감속기 종류를 이해하는 가장 빠른 방법! 어떤 감속기를 써야할까?

어떤 기계든 ‘잘 움직인다’는 건 단순히 빠르게 돌아간다는 뜻이 아닙니다. 오히려 ‘필요한 만큼 정확하게 움직인다’는 것이 더 중요한 기준이 됩니다. 예를 들어, 로봇팔이 너무 빠르게만 움직인다면 섬세한 작업은 어렵겠죠. 그래서 많은 기계 장비에는 ‘감속기(Reducer)’라는 장치가 꼭 들어갑니다.

 

감속 장치는 말 그대로 회전 속도를 줄여주는 장치입니다. 모터의 빠른 회전력을 활용가능한 힘으로 전환시켜 주기때문에, 로봇이 무거운 것을 들거나 움직이는 등 실질적으로 구동하기 위해 반드시 필요합니다.

 

이처럼 작지만 중요한 역할을 하는 감속 기기는 그 종류도 다양합니다. 유성기어 감속기, 웜 감속기, 그리고 요즘 특히 주목받고 있는 사이클로이드 감속기까지—각각의 구조와 특징, 그리고 알맞은 사용처도 서로 다릅니다.

 

이번 글에서는 감속 장치의 기본 개념부터 시작해 핵심 용어와 대표적인 감속기 종류별 특징까지 하나씩 차근히 짚어보려 합니다. 감속 장치에 대해 막연하게 알고 계셨다면 이 글을 통해 훨씬 명확하고 흥미롭게 이해하실 수 있을 것입니다.

 

 

Reducer의 기본 개념

감속기는 모터에서 발생하는 회전 운동을 기계 시스템에 알맞게 조정해주는 장치입니다. 일반적으로 전기모터는 매우 빠른 속도로 회전하는 특성을 가지는데 이러한 고속 회전은 그대로 장비에 전달되기에는 너무 빠르고 제어가 어렵습니다.

 

이때 감속 장치가 중간에서 회전 속도를 줄이고 동시에 회전력을 증가시켜 기계가 보다 안정적이고 정확하게 동작할 수 있도록 만들어줍니다.

 

감속 기기 내부에서는 서로 맞물린 기어들이 기어비에 따라 회전하며, 입력 회전수를 일정한 비율로 낮춰 출력 회전수를 줄이는 동시에 출력 토크를 증가시키는 역할을 수행합니다.

 

이 과정을 통해 단순히 속도를 줄이는 것을 넘어 작업에 필요한 힘을 효율적으로 출력할 수 있게 되는 것입니다. 이러한 원리는 모든 감속기 종류에 공통적으로 적용되는 기본 구조이며 설계 방식에 따라 다양한 성능 차이를 만들어냅니다.

 

 

이해를 돕기 위해 감속 기기와 관련된 핵심 용어 세 가지, 감속비와 토크, 백래시에 대해 간단하게 알아보겠습니다.

 

먼저 ‘감속비’는 입력 속도 대비 출력 속도가 얼마나 줄어들었는지를 나타내는 지표입니다. 예를 들어 감속비가 10:1이라면, 입력축이 10바퀴 회전할 때 출력축은 1바퀴만 회전한다는 의미입니다. 감속비가 높을수록 속도는 더 느려지고 그만큼 출력되는 회전력은 커집니다.

 

‘토크’는 회전 운동에서의 힘의 크기를 의미합니다. 병뚜껑을 열 때 손에 느껴지는 힘이 바로 토크라고 할 수 있습니다.

 

모터는 일반적으로 빠른 회전을 하지만 낮은 토크를 갖는 경우가 많아, 감속 장치를 통해 회전 속도를 줄이면서 토크를 증폭시키게 됩니다. 따라서 고하중을 다루는 산업용 장비나 로봇의 관절 구동에는 고토크 출력이 가능하게 해주는 감속 장치가 꼭 필요합니다.

 

‘백래시(Backlash)’는 두 기어가 맞물릴 때, 이빨 사이에 생기는 미세한 간격 또는 유격을 의미합니다. 이 틈 때문에 회전 방향을 바꿀 때 기어가 바로 반응하지 않고 잠깐 헛도는 현상이 발생할 수 있습니다.

 

위치 제어나 반복 정확도가 중요한 로봇팔이나 측정 장비에서는 감속기의 백래시가 성능에 직접적인 영향을 미칩니다.

 

백래시가 크면 목표 위치에 정확히 멈추지 못하거나, 미세한 오차가 누적되면서 전체 시스템의 신뢰도를 떨어뜨릴 수 있습니다. 따라서 정확한 작업 수행을 위해서는 백래시를 최소화한 감속기 선택이 필수적입니다.

 

이렇듯 감속기는 모터의 회전 특성을 실제 작업에 맞게 조율하고 안정적인 토크 출력을 제공하는 역할을 하는 로봇의 필수 구성 요소입니다.

 

 

따라서 감속기를 선택할 때는 구현 가능한 감속비, 출력 토크, 그리고 백래시 정도를 먼저 고려해야 합니다.

 

더불어 적용될 장비의 용도에 따라 감속기의 기어 구조, 내구성, 설계 유연성 등도 중요한 판단 기준이 됩니다. 결국 어떤 감속기를 선택하느냐에 따라 장비 전체의 성능과 효율이 크게 달라질 수 있습니다.

 

그렇다면 실제 산업 현장에서는 어떤 감속기들이 사용되고 있을까요?

 

대표적 감속기 종류별 특징 정리

감속 장치가 왜 자동화 장치에 필수적인 요소로 작용하는지 이해했으니 이제 실제 산업 현장에서 널리 사용되고 있는 감속기 종류에 대해 알아보겠습니다.

 

감속 장치는 내부 기어 구조와 동작 원리에 따라 다양한 방식으로 나뉘며 각각의 감속 기술은 고유의 장점과 한계를 가지고 있습니다.

 

어떤 기어 형식의 감속 장치를 선택하느냐에 따라 장비의 성능, 공간 활용, 유지관리 방식까지 달라질 수 있기 때문에 그 차이를 이해하는 것이 중요합니다.

 

대표적인 감속기 종류로는 유성기어 감속기, 웜 감속기, 그리고 사이클로이드 감속기가 있습니다.

 

 

먼저 유성기어 감속기는 중심의 선기어(Sun Gear)를 기준으로, 그 주변을 다수의 유성기어(Planet Gear)와 이를 감싸는 링기어(Ring Gear)가 둘러싸는 구조입니다.

 

유성기어들이 선기어와 링기어 사이에서 동시에 맞물려 회전함으로써 동력을 여러 방향으로 분산시키며 높은 토크를 안정적으로 전달합니다.

 

출력 효율이 높고 많은 하중을 감당할 수 있는 구조로 주로 중장비나 산업용 로봇에 활용됩니다. 다만, 기어 마찰이 많기 때문에 내마모성이 높은 편에 속한다는 단점이 존재합니다.

 

다음으로 웜 감속기는 기어의 형상이 다른 구조를 가집니다. 나사 형태의 웜이 기어의 이빨을 누르듯 회전시키는 구조로 웜과 웜휠이 직각 방향으로 동력을 전달하게 됩니다. 역회전이 어려운 구조이기 때문에 브레이크나 비상정지 기능이 적용되는 컨베이어 벨트 등에 주로 사용됩니다.

 

 

마지막으로 사이클로이드 감속기는 곡선 형태의 가진 원판 기어가 회전하면서 동력을 전달하는 독특한 구조를 갖고 있습니다.

 

여러 개의 접촉점이 동시에 힘을 분산시키기 때문에, 설비의 부하가 줄어들어 장시간 작동 시에도 안정성을 유지할 수 있습니다. 또한 회전이 부드럽고 진동이나 소음도 적기 때문에 로봇의 안정적인 작동을 위한 핵심부품으로 주목받고 있습니다.

 

현대 감속기 트렌드

지금까지 감속기 종류들이 각기 어떤 특징을 지니고 있는지 알아보았습니다. 다음으로는 산업의 변화 속에서 감속 기술이 어떤 방향으로 진화하고 있는지를 들여다볼 시점입니다. 특히 로봇 기술이 빠르게 발전하고 있는 지금, 감속 기술에 대한 요구도 과거와는 달라지고 있습니다.

 

예전에는 크고 무거운 감속 장치가 강한 힘을 낼 수 있다는 인식이 일반적이었습니다.

 

하지만 최근에는 장비의 효율성과 내구성, 그리고 설치 유연성이 중요한 과제로 떠오르면서 감속 장치 역시 가볍고 작으면서도 강력한 성능을 발휘할 수 있는 구조로 변화하고 있습니다. 즉, 경량화, 소형화, 그리고 박형화는 더 이상 선택이 아닌 로봇 설계의 필수 조건으로 자리잡게 된 것입니다.

 

이러한 트렌드는 특히 협동로봇, 물류 로봇, 웨어러블 장비와 같은 차세대 장비들에서 두드러지게 나타납니다. 이들 장치는 제한된 공간에서 복잡한 동작을 수행해야 하기 때문에 감속기의 부피와 무게를 최소화하면서도 충분한 토크와 내구성, 안정성 등을 유지해야 합니다.

 

 

이런 조건을 가장 잘 만족시키는 감속기 종류가 바로 사이클로이드 기어가 적용된 감속 장치입니다.

 

사이클로이드 치형의 감속 장치는 특히 기존의 기어 방식에서 발생할 수 있는 반복 오차나 충격에 의한 마모 문제를 구조적으로 최소화할 수 있어 지속적인 움직임이 필요한 자동화 장비나 작은 오차도 허용되지 않는 작업 로봇에 더욱 적합하기 때문입니다.

 

결과적으로, 현재와 미래의 자동화 산업은 사이클로이드 감속기를 중심으로 설계되고 있다고 해도 과언이 아닙니다.

 

앞으로의 감속 장치 선택 기준은 단순한 성능을 넘어서 공간 효율성과 커스터마이징 유연성, 그리고 제조 최적화 가능성까지 고려하는 방향으로 이동하고 있습니다.

 

(주)본시스템즈의 사이클로이드 감속 기술

이처럼 감속기 시장이 고도화된 설계와 맞춤형 성능을 요구하는 방향으로 빠르게 변화하는 가운데 (주)본시스템즈는 사이클로이드 감속 기기 분야에서 차별화된 기술력과 개발 역량으로 주목받고 있습니다.

 

 

저희가 개발한 사이클로이드 감속기(BSR)의 가장 큰 특징 중 하나는 1단 구조에서도 다양한 감속비 구현이 가능하다는 점입니다.

 

일반적으로 고감속비를 얻기 위해서는 다단 구조가 필요하다고 여겨지지만 (주)본시스템즈의 설계 방식은 1단으로도 충분히 원하는 감속비를 구현할 수 있습니다. 이로 인해 전체 시스템이 간단해지고 부품 수가 줄어들면서 제조 효율성과 내구성까지 확보할 수 있습니다.

 

또한 감속 장치 크기를 키우지 않고도 감속비를 자유롭게 조정할 수 있는 설계 기술은, 제한된 공간 안에서 다양한 출력 조건을 맞춰야 하는 로봇 설계자에게 매우 유리한 선택지를 제공합니다.

 

사이클로이드 구조의 강점에 (주)본시스템즈의 기술이 더해지면서 다양한 요구조건에 대응할 수 있는 감속기를 구현하고 있습니다. 무엇보다도, 당사의 BSR은 장시간 고속 구동 환경에서도 뛰어난 내구성과 반복 작업 안정성을 유지할 수 있습니다.

 

실제로 (주)본시스템즈는 생산 라인, 무인 자동화 장비, 특수 환경 로봇에 이르기까지 다양한 분야에서 이 성능을 입증해오고 있으며 로봇 솔루션 업체들과의 협업을 통해 기술 확장을 지속하고 있습니다.

 

 

감속기, 이제는 전략적 선택의 시대

감속 장치는 로봇을 포함한 자동화 시스템의 전체 퍼포먼스를 좌우하는 핵심 요소로 자리잡았으며 어떤 감속 기기를 선택하느냐에 따라 장비의 성능, 신뢰성, 유지 비용까지 달라질 수 있습니다.

 

특히, 점점 더 작고 똑똑해지는 산업 장비 환경에서는 설계 유연성과 고토크 성능을 모두 만족시키는 감속기를 적용하는 것이 무엇보다 중요합니다.

 

(주)본시스템즈는 사이클로이드 감속 기술을 중심으로 이러한 산업의 요구를 정확하게 이해하고 실질적인 해답을 제시해왔습니다. 이미 여러 분야에서 검증된 설계 기술과 커스터마이징 노하우는 고객의 과제를 함께 해결해주는 기술 파트너로서의 가치를 입증하고 있습니다.

 

 

감속기 종류가 많아서 고민되시나요?

현재 장비에 맞는 구조나 감속비를 찾고 계신가요?

 

 

(주)본시스템즈가 귀사에 가장 적합한 솔루션을 제안해드리겠습니다. 견적 및 제품 문의는 당사 홈페이지 견적 문의를 통해 진행해주시길 바랍니다.