06 / 30 · 관절
감속기 ① 하모닉: 작고 정밀한 관절
01 · 뜯어볼 부품
하모닉 감속기는 얇은 금속 컵을 타원으로 휘어 이를 맞물려, 작은 통 하나로 회전을 크게 줄입니다.
완료한 강의
02 · 3D 분해
눌러서 뜯어보기
부품을 누르면 설명이 열리고, 아래 공급망 표에서 그 부품을 만드는 기업이 강조됩니다. 3D를 열지 않아도 부품 버튼으로 같은 설명을 볼 수 있습니다.
교육용 예시 · 제조사 내부 설계가 아닙니다
부품을 하나 골라 보세요.
웨이브 제너레이터
모터 축에 붙는 타원형 캠과 얇은 볼베어링입니다. 이것이 한 바퀴 돌면 컵과 링이 맞물리는 자리(타원의 긴 쪽 두 곳)도 한 바퀴 돕니다.
플렉스스플라인
바깥에 이가 난 얇은 강철 컵입니다. 캠에 눌려 타원으로 휘고, 바깥 링보다 이가 2개 적어서 캠이 한 바퀴 돌 때마다 이 2개만큼 반대로 밀려 납니다. 이 모델은 200개라서 100:1입니다.
출력 크로스 롤러 베어링
느려진 출력을 받치는 베어링입니다. 관절에 걸리는 무게와 비트는 힘을 받아 얇은 컵이 회전만 전하게 합니다. 9강에서 다시 봅니다.
03 · 원리
어떻게 움직이나
하모닉 감속기(파동기어)는 부품 세 개로 됩니다. 모터에 붙는 타원형 캠인 웨이브 제너레이터, 바깥에 이가 난 얇은 금속 컵인 플렉스스플라인, 안쪽에 이가 난 단단한 링인 서큘러 스플라인입니다. 캠이 컵을 타원으로 눌러, 타원의 긴 쪽 두 곳에서만 컵의 이가 링의 이와 맞물립니다.
링은 컵보다 이가 2개 많습니다. 그래서 캠이 한 바퀴 돌아 맞물리는 자리가 한 바퀴 도는 동안 컵은 이 2개만큼만 반대 방향으로 밀려 납니다. 이가 200개인 컵이라면 캠 100바퀴에 컵이 한 바퀴, 곧 100:1입니다. 제조사 자료로는 한 단으로 30:1에서 320:1까지 만들 수 있고, 늘 전체 이의 30%쯤이 함께 맞물려 틈(백래시)이 거의 없습니다.
약점은 되돌리기 어렵다는 점입니다. 감속비가 크면 바깥에서 관절을 밀어도 그 힘이 모터까지 잘 전해지지 않아(역구동이 어렵다), 부딪힘을 느끼려고 출력 쪽에 토크 센서를 따로 다는 경우가 많습니다. 옵티머스(2022 시제품)는 바로 이 하모닉을 회전 액추에이터 3종의 기어열로 골랐다고 발표했습니다. G1은 반대로, 공개 분해 자료상 하모닉 대신 저감속 유성 기어를 택했습니다. 정밀도와 역구동 가운데 무엇을 앞세울지에 두 로봇이 서로 다른 답을 낸 셈이고, 피규어의 답은 아직 알려지지 않았습니다.
비유
타원으로 눌린 컵이 링 안쪽을 따라 맞물리는 자리를 옮기는 모습은, 애벌레가 몸에 물결을 보내며 조금씩 나아가는 것과 닮았습니다. 물결(맞물리는 자리)은 빠르게 한 바퀴를 돌지만 몸(컵)은 아주 조금만 움직입니다.
비유가 맞지 않는 곳
애벌레는 앞으로 기어가지만 컵은 제자리에서 돌 뿐이고, 맞물리는 곳은 언제나 마주 보는 두 군데입니다. 또 애벌레 몸과 달리 금속 컵은 캠이 한 바퀴 돌 때마다 두 번씩 휘었다 펴지기를 끝없이 되풀이해야 해서, 금속 피로를 견디는 가공·열처리 품질이 수명과 가격을 정합니다.
04 · 방식 비교
같은 일을 하는 다른 방식
| 방식 | 크기 | 힘 | 정밀도 | 가격 | 쓰이는 곳 |
|---|---|---|---|---|---|
| 하모닉 감속기 | 납작하고 가벼움 · 한 단으로 30:1~320:1 | 크기 대비 큼 · 큰 충격에는 얇은 컵이 약점 | 틈이 거의 없음 | 높음 · 얇은 컵의 정밀 가공과 열처리 | 협동로봇 관절, 산업용 팔 손목, 옵티머스 회전 액추에이터(2022 발표) |
| 유성 감속기07강에서 뜯어보기 | 한 단 감속비가 작아 크게 줄이려면 단을 쌓아 길어짐 | 기어 여러 개가 나눠 받아 큼 | 기어 사이 틈이 있음 | 낮음 · 표준 기어 가공 | G1 엉덩이·무릎·어깨·팔꿈치(분해 자료), 서보 모터용 기어헤드 |
| 사이클로이드(RV) 감속기07강에서 뜯어보기 | 두껍고 무거움 | 가장 큼 · 충격에 강함 | 틈이 작고 비틀림에 단단함 | 높음 · 원판 곡면의 정밀 가공 | 중·대형 산업용 로봇의 관절 |
산업용 팔에서는
산업용 로봇 팔에서 하모닉 감속기는 무게가 덜 걸리는 손목 쪽 관절에 주로 들어가고, 큰 하중을 받는 허리·어깨 쪽은 사이클로이드(RV) 감속기가 맡는 경우가 많습니다. 협동로봇은 팔 전체를 가볍게 해야 해서 관절 대부분에 하모닉을 씁니다. 휴머노이드 관절에는 착지와 넘어짐의 충격이 그대로 들어오므로, 정밀하지만 충격에 약한 하모닉을 어느 관절에 쓸지가 산업용 팔보다 까다로운 선택입니다.
05 · 공급망 표
누가 만들고, 한 대에 몇 개 들어가나
방식마다 부품을 만드는 기업과 상장 시장·종목 코드, 공개된 공급 관계를 모았습니다. 위에서 부품을 고르면 그 부품의 방식이 강조됩니다.
실시간 주가나 투자 추천이 아닌 사업 구조 학습 자료입니다.
어느 로봇에 납품하거나 쓰이는지는 ‘확인’ 표시가 붙은 공급 관계에서만 알 수 있습니다.
- 확인
- 공시나 공식 발표에 고객 이름이 나옵니다.
- 고객 미공개
- 회사가 고객 이름 없이 공식적으로 밝혔습니다.
- 보도
- 주요 언론·증권사 보도입니다. 매체와 날짜를 함께 적습니다.
| 기업 | 국가 | 상장 | 공급 관계 |
|---|---|---|---|
하모닉 감속기얇은 금속 컵을 타원으로 휘게 해 맞물리는 자리를 옮기며 크게 감속합니다. 작고 덜컹거림(백래시)이 거의 없습니다.쓰이는 곳
| |||
| 이 방식을 만드는 기업 | |||
| 하모닉 드라이브 시스템즈 | 일본 | 도쿄 6324 |
|
| 에스비비테크 | 한국 | 코스닥 389500 |
|
| 에스피지 | 한국 | 코스닥 058610 | 이 자료에 실린 공급 관계 없음 |
| 맥슨 | 스위스 | 비상장 | 이 자료에 실린 공급 관계 없음 |
| 리더드라이브 | 중국 | 상하이 688017 | 이 자료에 실린 공급 관계 없음 |
| 하이윈 | 대만 | 대만 2049 | 이 자료에 실린 공급 관계 없음 |
로봇 한 대에 들어가는 수
강의마다 세는 대상이 다르니 숫자 옆 설명을 함께 보세요. 공개되지 않은 값은 미공개로 둡니다.
- Unitree G1뜯어보는 로봇미공개
공개 분해 자료에서 확인된 엉덩이·무릎·어깨·팔꿈치 관절은 하모닉이 아닌 2단 유성 감속기였습니다. 손목·허리·발목 관절의 감속 방식은 분해 정리 기사에 나오지 않아 하모닉을 쓰는지 확인하지 못했습니다.
출처 · Munro Live의 G1 분해 영상(2026-07-08 공개) 정리 기사, humanoid.guide - Tesla Optimus미공개
회전 액추에이터 3종(20·110·180 N·m)의 기어열이 하모닉이라고 발표했지만(2022 AI Day), 28개 가운데 회전형이 몇 개인지는 밝히지 않았습니다.
출처 · 테슬라 AI Day 2022 공식 영상(Tesla 유튜브, 로봇 하드웨어·액추에이터 발표 29:15~47:24) - Figure미공개
감속 방식을 밝히지 않았습니다.
출처 · 피규어 Figure 03 공개 발표(2025-10-09, 액추에이터 자체 설계만 밝히고 수와 방식은 밝히지 않음)
06 · 투자자 관점
무엇이 이익이 되고, 무엇이 과대 해석인가
하모닉 감속기는 얇은 컵이 끝없이 휘어도 깨지지 않게 만드는 가공·열처리 기술과 품질 기록이 진입 장벽이라, 기술이 검증된 회사가 값을 지키기 쉬운 부품입니다. 협동로봇과 산업용 팔 손목에서 이미 매출이 나는 시장이기도 합니다. 그러나 "휴머노이드는 곧 하모닉"이라는 등식은 공개 자료와 맞지 않습니다. G1은 공개 분해 자료상 유성 감속기를 썼고, 옵티머스의 하모닉도 2022 시제품 발표 기준이며 몇 개가 들어가는지 공개되지 않았습니다. 공시에 "정밀 감속기"라고만 적힌 계약도 하모닉 수요로 셀 수 없습니다.
07 · 뉴스 해부 연습
이 기사, 무엇을 더 확인할까
아래 기사를 읽고 더 확인해야 할 것을 모두 고른 뒤 "확인"을 누르세요. 항목마다 이유가 열립니다.
한 감속기 업체, "휴머노이드용 정밀 감속기" 공급 계약 공시… 고객은 비공개
"정밀 감속기"라는 말만으로는 하모닉인지 유성인지 알 수 없습니다. 같은 회사가 두 방식을 모두 만든다면 더욱 그렇습니다.
금액이 매출의 몇 %인지, 몇 년에 걸쳐 나눠 들어오는지를 봐야 한 해 실적에 주는 무게를 알 수 있습니다.
감속기만 파는 계약과 모터·센서까지 붙인 액추에이터를 파는 계약은 한 개 값과 이익 구조가 다릅니다. 같은 금액이라도 몇 개 분량인지가 크게 달라집니다.
고객 이름이 없으면 어느 로봇인지 알 수 없습니다. 짐작으로 고객을 정해 계산하면 근거 없는 숫자가 됩니다. "확인" 단계는 공시나 공식 발표에 고객 이름이 나올 때뿐입니다.
08 · 퀴즈와 다음 부품
세 문제로 확인하기
세 문제를 모두 맞히면 이 강의를 완료로 기록합니다.
하모닉 감속기에서 타원으로 휘는 얇은 금속 컵의 이름은?
컵의 이가 200개, 링의 이가 202개일 때 감속비는?
감속비가 큰 하모닉 관절에서 부딪힘을 알아채려고 흔히 함께 다는 것은?
다음에 뜯어볼 부품
다음 강의에서는 큰 힘과 충격을 받는 관절에 쓰는 사이클로이드(RV) 감속기와 유성 감속기를 뜯어보고, G1이 왜 저감속 유성 기어를 골랐는지 봅니다.