매년 SEMICON KOREA(이하 세미콘코리아)를 취재할 때면, “부스가 없어서 참여를 못했다”는 소리를 듣곤 한다. 본 전시회가 지니는 위상을 보여주는 단적인 예다. 실제로 국내 반도체 업계를 비롯해 장비업체, 장비업체를 타깃으로 하는 로봇 및 자동화가업들까지 세미콘코리아를 주목한다. 중요한 이유 중 하나는 엔드유저의 참관율이 높다는 점이다. 엔드유저의 투자가 시장의 전부를 차지한다고 해도 과언이 아닌 이 분야에서, 엔드유저들에게 자사의 기술력을 알릴 수 있는 절호의 기회이기에 기업들은 갈고닦은 무기들로 경합을 펼친다. 본지에서는 반도체/FPD 시장의 최대 축제인 세미콘코리아의 이모저모를 살펴봤다.

취재 정대상 기자(press2@engnews.co.kr)

국제반도체장비재료협회(SEMI)가 주최하는 SEMICON KOREA 2016(이하 세미콘코리아 2016)이 지난 1월 27일(수)~29일(금)까지 서울 삼성동 코엑스에서 개최됐다.

매년 반도체 및 FPD 분야 최고의 축제로서 업계 관계자들의 이목을 집중시켰던 본 전시회는, 최근 활황이라고만은 할 수 없는 반도체 산업 경기 속에서도 성황을 이뤘다.

반도체 로봇 분야 강자들, 한자리 모여

반도체 산업의 꽃이라고 할 수 있는 트랜스퍼 로봇의 경우, 국산과 일본산 메이커들의 적극적인 시장공략이 두드러졌다.

그중에서도 유독 참관객들이 북적댔던 다이헨한국(주)(이하 다이헨한국)은 그간 세미콘코리아에서 어필해왔던 세계 최고 수준의 빠른 속도에 더해 다이헨의 반도체 로봇 및 장비가 지닌 뛰어난 기능성을 주력으로 소개했다.

다이헨한국 관계자는 “반도체 로봇의 경우 이제 어느 정도 기술적인 평준화가 이루어졌다고 판단된다. 이러한 상황에서 당사는 타사와 차별화되는 기능적인 부분들을 고객들에게 제안하고 있다.”고 전하기도 했다.

이번 전시회에서 다이헨한국은 자체적으로 ‘유사스카라’라고 명명하는 UTM-R3700F와 3~4포트 대응 EFEM ‘오피유커스(Ophiuchus)’를 선보였다. UTM-R3700F는 수직다관절로봇과 트랜스퍼 로봇을 조합한 형태로, 매니퓰레이터와 컨트롤러가 일체형으로 구성되어 있어 공간활용도가 높고, 케이블로 인한 간섭도 적어 반도체 장비 설계에 있어 큰 장점을 지닌다. 특히 수직다관절 형태의 바디와 수평다관절 형태의 핸드를 접목해 리니어시스템이 별도로 필요 없으면서도 높은 자유도를 자랑한다.

또한 오피유커스는 공정의 고속, 소형, 유연성을 개선하는 장비로, 업계 최고 레벨인 300WPH 스루풋을 달성해 장치의 포텐셜을 최대한으로 이끌어낸다. 더불어 불필요한 공간을 배제해 동일한 타사 제품군 대비 약 17%가량 콤팩트하게 설계됨으로써 효율적인 생산 라인 구축에 도움을 주며, 독자적인 기구를 가진 UTM-R3700F를 탑재함으로써 최대 1.6m의 고소 반송이 가능하다. 4포트 대응 가능한 저진동·슬라이드축이 없는 깔끔한 구조가 어우러져 여러 장치의 레이아웃에 유연한 대응이 가능한 점 또한 장점이다.

한편 세계 반도체 로봇의 표준화를 실현했다고 해도 과언이 아닌 야스카와전기의 트랜스퍼 로봇 라인업도 눈길을 끌었다. 한국야스카와전기(주) 관계자는 “이번 전시회에서 동종의 로봇을 제작하는 기업들도 많은 관심을 가졌다”는 말로 반도체 로봇 분야에서의 야스카와전기가 지니는 위상을 설명했다.

야스카와전기의 주력모델은 웨이퍼 반송용 M124와 MR124 로봇으로, 동사는 최근에는 M124대비 속도가 30% 향상된 MR124 기종으로의 전환을 도모하고 있는 상황이다. 이번 전시회에서 소개된 Anti-Corrosion 대응 로봇과 Long Z-axis Stroke 대응 로봇 역시 MR124를 베이스로 개발된 로봇이다. 이 회사 관계자는 “이 두 기종은 유저의 요청에 의해 커스터마이징된 특수 사양 대응 로봇으로, 향후 판매를 확대할 계획”이라고 전했다.

한편 공장자동화 전문기업 (주)인아코포는 일본 JEL의 트랜스퍼 로봇을 선보였다.

이번 전시회를 통해 동사는 반도체 웨이퍼의 종류 중에서도 박막 반도체 웨이퍼인 링-프레임 반송로봇과, 재질에 따라 투명, 반투명, 화합물 반도체용 등의 다양한 웨이퍼를 컨트롤 정렬할 수 있는 얼라이너, 2개의 다른 사이즈를 1대의 로봇으로 반송과 적재가 가능한 독립 승강축 부착 수평 다관절로봇(DGCR), 웨이퍼 표면을 비접촉으로 Chucking할 수 있는 베루누이척 또한 소개했다.

회사 관계자는 JEL의 반도체 로봇과 관련해 “300㎜ 프라임을 위한 박막 웨이퍼 반송로봇과 얼라이너를 양산하고 있으며 웨이퍼의 대형화 추세에 따라 450㎜ 대응 수평 다관절로봇과 얼라이너를 개발 완료하여 공급하고 있다. 모든 제조 과정이 클린룸 내에서 진행되고 있으며 지난 23년간 17,000여 대의 로봇을 생산했다. 공급실적에서 알 수 있듯이 품질에 대한 고객만족을 최우선으로 임하고 있고, 항상 고객사의 니즈에 부응하기 위해 공동으로 제품 개발과 품질향상에 노력하고 있어 시장의 호평을 받고 있는 메이커”라고 소개했다.

한편 부품에서부터 로봇 완제품에 이르기까지 방대한 라인업을 자랑하는 삼익THK(주)는 이번 전시회를 통해 반도체뿐만 아니라 모든 산업군에 적용할 수 있는 요소기술 및 시스템들을 소개했다.

이 회사는 볼 그리드 다각형 가이드를 적용한 공압 액추에이터 및 다각형 포스트와 외통에 정밀 볼을 사용한 슬림&콤팩트 타입의 스트로크용 가이드 PBG를 비롯해 다수의 신제품들을 선보였으며, 특히 리니어 부싱을 로드 가이드로 사용한 서보 실린더 시리즈도 함께 공개했다. 이 서보 실린더는 기존의 유공압 실린더를 대체할 수 있으며, 물류·이송 시스템, 클램프 장치, 복합 산업 자동화 시스템 등 다방면에 사용 가능한 위치제어용 실린더이다.

반도체 시장에서 약진하는 한국기업들

일산 로봇들의 화려한 검무 속에서 우직하게 내공을 쌓아 나가고 있는 국내기업들도 이번 세미콘코리아 2016에서 경쟁력을 뽐냈다.

국산 진공 트랜스퍼 로봇 분야의 선도기업인 (주)나온테크(이하 나온테크)는 최근 대체수요의 증가에 힘입어 바쁜 나날을 보내고 있다. 나온테크의 진공 트랜스퍼 로봇은 링크방식을 적용한 콤팩트한 사이즈와 고온상태의 대응 능력이 뛰어나고, 기존의 대기환경에서 사용되는 벨트방식이 진공환경에 적용되었을 때 발생할 수 있는 한계를 구조의 변경으로 대응했다. 또한 고온이나 파티클, 진동과 더불어 전체적인 사이즈를 고려한 제품 개발과 양산화를 통해 시장에 대응함으로써 성공적인 국산화 장비로 평가받고 있다. 실제로 동사는 올 중순 수원의 1,700평 규모 공장으로 확장이전을 준비하고 있다.

또한 지난 해 반도체용 투명 웨이퍼 정렬장치 국산화에 성공한 (주)로봇앤드디자인도 이번 전시회를 통해 기술력을 선보였다.

한편 국내 최초로 정밀제어 감속기 개발 및 상용화에 성공한 (주)에스비비테크(이하 에스비비테크) 역시 매해 세미콘코리아를 찾는 단골손님으로, 이번 전시회를 통해 국내 요소기술력의 자존심을 지켰다.

1993년, 세라믹 베어링, 하이브리드 베어링 등 다양한 베어링 제작을 시작으로 해외에 의존하고 있는 정밀제어 감속기까지 개발에 성공한 동사는, 최근 구동장치 제조전문회사로서 로봇수리 분야로 사업 분야를 확대하고, 경영혁신 활동을 통해 대내외적으로 내실을 다지기 위한 준비를 하고 있다. 또한 종전까지 개발에 전념해오던 정밀감속기가 양산 시스템으로 전환되면서 감속기, 모터, 엔코더, 드라이브, 센서의 일체화 모듈을 제작하기 위해 외부업체와 협업을 진행하는 등 변화를 준비하고 있는 상황이다.현재 에스비비테크의 개발 주력 제품인 ‘로보감속기’는 재료(소재)의 탄성역학을 응용해 3개의 부품 즉 웨이브 제네레이터, 플렉스플라인, 서큘러 스프라인을 장착해 백래시 제로를 구현했고, 이에 따라 초정밀 및 저소음이 가능하며, 각도전달 오차가 적은 것 또한 장점이다. 특히 SH 로보감속기의 Short Type형인 SHF 시리즈는 하이브리드 세라믹 볼베어링을 장착해 내식성 및 진공환경에 적합하며, SH 로보감속기의 실크해트 Type형인 SHH 시리즈는 웨이브 제네레이터가 중공구조로 설계되어 구동축을 통과시키거나 모터, 센서, 브레이크 등의 지저분한 전선을 내부에 보관할 수 있고, 조립이 간편하다. 동사는 이러한 제품들은 기반으로 반도체 제조, 산업용 로봇, 산업용 기계, 자동화 등 다양한 곳에서 활약하고 있다. 회사 관계자는 “특수 연마기술과 정밀 기술을 바탕으로 초정밀 제품을 생산하면서 자체적인 평가기술로 제품을 측정해 신뢰도는 높이고, 불량률은 줄이고 있는 상황”이라며 제품의 신뢰성도 높아졌음을 설명했다.

더불어 (주)파스텍은 자사의 모션컨트롤 브랜드 이지서보의 특장점을 전시했다.

이지서보는 폐루프 제어 시스템을 채용, 모터에 장착된 고정도 엔코더에 의해 항상 현재 위치를 파악할 수 있어 탈조가 발생하지 않는 서보시스템으로, 필요한 경우 위치 보정도 가능하다. 또한 일반적인 서보 시스템에서 게인 조정은 성능 향상을 위해 필수적이지만 여기에는 많은 시간이 소요되고, 부하의 종류에 따라 문제가 발생할 수 있다. 그러나 이지서보는 스테핑 모터의 특성을 이용하기 때문에 게인 조정이 필요하지 않는 서보 시스템으로, 특히 일반 서보 시스템에서 문제가 되는 저강성 부하에 있어 최적의 성능을 발휘한다. 아울러 일반적인 서보 시스템에서 발생될 수 있는 헌팅 문제가 없고, 이에 따라 모터 정지 시 미세 진동이 발생하지 않기 때문에 비전 등을 이용한 고속 검사 장비 등에서 보다 큰 위력을 발휘한다. 반도체 분야를 비롯해 의료기기, LCD, 자동화 공정 등에 적용되고 있다.

글로벌 로봇메이커, 반도체 타깃으로 한 로봇 공개

이번 세미콘코리아에는 반도체 로봇 전문메이커뿐만 아니라 종합 로봇 메이커들도 함께 가세해 더욱 풍부한 볼거리를 제공했다.

글로벌 로봇메이커 스토브리의 한국지사인 스토브리코리아(주)는 Clean Class1 이상의 환경에서 사용할 수 있는 유일한 6축 다관절로봇 ‘Super Cleanroom Robot(이하 SCR)’을 보유하고 있으며 이를 이용해 까다로운 환경에서의 작업 유연성에 대해 높은 평가를 받았다. 또한 반도체 산업과 관련해 스토브리 로봇에서는 클린룸용 6축 다관절로봇을 이용한 Wafer, Glass, Foup 핸들링 분야, Fast Picker를 이용한 Chip 포장공정 분야에 적용되고 있는 사례 및 어플리케이션을 소개했다.

현재 Wafer/Glass 핸들링 공정에서 주로 사용되고 있는 웨이퍼 트랜스퍼 로봇은 단순 수평방향으로의 이송에 안정적인 장점이 있으나, 작업 방향성의 제한 또는 제품 이송 수량에 제한이 있다. 하지만 스토브리의 SCR은 공정에 따라 제품 투입 방향의 유연성 및 다수의 제품 핸들링 그리고 Foup을 이송할 수 있으며 스토브리의 독자적인 기술력으로 만들어진 특수 기어의 사용으로 인해 로봇 동작 및 정지 시 발생하는 떨림 현상을 최소화함으로써 고속으로 제품을 이송하는데 있어 매우 안정적이다. 또한 심플하고 유려한 로봇의 구조로 인해 공기 중에 떠도는 먼지가 로봇에 쌓여 제품을 오염시킬 우려가 적으며, 좁은 공간에서의 활용이 용이하다.

뿐만 아니라 ABB코리아(주)는 콜라보레이션 로봇 YuMi를 본 전시회에서 소개했다. YuMi는 인간과 협업이 가능한 로봇인 만큼 반도체 후공정 등의 분야에서 적용이 가능하다.

한편 공압 전문기업의 이미지를 넘어 전동 분야까지 영역을 확장하고 있는 한국훼스토(주)는 고속·소형 핸들링 시스템 스테이션 데모를 선보였다. 분당 70픽킹이 가능한 이 시스템은 정확하면서도 소형이라는 점이 매력이다. 넓은 구역의 로딩 및 언로딩 프로세스를 위한 H-갠트리는 설치 공간이 매우 좁은 셀 방식의 공정 또는 전자 및 소형 작업물을 생산하는 조립/테스트 스테이션에 적합하다.

반도체 로봇, 기능성이 중요해진다

최근 반도체 분야의 경우, 전공정에 사용되는 트랜스퍼 로봇은 어느 정도 기술 평준화가 이뤄진 상황으로, 완성형에 이른 로봇들은 더욱 첨예하게 로봇을 다듬는 모습이다.

한편 눈에 띄는 점은 ‘기능적 진보’에 중점을 둔 로봇들이다. 대표적인 형태는 수직다관절로봇에 트랜스퍼 암을 결합하거나, 혹은 수직이송축에 트랜스퍼 암을 부착하는 등 기존의 수평다관절 형태를 벗어나 상하좌우 및 대각선 이송까지 대응할 수 있는 형태의 로봇이 지난해보다 더욱 비중 있게 선보여졌다는 부분이다.

더불어 상대적으로 유동적인 어플리케이션 개발이 가능한 후공정 분야의 경우, 인간협업형 로봇의 등장으로 인해 한층 더 새로운 시스템 구축이 가능할 것으로 예상된다. 대표적으로 오토밴과 인간협업형 로봇이 결합된 비전세미콘의 자유로 시스템을 들 수 있다.

한편 2016 세미콘코리아는 올해 역시 반도체메이커와 장비업체, 로봇 및 관련 부품업체들까지 아우르는 행사의 장이 됐다.