TI 차세대 로보틱스, 센싱·제어·전력·통신·안전성을 하나의 시스템으로 통합하다

글/반도체네트워크 편집부 2026.2.10

<지오반니캄파넬라, 산업자동화 및 로보틱스 부문 총괄매니저, TI>

로보틱스 산업은 지금 구조적 전환의 한가운데에 있다. 산업용 로봇 중심이었던 시장은 자율 이동 로봇(AMR·AGV), 협동 로봇, 홈 서비스 로봇, 그리고 휴머노이드 로봇으로 빠르게 확장되고 있으며, 로봇이 활동하는 환경 역시 공장 내부를 넘어 물류, 의료, 서비스, 일상 공간으로 확대되고 있다. 이러한 변화의 핵심에는 하드웨어 성능의 진화뿐 아니라, 로봇을 하나의 ‘지능형 시스템’으로 완성하기 위한 전자 기술의 통합이 자리 잡고 있다. Texas Instruments(TI)는 이번 로보틱스 미디어 간담회를 통해 로봇을 구성하는 핵심 요소를 개별 부품이 아닌, 센싱·연결·제어·처리·안전이 유기적으로 결합된 시스템 관점에서 제시했다. TI의 접근 방식은 단순한 성능 향상이 아니라, 실제 로봇 설계와 양산 과정에서 요구되는 신뢰성, 효율성, 확장성을 동시에 만족시키는 데 초점이 맞춰져 있다.

로봇의 진화, 산업 장비에서 인간과 공존하는 시스템으로

자료에 따르면 로보틱스의 진화는 명확한 방향성을 갖는다. 산업용 로봇은 여전히 제조 현장의 핵심이지만, 자율 이동 로봇과 협동 로봇은 사람과 동일한 공간에서 안전하게 작동해야 하며, 홈 서비스 로봇과 휴머노이드 로봇은 인간의 행동을 이해하고 반응하는 수준까지 요구받고 있다. 이는 로봇 설계에서 단순한 위치 제어나 반복 동작을 넘어, 환경 인지와 상황 판단, 실시간 대응이 필수 요소로 자리 잡았음을 의미한다. 이러한 변화는 로봇 내부 전자 아키텍처에도 직접적인 영향을 미친다. 센서 데이터는 기하급수적으로 증가하고, 이를 실시간으로 처리해야 하며, 동시에 전력 효율과 소형화, 기능 안전 규격까지 충족해야 한다. TI는 이러한 요구를 충족하기 위해 로봇 시스템을 모터 제어, 컴퓨팅, 통신, 감지, 기능 안전, 인공지능이라는 여섯 가지 핵심 축으로 구조화하고 있다.

센서 퓨전과 mmWave 레이더가 만드는 ‘안전한 인지’

로봇이 사람과 같은 공간에서 움직이기 위해 가장 중요한 요소는 인간을 정확하고 안전하게 인지하는 능력이다. TI는 이를 위해 mmWave 레이더 센서를 중심으로 한 센서 퓨전 전략을 강조한다. mmWave 레이더는 조명 조건이나 환경 변화에 영향을 덜 받으면서도 거리, 속도, 방향 정보를 정밀하게 획득할 수 있어, 인간 감지와 장애물 인식에 적합하다. 자료에서는 mmWave 레이더 센서와 프로세서, FPD-Link 인터페이스, 전력 관리 IC(PMIC)를 결합한 구조를 통해 응답 시간을 저해하지 않으면서 성능과 속도를 동시에 향상시킬 수 있음을 설명한다. 이러한 센서 퓨전 접근은 휴머노이드 로봇이나 협동 로봇에서 요구되는 정밀한 동작 제어와 안전 확보의 핵심 기반으로 작용한다.

고성능·고효율 모터 제어의 현실적 해법

로봇의 물리적 움직임을 담당하는 모터 제어는 여전히 로봇 설계에서 가장 까다로운 영역 중 하나다. TI는 C2000 마이크로컨트롤러와 Arm Cortex 기반 프로세서, 그리고 GaN 전력 기술을 결합해 고성능이면서도 소형화된 액추에이터 설계를 가능하게 한다고 설명한다. C2000 MCU는 실시간 제어에 최적화된 아키텍처를 기반으로, 고정밀 전류 제어와 빠른 응답 특성을 제공한다. 여기에 고효율 GaN 전력 소자를 적용함으로써 전력 손실을 줄이고, 로봇의 크기와 무게를 동시에 줄일 수 있다. 이는 AMR이나 협동 로봇처럼 배터리 기반으로 장시간 동작해야 하는 시스템에서 특히 중요한 요소다.

정밀하고 안정적인 실시간 통신 구조

로봇이 복잡한 작업을 수행하기 위해서는 내부 모듈 간, 그리고 외부 시스템과의 안정적인 통신이 필수적이다. TI는 이더넷 PHY, CAN, RS485 트랜시버, FPD-Link 기술을 통해 실시간성과 신뢰성을 모두 확보하는 통신 구조를 제시한다. 자료에서는 고성능 실시간 마이크로컨트롤러와 실시간 통신 인터페이스를 결합해, 정밀하고 안전한 동작을 구현할 수 있음을 강조한다. 이는 단순 데이터 전송을 넘어, 제어 신호와 안전 관련 정보가 지연 없이 전달되어야 하는 로봇 시스템의 특성을 반영한 설계 철학이다.

기능 안전, 로봇 상용화를 위한 필수 조건

로봇의 활용 범위가 산업 현장을 넘어 의료와 서비스 영역으로 확장되면서, 기능 안전은 선택이 아닌 필수 요소가 됐다. TI는 IEC 61508을 비롯한 국제 기능 안전 표준을 준수할 수 있도록 인증된 기능 안전 제품과 전문성을 제공하고 있다. 자료에 제시된 인증 사례는 로봇 제조사가 기능 안전 요구 사항을 보다 수월하게 충족할 수 있도록 돕는 기반으로 작용한다. 이는 개발 기간 단축뿐 아니라, 실제 상용화 단계에서의 리스크를 줄이는 중요한 요소다.

로봇 활용의 확장, 산업을 넘어 일상으로

마지막으로 자료는 로봇의 활용 범위가 공장 자동화에 머무르지 않고, 의료 기기, 환자 진료, 가사 노동, 접객 서비스 등으로 빠르게 확장되고 있음을 보여준다. 로봇은 더 이상 특정 산업의 전유물이 아니라, 효율성과 안전, 편의성을 동시에 요구받는 사회적 인프라로 진화하고 있다. TI의 로보틱스 전략은 이러한 변화 속에서 개별 부품의 성능 경쟁이 아닌, 시스템 전체의 균형과 신뢰성을 강조한다. 센싱에서 제어, 통신, 전력, 기능 안전에 이르기까지 하나의 연속된 기술 체계로 로봇을 바라보는 접근 방식은, 차세대 로보틱스가 나아갈 방향을 명확히 보여준다.

기사입력 : 2026-02-10