로봇 손 힘줄 구동 vs 모터 구동, 휴머노이드 손의 두 갈래

휴머노이드 로봇은 이제 걷고, 뛰고, 넘어졌다 일어납니다. 그런데 컵을 집고 단추를 채우는 일은 여전히 어렵습니다. 마지막 난제는 손입니다. 그리고 손을 설계하는 사람들은 하나의 질문 앞에서 갈라집니다. 손가락을 움직이는 모터를 어디에 둘 것인가. 팔뚝에 두고 줄로 당길 것인가, 손가락 마디마다 넣을 것인가. 이 선택은 지금 실제 공장의 생산 일정까지 흔들고 있습니다.

사람 손은 근육을 어디에 두었나

답의 실마리는 우리 몸에 있습니다. 주먹을 꽉 쥔 채 반대 손으로 팔뚝을 만져 보면 팔뚝 근육이 단단해지는 것이 느껴집니다. 손가락을 굽히는 큰 힘은 손이 아니라 팔뚝에서 나오기 때문입니다.

미국 국립보건원의 의학 자료는 손의 근육을 둘로 나눕니다. 팔뚝에서 시작해 긴 힘줄로 손가락에 닿는 외재근, 그리고 시작과 끝이 모두 손 안에 있는 내재근입니다. 엄지 두덩, 새끼손가락 두덩, 손가락 사이의 작은 근육들이 내재근입니다. 큰 힘은 팔뚝이 내고, 미세한 조정은 손 안의 작은 근육이 맡는 셈입니다. 이렇게 움직이는 사람 손의 자유도, 곧 독립적으로 움직일 수 있는 방향의 수는 27개로 꼽힙니다.

두 가지 설계, 힘줄 구동과 손 안 모터

로봇 손은 이 구조를 어디까지 따라 할지에서 갈립니다. 힘줄 구동은 사람의 외재근을 흉내 냅니다. 모터를 팔뚝에 몰아 두고, 가는 케이블을 손목을 거쳐 손가락 마디까지 끌어와 당깁니다. 손가락에는 모터가 없으니 가볍고 가늘게 만들 수 있고, 모터를 많이 넣을 공간도 생깁니다.

손 안 모터 방식은 반대입니다. 작은 모터를 손바닥이나 손가락 안에 직접 넣고, 짧은 링크나 나사로 관절을 움직입니다. 힘이 전달되는 길이 짧아 구조가 단순하고, 손을 통째로 떼어 다른 로봇 팔에 붙이기도 쉽습니다.

항목	힘줄 구동	손 안 모터
모터 위치	팔뚝	손바닥·손가락 안
손끝 무게	가벼움	무거워지기 쉬움
자유도	많이 넣기 유리	공간 탓에 적어지기 쉬움
약점	케이블 늘어남·마찰, 조립 정밀도	손가락이 굵어지고 힘이 약함
예	섀도 핸드, 테슬라 옵티머스 V3	인스파이어 RH56

실제 제품은 어느 쪽을 골랐나

힘줄 구동의 대표는 영국 섀도 로봇의 연구용 손입니다. 제조사 사양에 따르면 모터 20개로 20개의 자유도를 직접 움직이고, 4개는 연동으로 따라 움직여 관절이 모두 24개입니다. 센서는 100개가 넘고, 무게는 4.3킬로그램입니다. 사람 손에 가장 가까운 손으로 오래 꼽혔지만, 위키백과는 대당 10만 달러를 넘는 값과 약한 내구성 때문에 실제 현장에는 맞지 않았다고 적고 있습니다.

테슬라도 힘줄 쪽을 택했습니다. 일론 머스크는 2024년 5월 5일 엑스(옛 트위터)에 새 옵티머스 손이 22개의 자유도를 갖게 된다고 썼습니다. 이후 보도와 특허 분석에 따르면 옵티머스 V3는 팔 하나에 액추에이터 25개를 팔뚝 안에 두고, 손가락마다 가는 케이블을 손목을 거쳐 끌어옵니다. 사람의 외재근 구조를 거의 그대로 옮긴 설계입니다.

손 안 모터의 대표로는 중국 인스파이어 로봇의 RH56 시리즈가 있습니다. 제조사 매뉴얼을 보면 작은 리니어 모터 6개를 손 안에 넣어 관절 12개를 움직이고, 자유도는 6개입니다. 다섯 손가락으로 쥐는 힘은 30뉴턴입니다. 미국 판매처 기준 값은 4,500달러로, 섀도 핸드와 비교하면 자릿수가 다릅니다. 자유도를 절반 이하로 줄인 대신 값과 단순함을 얻은 것입니다.

힘줄의 대가 — 공장이 먼저 비명을 지른다

힘줄 구동의 약점은 실험실이 아니라 공장에서 드러납니다. 2026년 9월 28일 테크타임스는 미국 매체 디인포메이션을 인용해, 옵티머스 V3의 손에 나사와 미세 부품이 100개 넘게 들어가고 1밀리미터 이하의 조립 정밀도가 필요하다고 전했습니다. 센티미터 단위에 맞춰진 자동차 생산 설비로는 이 정밀도를 안정적으로 맞추기 어려워, 상당수가 다시 손을 봐야 한다는 내용입니다. 손끝 촉각 센서의 불량도 문제로 꼽혔습니다.

구조상 피하기 어려운 문제도 있습니다. 케이블이 손목을 지나기 때문에 손목을 굽히면 손가락을 당기는 줄의 길이도 바뀝니다. 손목을 움직였을 뿐인데 손가락이 같이 움직이는 일이 생기고, 이를 소프트웨어나 기구로 보정해야 합니다. 케이블은 쓸수록 늘어나고 마찰도 생깁니다. 손 안 모터 방식에는 이런 문제가 적은 대신, 작은 모터로 낼 수 있는 힘과 넣을 수 있는 모터 수에 한계가 있습니다.

촉각은 두 진영 모두의 숙제입니다. 피규어는 2025년 10월 공개한 피규어 03의 손끝 센서가 3그램의 압력까지 느낀다고 밝혔습니다. 손을 어떻게 움직이느냐만큼 무엇을 느끼느냐가 중요해지고 있습니다. 공장 자동화에서 로봇이 맡는 일이 어떻게 넓어지는지는 피지컬 AI를 다룬 글에서 살펴보았습니다.

결론 — 정답은 이미 우리 팔에 있다

힘줄 구동은 사람 손의 움직임을 원하고, 손 안 모터는 값싸고 튼튼한 손을 원합니다. 섬세한 조작이 필요한 범용 휴머노이드라면 힘줄 쪽으로, 정해진 물건을 반복해서 집는 작업이라면 손 안 모터 쪽으로 기우는 것이 자연스럽습니다. 어느 한쪽이 틀린 것이 아니라 원하는 손이 다른 것입니다.

흥미로운 것은 사람 손이 이미 둘 다 쓴다는 점입니다. 큰 힘은 팔뚝의 근육이 힘줄로 당기고, 미세한 조정은 손 안의 작은 근육이 맡습니다. 로봇 손도 결국 그 사이 어딘가에서 만날 가능성이 큽니다. 이 블로그는 두 진영을 비교할 때 어느 쪽이 나은가보다 각자 무엇을 기준으로 설계했는가를 먼저 묻습니다. 그 관점은 핵심이론 페이지에 정리해 두었습니다.