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UBTECH의 Walker S2: 이 로봇은 3분 만에 스스로 배터리를 교체하고 계속해서 작동합니다

게시일: 2025년 7월 25일 / 업데이트일: 2025년 7월 25일 – 저자: Konrad Wolfenstein

UBTECH의 워커 S2: 이 로봇은 3분 만에 배터리를 스스로 교체하고도 계속 작동합니다. - 이미지: Xpert.Digital

새로운 로봇 기술: 휴식 없이 24시간 내내 작업 가능

지능형 기계: 워커 S2와 인간 중심 구조의 종말

로봇 공학 분야에서 오랫동안 핵심적인 약속이자 동시에 가장 큰 난관 중 하나는, 장시간 휴식 없이 24시간 내내 작동할 수 있는 진정한 자율 로봇을 만드는 것이었습니다. 중국 제조업체 UBTECH의 Walker S2는 이러한 비전을 현실로 만들어가고 있습니다. 이 휴머노이드 로봇은 이동 로봇 공학의 근본적인 문제인 배터리 수명 제한을 우아하게 해결함으로써 가능성의 한계를 재정의합니다.

워커 S2를 테슬라 옵티머스나 피겨의 피겨 01과 같은 경쟁 제품과 차별화하는 핵심 기능은 완전 자동 배터리 핫스왑 기능입니다. 충전소에서 90분씩 기다리는 대신, 이 로봇은 자율적으로 교체 스테이션으로 이동하여 3분 이내에 방전된 배터리를 완전히 충전된 배터리로 교체합니다. 이러한 과정을 통해 사실상 24시간 연중무휴 가동이 가능하며, 스마트 제조 및 물류의 효율성을 한 차원 높여줍니다.

하지만 워커 S2는 단순한 에너지 관리 시스템 그 이상입니다. 52개의 자유도, 매우 민감한 그리퍼, 15kg의 적재 용량, 그리고 개별 지능과 군집 지능을 모두 조율하는 이중 AI 시스템을 갖춘 워커 S2는 복잡하고 인간과 유사한 작업을 수행하도록 설계되었습니다. 이는 단순한 시제품이 아니라 이미 자동차 제조 현장에서 테스트 중인 양산 준비가 완료된 산업용 모델입니다.

중국 제조업체 UBTECH Robotics의 Walker S2는 사람의 개입이나 전원 차단 없이 3분 안에 배터리를 교체할 수 있는 최초의 휴머노이드 로봇으로, 이론적으로 24시간 연중무휴 작동이 가능합니다. 52개의 자유도, 48볼트 리튬 배터리 두 개, 15kg의 적재 용량, 그리고 BrainNet 2.0과 Co-Agent로 구성된 듀얼 AI 시스템을 갖춘 이 로봇은 지능형 제조, 물류 및 서비스 분야에 획기적인 변화를 가져올 것입니다.

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프로젝트의 시작

UBTECH Robotics는 어떤 회사이며, Walker 프로그램은 어떻게 시작되었나요?

UBTECH Robotics는 2012년 선전에서 설립되었으며 현재 중국을 선도하는 휴머노이드 서비스 로봇 제조업체 중 하나입니다. 이 회사는 2018년부터 워커(Walker) 시리즈를 개발해 왔습니다. 워커 1.0과 워커 S1에 이어, 2024년에는 시범 시리즈인 워커 S가 출시되었고, 시험용 로봇들이 Zeekr 자동차 공장에서 초기 생산 작업에 투입되었습니다. 이러한 경험을 바탕으로 워커 S2는 2025년에 완전 양산형 모델로 출시되었습니다.

워커 S2는 이전 모델들과 어떤 점에서 다른가요?

자율 배터리 교환 기능 외에도 Walker S2는 다음과 같은 기능을 추가했습니다

완전 생체공학적 52자유도 신체 골격,
11자유도(DoF)와 7.5kg의 단일 손가락 하중을 견딜 수 있는 4세대 정밀 로봇 손
광범위한 조작을 위한 ±162° 회전 가능한 고관절,
개별 자율성과 군집 자율성을 결합하는 이중 루프 AI 시스템(BrainNet 2.0 + Co-Agent)
(기존의 RGB-D 센서 기술 대신) 순수 RGB 스테레오 카메라 눈을 사용하여 하드웨어 부하를 줄이면서 더욱 심층적인 통합 인식을 구현합니다.

기술 사양

이 로봇은 뛰어난 성능과 유연성을 뒷받침하는 인상적인 기술 사양을 자랑합니다. 높이는 선택한 구성에 따라 1.62m에서 1.76m까지 다양합니다. 무게는 43kg이며 52개의 자유도를 갖추고 있어 탁월한 민첩성을 제공합니다. 특히 4세대 손 시스템은 각 손당 11개의 자유도와 팔당 15kg의 하중을 견딜 수 있는 기능을 갖추고 있어 주목할 만합니다.

이 로봇은 48V 리튬 이온 배터리 두 개로 구동되며, 보행 시 2시간, 정지 시 4시간 동안 작동할 수 있습니다. 배터리는 90분 만에 완전히 충전할 수 있으며, 교체에는 단 3분밖에 걸리지 않습니다. 최고 속도는 초당 2미터입니다. Wi-Fi와 블루투스를 통해 통신이 가능하여 유연한 제어 및 데이터 전송이 가능합니다.

에너지 관리

듀얼 배터리 시스템은 어떻게 작동하나요?

두 개의 48볼트 모듈이 병렬로 전원을 공급합니다. 잔여 용량이 임계점에 도달하면 에너지 관리 시스템이 배터리 백업 루프를 작동시킵니다. 배터리 A가 작동 중일 때 배터리 B는 제거되고 새 배터리로 교체됩니다. 이러한 끊김 없는 전환을 통해 안정적인 전원 공급이 보장됩니다.

고속 충전 기술이 있는데도 왜 90분이나 충전해야 하는 걸까요?

48V 리튬 배터리 팩은 충전 속도가 높을수록 열적 한계에 빠르게 도달합니다. UBTECH는 배터리 교체 과정에서 충전이 분리되기 때문에 90분의 충전 시간을 허용하며, 여러 개의 랙을 사용하여 최대 부하를 분산시킵니다.

로봇이 배터리를 교환하는 대신 충전할 수 있나요?

예. 에너지 관리자는 남은 에너지 ΔE를 작업에 필요한 에너지 E_task와 비교합니다. ΔE > ε이면 작업을 시작하고 나중에 충전을 예약하고, 그렇지 않으면 두 작업을 서로 바꿉니다.

배터리 교체 절차

진단 보고서에 따르면 용량이 20% 미만입니다.
로봇은 SLAM을 사용하여 가장 가까운 랙으로 이동합니다.
랙으로 돌아가서 배터리를 분리합니다(B).
로봇 팔이 배터리 B를 꺼내 빈 슬롯에 넣습니다.
집게가 완전히 충전된 C형 배터리를 꺼내 샤프트에 삽입합니다.
잠금 및 자체 테스트(<5초).
마지막 작업 위치로 돌아가십시오.
총 소요 시간: 전원 공급이 중단되지 않을 경우 약 3분.

AI 아키텍처

BrainNet 2.0은 무엇을 할 수 있을까요?

BrainNet 2.0은 클라우드 기반의 군집 로봇 운영 체계로, 작업 분해, 로봇 군집 스케줄링, 시나리오 데이터베이스를 관리합니다. 이를 통해 수백 대의 로봇이 실시간으로 상대적 위치, 도구 할당, 대기열 등을 조율할 수 있습니다.

Co-Agent는 무슨 뜻인가요?

Co-Agent는 로봇 한 대당 하나의 엣지 에이전트로 구성됩니다. 이 에이전트는 다양한 센서 데이터를 통합하고, 이동 경로를 계획하고, 스킬을 검색하고, 오류 대응을 시작합니다. Co-Agent는 대규모 멀티모달 모델과 소규모 스킬 모델을 결합하여 지연 시간에 민감한 의사 결정을 로컬에서 처리합니다.

두 시스템은 어떻게 상호작용합니까?

BrainNet은 대략적인 지침(예: "배터리 슬롯 3에서 배터리 꺼내기")을 발행하고, 보조 에이전트는 동작 기본 요소를 생성하고, 충돌을 확인하고, 제어 루프를 닫습니다. 네트워크 장애 발생 시, 네트워크가 복구될 때까지 보조 에이전트가 제어를 인계받습니다.

센서 및 액추에이터

워커 S2는 어떤 감각을 가지고 있나요?

1.5m 깊이 정확도 ±6mm의 듀얼 RGB 스테레오 비전;
360° 음성 인식을 위한 4개의 마이크 어레이;
보행 안정화를 위해 몸통과 발에 6축 IMU를 탑재했습니다
손목과 손가락 끝에 힘/토크 센서 장착;
각 배터리 팩에는 온도 및 전압 센서가 내장되어 있습니다.

RGB-D 대신 RGB 듀얼 카메라를 사용하는 이유는 무엇인가요?

순수 스테레오 기술은 무게, 전력 소비 및 비용을 줄여주며, 딥러닝 기반 심도 기술은 적외선 투영 기능의 부재를 보완합니다.

관절과 손은 얼마나 튼튼한가요?

서보 액추에이터는 0.2~200Nm의 토크를 제공합니다. 엉덩이 직접 구동 장치의 평균 무고장 시간(MTBF)은 40,000시간입니다. 손가락 메커니즘은 교정 손실 없이 80,000회의 파지 동작을 견딜 수 있습니다.

산업 응용 분야

어떤 산업이 직접적인 혜택을 받습니까?

산업 현장에서의 적용 사례는 현대 자동화 솔루션이 어떤 분야에 직접적인 이점을 제공하는지 명확하게 보여줍니다. 자동차 조립 분야에서는 PLC를 이용한 분류 및 실런트 도포 작업이 주로 이루어지며, 24시간 연중무휴 가동이 가능하다는 결정적인 장점을 제공합니다. 전자 제품 제조 분야에서는 주로 PCB 처리 및 품질 검사에 이 기술을 활용하여 1mm 미만의 정밀도를 구현합니다. 물류 허브에서는 카톤 피킹 및 팔레타이징 시스템에 이 시스템을 사용하여 최대 15kg의 적재 용량을 처리할 수 있습니다. 서비스 분야에서는 고객 응대 및 야간 근무에 활용되며, 사람과 유사한 외형이 특히 큰 장점으로 작용합니다.

실제로 진행 중인 시범 프로젝트가 있나요?

Zeekr는 2024년부터 5G 스마트 공장에서 Walker-S의 전신 모델을 테스트해 왔습니다. 고급 S2 시범 시스템은 2025년 중반부터 BYD와 NIO의 조립 라인에 설치되었습니다.

경제적 고려사항

어떤 비용 구조가 나타나고 있는가?

UBTECH는 정가표를 공개하지 않습니다. 업계 분석가들은 소량 생산 시 대당 68,000달러에서 100,000달러 사이가 될 것으로 추정합니다. 연간 생산량이 10,000대를 넘어서는 대량 생산이 이루어지면 가격은 50,000달러 미만으로 낮아질 수 있습니다.

24시간 연중무휴 서비스 제공은 투자 수익률(ROI)에 어떤 영향을 미칠까요?

3분 교대 근무를 통해 98%의 가동률을 달성하면 시간당 고정 비용이 크게 절감됩니다. 예를 들어, 연간 8,600시간 동안 생산적으로 작동하는 로봇은 시간당 8달러의 인건비 절감을 가정할 경우 3년 이내에 투자금을 회수할 수 있습니다.

보안 및 규제 상황

Walker S2는 어떤 기준을 충족합니까?

산업용 로봇(기계적 안전)에 대한 ISO 10218-1 표준
인간-로봇 협업에 대한 ISO/TS 15066(힘 제한)
중국 자율 로봇 가이드라인 2024 (몸통에 비상 정지 버튼 장착).

어떤 중복 사항이 존재합니까?

각 배터리는 별도의 BMS 장치로 모니터링되며, 듀얼 배터리 구성으로 모듈 고장 시 핫스왑이 가능합니다. 배터리가 제대로 잠기지 않으면 시스템은 200ms 이내에 모든 연결을 중지합니다.

사회적 및 윤리적 문제

Walker S2는 인간의 일자리를 대체합니까?

경제 연구에 따르면 2030년까지 공장 내 수작업의 약 23%가 휴머노이드 로봇으로 대체될 수 있다고 예측됩니다. 동시에 유지보수, 데이터 분석 및 시스템 통합 분야에서 새로운 역할이 등장할 것입니다. 이러한 변화의 최종적인 영향은 재교육에 대한 투자에 달려 있습니다.

공공장소에서의 데이터 보호는 어떻게 해야 할까요?

머리에 착용하는 카메라는 영상 스트림을 내부 저장소에만 저장하며, 엣지 추론 기술을 통해 클라우드 업로드 용량을 줄입니다. 그럼에도 불구하고 법률 전문가들은 호텔이나 쇼핑몰과 같은 장소에 이러한 카메라를 설치할 경우 명확한 정보 공개 요건을 마련해야 한다고 요구하고 있습니다.

중독 위험이 있나요?

100% 휴머노이드 작업자로 구성된 공장은 단일 산업화의 위험에 직면합니다. UBTECH는 안정성을 유지하기 위해 협동 로봇, 자율 이동 로봇(AMR), 휴머노이드 로봇이 혼합된 하이브리드 팀을 권장합니다.

경쟁 분석

2025년 7월, 자율 휴머노이드 로봇에 대한 경쟁 분석 결과 흥미로운 발전 양상이 드러났습니다. 특히 UBTECH의 Walker S2는 혁신적인 핫스왑 배터리 기술을 탑재한 유일한 양산 모델로 주목받았습니다. 15kg의 탑재 용량을 갖춘 이 로봇은 이미 시범 운영 단계에 있습니다.

경쟁 제품들은 개발 단계가 각기 다릅니다. 테슬라의 옵티머스와 피겨의 피겨 01은 모두 시제품이거나 베타 테스트 중이며, 탑재량은 20kg입니다. 유니트리의 G1은 이미 2만 달러 미만에 판매되고 있지만, 탑재량은 10kg에 불과합니다. 보스턴 다이내믹스의 아틀라스 NG는 연구 개발 단계에 머물러 있으며, 25kg의 탑재량을 제공합니다.

현재 워커 S2는 배터리를 자율적으로 교체할 수 있는 유일한 모델이며, 이는 휴머노이드 로봇 개발 분야에서 워커 S2를 차별화하는 요소입니다.

추가적으로 어떤 사항들이 발표되었나요?

UBTECH의 계획:

높이 1.4m, 간소화된 배터리 트레이를 갖춘 물류용 워커 S Lite;
60분 충전 시간을 목표로 하는 고속 충전 기술;
저지연 스웜 조정을 위한 5G RedCap 모뎀 통합;
자기 조직화 작업 그래프를 사용하는 BrainNet 3.0 (2026년 로드맵).

범용 배터리 표준이 실현 가능할까요?

UBTECH는 다양한 제조업체의 제품과 호환되는 QSFP와 유사한 기계식 커넥터 개발을 위해 로비 활동을 벌이고 있습니다. 업계 관계자에 따르면 테슬라 및 니오와 논의가 진행 중입니다.

휴머노이드 시스템: 가용성과 성능의 새로운 기준 제시

워커 S2는 인간형 로봇의 자유로운 움직임과 에너지 자율형 핫스왑 기술, 클라우드 기반 군집 인공지능을 결합했습니다. 이를 통해 가동 중지 시간을 90분에서 3분으로 단축하고 가용성을 98% 이상으로 높여 제조, 물류 및 서비스 분야에서 24시간 연중무휴 운영 모델의 새로운 기준을 제시합니다.

배터리 수명, 집게 내구성, 규제 체계와 같은 기술적 난관이 남아 있지만, 혁신의 속도는 휴머노이드 로봇 기술이 산업적 돌파구를 마련할 가능성이 높다는 것을 보여줍니다. 무엇보다 중요한 것은 기업, 정치, 사회가 이러한 효율성 향상을 지속 가능한 고용 및 교육 모델로 어떻게 전환할 것인가 하는 점입니다.

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