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<2026> 휴머노이드 로봇 및 로봇용 배터리 기술개발 현황 및 시장 전망 (~2040)

CES 2026에서는 ‘휴머노이드 로봇’이 기술 전시의 중심 축으로 자리 잡았으며, AI와 Physical AI가 결합된 여러 신제품이 공개되며 산업·서비스·가정용 로봇의 현주소를 보여주었다. 특히 Nvidia, LG, Boston Dynamics를 비롯한 글로벌 기업들이 실제 작업 능력과 상호작용 가능성을 시연하는 로봇을 전시, AI 기반 제어·인지 기능이 로봇 상용화를 가속화하는 모습이 부각됐다.

Boston Dynamics는 CES 2026에서 실전급 제조 현장 적용을 겨냥한 전동식 차세대 Atlas   로봇을 선보였고, 한국·중국·미국 등 다양한 국가 출품사들이 경쟁적으로 산업·서비스·엔터테인먼트 영역에 활용 가능한 모델을 전시했으며, 이는 전통적인 시연 중심 전시에서 벗어나 실제환경 적용 테스트 중심으로 전환되고 있음을 시사한다.

중국에서는 UBTECH, Unitree와 스타트업들도 전시장 곳곳에서 진보된 휴머노이드들을 선보였는데 일부는 산업현장 부품 분류/정리 작업을 완전 자율로 시연하거나 상호작용 데모를 통해  공장·물류·서비스 적용 가능성을 강조하였으며, 한국·일본도 로봇 본체뿐 아니라 액추에이터·감속기·센서·배터리 등 핵심 부품을 선보이며 경쟁력을 확보하여 생태계를 넓히는 전략을 선보였다.

한편, 일론 머스크는 휴머노이드 로봇(Optimus)이 장기적으로 테슬라의 가장 큰 사업이 될 수 있다고 언급하며, 차량보다 훨씬 큰 경제적 가치를 창출할 수 있다고 강조하면서 Model S/X EV 생산라인 일부를 휴머노이드 로봇 생산라인으로 전환해 연간 100만대를 생산하겠다고 선언했다. 더 나아가 그는 Optimus가 공장 노동부터 시작해 점차 일상적인 인간 노동을 대체하게 될 것이며, 대량 생산을 통해 가격을 $2만 이하로 낮추는 것이 목표라고 밝혔다.

최근 휴머노이드 로봇 개발은 (1)하드웨어의 양산형 전환, (2)지능(Embodied AI)의 급격한 고도화, (3)실제 현장 투입을 위한 안전·신뢰성·운영(SoS)체계 구축으로 요약된다. 과거에는 보행이 되느냐/안 되느냐가 핵심이었다면, 지금은 얼마나 오래, 얼마나 싸게, 얼마나 안전하게, 그리고 얼마나 많은 대수로 운영할 수 있느냐가 승부처가 됐다. 특히 제조·물류 중심의 반복 작업은 ROI 계산이 명확해 초기 상용화의 최유력 시장으로 자리 잡고 있다.

글로벌 리서치사들의 휴머노이드 로봇 시장전망은 무엇을 시장으로 보느냐에 따라 전망치 차이가 크게 나고 있는데, ①시장 규모(매출) 전망과 ②출하/보급(대수) 전망으로 나눠서 보는 것이 타당하다.

Goldman Sachs는 휴머노이드 로봇의 TAM(총주소가능시장) 을 2035년 380억 달러로 제시했고, MarketsandMarkets은 “Humanoid Robot Market”을 2025년 29.2억 달러에서 2030년 152.6억 달러의 고성장을, IDTechEx도 2035년 약 300억 달러 수준으로 성장 가능하다는 관점을 제시하고 있는 반면 스위스 투자은행인 UBS는 2035년 300~500억 달러를 제시하면서도, 2050년 1.4~1.7조 달러까지 확장되는 생태계/부품/데이터/서비스 포함 대형 그림을 함께 제시하고 있다.

SNE Research의 전망에 따르면, 배터리 화학계(LFP, NCM, 반고체, 전고체)별 셀 가격 하락과 더불어 셀 평균 단가(ASP)도 35년엔 $94/kWh, 40년엔 ~$70/kWh까지 하락할 것으로 보이며 이에 따른 휴머노이드 로봇 배터리 셀 시장은 40년엔 105억달러가 넘을 것으로 전망된다.

출하/보급(대수) 관점 전망에서는 Omdia는 2027년 1만대 초과, 2030년 3.8만대 수준을, Bank of America는 연간 판매/보급 장기 시나리오에서 2030~2035년 연간 출하 100만대 레벨 같은 공격적 보급 시나리오를 제시하고 있으며, Morgan Stanley는 시장 매출 대신 노동/임금에 대한 경제적 임팩트로 접근해, 2040년 미국 내 800만 대 working humanoids 같은 그림과 임금 3570억 달러 영향을 제시하고 있다.

마지막으로 로봇의 적용에서 빼 놓을 수 없는 부분이 운용시간을 제한하는 배터리 부분이다. 현재로는 대략 2~4시간이라고 하지만, load나 운용조건에 따라서 시간이 훨씬 단축되어 로봇 활용에 제약이 발생하고 있다.

휴머노이드 배터리는 EV와 달리 고출력(순간 피크) + 잦은 충방전 + 경량/소형 + 사람과 근접한 안전을 동시에 만족해야 한다. 그래서 글로벌 배터리 업체들도 로봇을 신규 수요처로 보고 고방전 성능, 안전 설계, 교체형/모듈형 패키징, BMS 알고리즘을 강화하는 방향으로 움직인다.

LG에너지솔루션과 삼성SDI는 UAM/드론과 더불어 로봇용 고출력·고신뢰 셀/모듈, 안전 평가 노하우, BMS 기술을 확장하는 흐름으로 볼 수 있으며, 중국 대형 업체들(CATL, EVE 등)도 로봇/드론용 고출력 라인업, 반고체·전고체 로드맵을 통해 에너지밀도와 안전성을 동시에 끌어올리려는 방향성이 뚜렷하다. 로봇 전용 관점에서는 Grepow처럼 드론/로봇 고방전 팩에 강한 업체들이 팩 설계·방열·커넥터·보호회로까지 포함한 솔루션 형태로 시장을 넓히고 있다.

한편 배터리 폼팩터 측면에서 현실적인 선택지는 (1)원통형(2170/4680 등)기반 모듈, (2)파우치 기반 맞춤형 팩, (3)교체형 카트리지(hot swap)팩으로 정리된다. 원통형은 공급망이 크고 단가/성숙도가 좋아 양산형에 유리하고, 파우치는 공간 활용(로봇 몸통·등·골반 등 비정형 공간)이 좋아 설계 자유도가 크다. Hot swap은 24시간 운영(공장/물류)에서 다운타임을 줄이지만, 커넥터 내구·서지 차단·이중전원 설계 등 시스템 복잡도가 올라간다.

적용 시나리오는 산업 현장에서는 hot swap + fleet관제(교체 스테이션)가 강하고, 서비스/리테일은 도킹 충전(반자율~자율)이 현실적이며, 가정용은 사용성 때문에 자율 도킹 + 빠른 보충충전이 중요해진다. 결론적으로 휴머노이드 배터리 경쟁력은 셀 화학계만이 아니라 팩 구조/열관리/충전·교체 UX/BMS S/W까지 묶인 시스템 경쟁으로 굳어질 가능성이 크다.

본 리포트는 지금까지 휴머노이드 로봇에 대한 시장이나 적용 시나리오 등 단발성의 일부 주제에 관한 보고서가 아닌, 로봇자체와 운영 S/W, 액추에이터 등 핵심 부품, 배터리 및 시장에 이르기까지 휴머노이드 로봇에 관한 전반적인 핵심기술, 핵심부품 및 시장전망을 총망라하여 수록하여 기술부터 시장까지 한번에 파악이 가능하도록 구성하였다.

따라서 본 리포트의 강점은 다음과 같다

① 본 리포트에서는 핵심 기술 및 핵심 부품을 deep dive로 분석하여 휴머노이드 로봇에 관한 기술적 issue와 향후 개발전망을 통찰할 수 있도록 구성하였다.

② 지금까지는 단순했던 글로벌 휴머노이드 로봇 제조업체의 개발역사와 현황 및 정보를 좀 더 상세하게 기술하여 현재의 상황을 파악하는데 크게 도움을 줄 것이다.

③ 시장전망을 산업/물류산업, 서비스/리테일산업, 가정용 3개 영역으로 나누어 전망하였고, UNIDO, ILO 등 UN기구 및 주요 공개자료를 참고하여 신뢰도 높은 data를 활용함으로써, 실제 로 현장에 가깝도록 예측하여 data의 신뢰성을 한 층 높였다.

④ 배터리의 경우, LFP, NCM, 반고체, 전고체 등 화학계로 나누어 전망하였고, 원통형, 파우치형, 각형, 구조전지/custom 팩 등 폼 팩터도 실제로 사용이 가능한 형태로 구분하여 전망함으로써 보다 실제에 가깝게 예측이 가능하도록 구성하였다.