 구상화율 80%와 외치용 기계구조강의 조직치밀성 향상 기술 연구 - 복수의 감속기 시료 동시 평가 가능한 내구 성능 평가 장치 개발 - 내구 성능 평가 DB 구축 및 감속기 잔여수명 예측기술 개발 (진동, 소음, 열 신호 이용)

2022년~2023년	※ 독자 치형기반 고정밀 하모닉 감속기 개발을 선도할 수 있는 “하모닉감속기의 중공경 확대/박형화/경량화 및 성능 예측/관리가 가능한 설계/제조 기술”개발
- 감속기 성능 시뮬레이션 연구
- DNN 학습을 통한 메타 모델 개발 및 Stand-alone 설계 통합 플랫폼 개발
- 스플라인 치물림 특성을 지배하는 감속기 설계 변수 파악
- F/S Taper 현상이 반영된 기구학 시뮬레이션 구현
※ 하모닉 감속기 핵심 요수 부품의 성능평가 기술 개발
- 유닛타입 감속기 성능평가장치 개발(메커니즘 연구 및 플랫폼 설계)
- 유닛타입 감속기 성능평가장치 제어기 및 어플리케이션 SW 개발
- F/S, W/G 성능평가장치 성능 개선 및 응용 SW 개발
- F/S, W/G 성능평가장치 운용 및 데이터 수집/분석 기술 고도화
※ 하모닉 감속기 부품별 소재분석 DB구축 및 불량품 손상 분석
- 하모닉 감속기 소재 공정조건에 따른 소재 특성 변화 분석
- 하모닉 감속기 제품 손상분석을 통한 불량 원인 분석
- 하모닉 감속기 소재DB구축 및 소재 개선 방안 도출 ※ 고정밀 감속기 제품 라인업 강화 및 품질 균일성 확보를 위한 최적 설계 및 생산 고도화 기술 개발 - 플렉스서플라인(F/S) 치형 및 파동 발생 캠(CAM) 정밀 측정 기술 분석 - 웨이브제너레이터베어링(WGB)과 파동발생 캠(CAM)의 상관관계 기술조사 및 분석 - 소형(20~90Nm급, 형번 17/20/25) 성능평가장치 기술조사/분석 및 설계 - 감속기 시스템 분석 및 주요성능 지표의 평가방법 조사 - 감속기 진동/소음과 WGB 가속수명 시험평가 기반 구축 - 선진 소형 정밀 감속기 샘플 분석을 통한 핵심부품 설계 자동화 방안 정립 - 소형 정밀 감속기 설계 시간 단축을 위한 핵심부품 설계 자동화 기반기술 확보 ※ F/S 단조 공정 및 열처리 개선 - 황타 형상 개선으로 변형량이 균일한 단조재 개발 - 노말라이징 조건에 따른 미세조직 거동에 대한 기초 자료 확보 - F/S 단조 및 열처리 공정의 수치해석학적 기법 확립 - 미세 균질 결정립 제어를 위한 단조 형상 최적화 - 시험 data 기반 피로수명 수치학적 모델 도출※ C/S 주조방안 최적화 - 성분 변화에 따른 실제 주조 공정의 응고 해석 - 각 형번에 따른 응고 해석을 통한 주조 방안 개선 - C/S 소재의 성분 및 냉각 속도에 따른 기지조직 변화 연구 - 형번별 주조 불량 개선 - 소재의 내마모성 향상으로 감속기 수명 향상※ 성능평가장치 상세설계/제작 및 운영 SW 개발 - 소형(20~90Nm급, 형번 17/20/25) 감속기 성능평가 방법 및 측정 알고리즘 고도화 - 초소형(0.8~10Nm급, 형번 8/11/14) 감속기 성능평가 항목별 평가 프로세스 및 측정 알고리즘 개발 - 요소 장치별 구동 코드, 사용자 GUI 및 운영 SW 개발 - 초소형 감속기 성능 민감도 측정, 분석 및 보정 기술 개발※ 진동/소음 신호분석을 통한 WGB 결함모드 분류 기술 개발 - WGB 결함모드에 따른 감속기 진동/소음 데이터 수집 - 진동/소음 응답 및 주파수 성분 분석을 통한 WGB 결함모드 분류 기술 개발

(나) 외부기관의 기술평가 내역

평가기관	평가대상기술명	평가결과	평가일

나이스디앤비	로봇용 정밀제어 감속기 기술	A	2021.10.18

한국기업데이터	로봇 및 정밀기게 제어용 하모닉 감속기 제조 기술	TI-3 (우수)	2021.07.14

(4) 연구개발 비용

기준일 : 2023년 12월 31일 (단위 : 백만원)

과 목	제24기	제23기	제22기	비 고

연구개발비용 계*	4,034	3,178	3,153	-

(정부보조금)	(2,454)	(2,111)	(2,113)	-

연구개발비 / 매출액 비율
[연구개발비용계÷당기매출액×100]	78.57%	42.55%	46.51%	-