전기자동차와 에너지저장장치(ESS)에 이은 미래 먹거리로 휴머노이드 로봇이 떠오르면서 중국 업체에 밀렸던 국내 배터리 기업들이 로봇 배터리 분야에서 새로운 성장 돌파구를 확보할 수 있을 것으로 기대된다. 로봇은 배터리 탑재 공간이 제한된 상황에서 높은 에너지 밀도가 요구돼 국내 기업들이 강점을 지닌 삼원계(NCM) 배터리가 경쟁력을 발휘할 수 있다는 분석이다.

22일 업계에 따르면 휴머노이드 로봇용 배터리는 에너지 밀도와 경량화, 안정성을 동시에 확보하는 것이 핵심 과제로 꼽힌다. 제한된 공간에서 장시간 작동해야 하는 로봇 특성상 상용 배터리 대비 에너지 밀도를 2~3배 이상 끌어올린 고에너지 기술이 요구되지만, 현존 기술로는 이를 충족하기 어렵다는 평가가 나온다. 성능이 가장 우수한 NCM 배터리를 적용하더라도 실사용 기준으로는 3~4시간마다 교체가 필요해 배터리 무게와 사용 시간이 로봇의 동작 안정성과 활용 범위를 제약하는 요인으로 작용하고 있다. 전고체 배터리 등 차세대 기술이 대안으로 거론되지만, 상용화 시점과 원가 부담을 고려할 때 단기간 내 적용은 쉽지 않다는 시각이 우세하다.

이같은 기술적 진입 장벽은 고에너지 밀도 기술에 강점을 지닌 국내 배터리 기업들에게 기회 요인으로 작용하고 있다. LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온 등 배터리 3사는 NCM 계열 기술 경쟁력을 바탕으로 로봇 배터리 분야에서 중국 업체들과의 격차를 벌릴 수 있을지에 관심이 커지고 있다.

국내 배터리 기업들은 휴머노이드 로봇을 겨냥한 기술 개발과 사업 연계를 본격화하고 있다. LG에너지솔루션은 46시리즈 등 신규 원통형 배터리를 중심으로 미래 수주 역량을 강화하고 있으며 휴머노이드 로봇 '옵티머스'를 개발 중인 테슬라와 로봇 전용 배터리 사양을 두고 협의를 이어가고 있는 것으로 알려졌다.

삼성SDI도 로봇용 배터리 생산을 추진하며 지난해 현대차·기아와 전용 배터리 연구개발을 위한 업무협약을 체결했다. 에너지 밀도와 출력, 사용 시간을 동시에 개선한 고성능 배터리 개발에 속도를 내고 있으며, 업계에서는 보스턴다이내믹스와의 협력 확대 가능성도 거론되고 있다.

최근 세계 최대 IT(정보기술)·가전 전시회인 CES 2026를 계기로 휴머노이드 로봇과 보스턴다이내믹스의 '아틀라스' 등이 주목받으면서 로봇이 모빌리티·물류·제조 현장으로 빠르게 확산될 수 있다는 기대가 커지고 있다. 로봇 시장에 대한 중장기 성장 전망도 잇따르고 있다. 포천비즈니스인사이트에 따르면 세계 휴머노이드 로봇 시장 규모는 2024년 32억8000만달러(약 4조8500억원)에서 2032년 660억달러(약 97조6000억원)로 성장할 것으로 전망된다.

업계 한 관계자는 "휴머노이드가 산업과 서비스 영역에 본격 투입될 경우 구동의 핵심 부품은 배터리가 될 수밖에 없기 때문에 현재 국내 배터리 기업들은 단기적으로는 ESS 시장을 기반으로 안정적인 수요를 유지하면서 로봇 확산 시점을 대비해 기술 축적에 나서는 전략을 병행하고 있다"고 말했다. 이어 "글로벌 점유율 하락과 중국 업체들의 공세가 이어지는 상황에서 휴머노이드 로봇이 새로운 돌파구가 될 수 있을지는 기술 완성도와 시장 개화 시점이 얼마나 맞물리느냐에 달려 있다"고 지적했다.