휴머노이드 로봇, 전고체 배터리 시장의 '게임 체인저' 부상… 10년 내 1500배 성장 전망

휴머노이드 로봇 시장의 폭발적인 성장이 차세대 배터리로 불리는 전고체 배터리(Solid-State Battery)의 대중화를 앞당기는 핵심 동력이 될 것이라는 전망이 나왔다.

테슬라를 비롯한 글로벌 기술 기업들이 전기차 생산라인을 로봇 제조 공정으로 전환하는 등 파격적인 행보를 보이면서, 로봇용 고밀도 배터리 시장을 선점하기 위한 '에너지 전쟁'이 본격화되는 양상이다.

지난달 31일(현지시각) 일렉트렉과 업계 분석 기관인 트렌드포스(TrendForce)의 최신 보고서에 따르면, 휴머노이드 로봇에 필요한 전고체 배터리 용량은 2025년 0.05GWh에서 2035년 74.2GWh로 약 1500배 폭발적인 성장을 기록할 것으로 예측되었다.

이는 로봇이 단순한 연구실 단계를 넘어 공장 현장과 서비스 영역에 대거 투입되면서 거대한 신규 시장이 형성될 것임을 시사한다.

일론 머스크 테슬라 CEO는 최근 혁신을 주도했던 모델 S와 모델 X의 생산을 중단하고, 해당 라인을 휴머노이드 로봇 '옵티머스' 생산을 위한 전용 시설로 재정비하겠다는 계획을 발표했다.

이러한 결정은 단순히 주력 차종의 세대교체가 아니라, 로봇 산업이 가져올 막대한 배터리 수요 성장에 대한 전략적 베팅으로 풀이된다.

2026년까지 전 세계 휴머노이드 로봇 출하량은 5만 대를 넘어설 것으로 보이며, 이는 전년 대비 700% 이상의 성장률을 기록할 전망이다.


현재 휴머노이드 로봇의 가장 큰 걸림돌은 짧은 배터리 수명이다. 유니트리(Unitree) H1의 경우 4시간 미만의 정적 작업만 가능하며, 고니켈 배터리를 탑재한 테슬라 옵티머스 2세대조차 2시간 정도의 동적 작업(보행) 후에는 전력이 소진되는 한계를 보이고 있다.
인간 노동력을 대체하기 위해 24시간 가동되어야 하는 산업 현장에서는 현재의 '핫 스왑(배터리 즉시 교체)' 방식이 임시방편일 뿐, 근본적인 해결책이 되지 못한다는 지적이 지배적이다.


전문가들은 기존 액체 리튬 이온 배터리보다 에너지 밀도가 월등히 높은 전고체 배터리가 이 문제를 해결할 유일한 열쇠라고 입을 모은다.

전고체 배터리는 화재 위험이 적어 안전성이 높을 뿐만 아니라, 동일 부피 대비 더 많은 용량을 확보할 수 있어 로봇의 구동 시간을 획기적으로 늘릴 수 있다.

트렌드포스는 차세대 배터리 팩이 도입될 경우, 수시로 배터리를 교체하거나 충전하지 않고도 로봇이 장시간 업무를 수행할 수 있는 기반이 마련될 것으로 내다봤다.


이미 시장에서는 차세대 배터리를 로봇에 접목하려는 움직임이 포착되고 있다. 중국의 샤오펑(Xpeng)은 자사 로봇 '아이언(Iron)'에, 광저우자동차(GAC)는 '고메이트(GoMate)'에 초기 단계의 전고체 배터리 솔루션을 도입하기 시작했다.

비록 일각에서는 로봇 시장의 실질적인 수익성과 높은 비용에 대해 회의적인 시각을 보내고 있으나, 주요 테크 기업들은 로봇을 배터리 기술 혁신의 시험대이자 거대 수익원으로 보고 투자를 멈추지 않고 있다.


신민철 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com