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레인보우로보틱스 특허, 52건의 실체는? N

  • 날짜 2026.09.09
  • 조회수 1


안녕하세요. 특허법률사무소 엘프스입니다.

​지난 8월 22일부터 26일까지 중국 베이징에서 열린 제2회 세계 휴머노이드 로봇 운동회(로봇 올림픽)에서는 휴머노이드 로봇들이 인간의 육상 기록을 잇달아 갈아치웠습니다.
베이징 휴머노이드 로봇 혁신센터가 개발한 '톈궁 울트라'는 100m 달리기 예선에서 9.39초를 기록한 데 이어 준결승에서는 자체 기록을 경신한 8.86초를 직으며, 우사인 볼트의 인간 세계기록(9.58초)을 훌쩍 뛰어넘어습니다.
그만큼 휴머노이드 로봇의 하드웨어·제어 기술이 빠르게 발전하고 있다는 신호인데, 이런 흐름 속에서 국내 로봇 대장주로 불리는 레인보우로보틱스는 어떤 특허를 쌓아왔을까요?
 


국내 로봇 대장주로 불리는 레인보우로보틱스의 국내 특허·실용신안 출원 건수는 2026년 8월 28일 KIPRIS 기준으로 총 52건입니다.
이 중 실제로 등록까지 마친 건은 31건이고, 나머지는 심사가 진행 중이거나(15건) 거절·취하 등으로 정리된 건(6건)입니다.
협동로봇과 휴머노이드를 동시에 개발하는 회사답게, 로봇 관절 제어부터 최근 휴머노이드 안전기술까지 특허 스펙트럼이 꽤 넓게 퍼져 있습니다.
이번 글에서는 레인보우로보틱스라는 기업이 어떤 회사인지, 특허 정량 현황이 어떻게 구성돼 있는지, 그리고 그 중에서도  실제로 눈여겨볼 만한 특허 2건은 청구항까지 뜯어보며 소개 해 드리겠습니다.

1. 레인보우로보틱스는 어떤 기업인가
레인보우로보틱스는 2011년, KAIST 오준호 명예교수와 휴보(HUBO) 랩 연구진이 설립한 로봇 전문기업입니다.
오준호 교수는 2000년 일본 혼다의 인간형 로봇 '아시모' 공개에 자극을 받아 4년 만에 국산 이족보행 로봇 '휴보'를 개발한 인물로 잘 알려져 있죠.
이 휴보 기술이 지금의 레인보우로보틱스가 휴머노이드 로봇 사업을 이어가는 출발점이 됐습니다.
회사는 2021년 코스닥에 공모가 1만원으로 상장했고, 이후 2023년 1월부터 삼성전자가 지분투자를 시작했습니다.
이후 콜옵션 행사를 거치며 삼성전자 지분율이 35%까지 올라갔고, 삼성전자가 최대주주 지위를 확보했습니다.
이 소식 이후 주가가 상장 대비 20배 넘게 오르면서 2026년 8월 기준 시가총액 약 6.9조원으로 국내 로봇 상장사 중 시총 1위 자리를 지키고 있습니다.
 


사업영역은 휴보 시리즈로 대표되는 휴머노이드 로봇, 산업 현장에 쓰이는 협동로봇 RB시리즈, 의료 레이저 로봇, 모바일 로봇(AMR), 서빙로봇 등으로 넓어지고 있습니다.
2023년에는 미국 일리노이주 숌버그에 현지 법인을 세우면서 협동로봇을 중심으로 해외 시장 진출도 본격화했습니다.
이렇게 다양한 로봇 라인업을 운영하다보니 레인보우로보틱스 특허 역시 특정 제품 하나에 몰려 있지 않고 관절 구동계부터 보행 제어, 안전 알고리즘까지 폭넓게 퍼져 있는 게 특징입니다.

2. 레인보우로보틱스 국내 특허, 숫자로 보면
KIPRIS 상세검색에서 레인보우로보틱스의 출원인 코드를 찾아 조회하면, 국내 특허 실용신안 출원은 총 52건이 검색됩니다.
법적 상태별로 나눠보면 다음과 같습니다.
 


등록 31건이 전체의 약 60%를 차지하는데, 이는 심사청구부터 등록까지 이어진 비율이 낮지 않다는 뜻입니다.
IPC 분류로 보면 B25J(매니퓰레이터, 그리퍼 등 로봇 관련 분류)에 속하는 출원 비중이 가장 크고, 그 외에 H02K(전동기 관련), E04H(구조물) 등 로봇 주변 기술까지 폭넓게 출원되어 있습니다.
특히 스테이터 코일 권선 장치나 구동축 브레이킹 장치처럼 모터·구동계 자체에 대한 특허도 상당수 있는데, 이는 레인보우로보틱스가 로봇 소프트웨어 제어뿐 아니라 하드웨어 부품 단에서도 자체 기술을 쌓고 있다는 신호로 볼 수 있습니다.

출원 시점을 보면 가장 오래된 출원은 2016년 2월 22일 출원한 "스텝 기반 실시간 디바이스 시스템 제어 방법"이고, 가장 최근 출원은 2025년 2월 12일 출원한 "로봇 팁 오버제어 방법 및 이를 수행하는 장치"입니다.
10년 가까운 기간 동안 꾸준히 출원이 이어지고 있고, 최근으로 올수록 휴머노이드의 보행·안전 관련 출원이 눈에 띄게 늘고 있는 추세입니다.
이제 이 흐름을 잘 보여주는 특허 2건을 구체적으로 살펴보겠습니다.


3. 주목할 특허 ① 직렬 탄성 액추에이터(SEA) 제어 방법
첫 번째로 소개할 특허는 등록특허 10-1901168, "직렬 탄성 액추에이터 제어 방법 및 그를 이용한 시스템"입니다.
2017년 5월 2일 출원해 2018년 9월 17일 등록됐고, 존속기간은 2037년 5월 2일까지입니다.
SEA(Series Elastic Acuator, 직렬 탄성 액추에이터)는 모터와 부하 사이에 탄성 부재를 넣어서, 로봇이 외부와 부딪히거나 힘을 주고 받을 때 그 충격을 흡수하고 정밀하게 힘을 제어할 수 있게 해주는 핵심 부품입니다.
협동로봇이 사람과 부딪혀도 크게 다치지 않도록 하거나, 보행 로봇이 지면 반력을 감지하며 걷도록 하는 데 필수적인 기술이라 보시면 됩니다.
청구항 1은 이렇게 되어 있습니다.

구동 모터의 회전력을 부하에 전달하기 위해 서로 결합된 모터측 회전부 및 부하측 회전부와, 탄성 부재를 포함하는 직렬 탄성 액추에이터(SEA, Series Elastic Actuator)를 제어하는 방법에 있어서, 상기 탄성 부재의 압축에 의해 발생하는 상기 모터측 회전부와 상기 부하측 회전부 사이의 상대적인 변위를 측정하는 단계; 상기 측정된 변위와 상기 탄성 부재의 강성(K)에 따라 상기 부하측에 가해지는 외력에 의한 외부 토크(torque)를 구하는 단계; 상기 구해진 외부 토크와 임계치 토크를 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과에 기초하여, 상기 직렬 탄성 액추에이터의 제어 모드를 토크 제어와 위치(position) 제어 중 어느 하나로 전환시키는 단계; 를 포함하는 직렬 탄성 액추에이터 제어 방법


​핵심은 탄성 부재의 변위를 측정해서 외부 토크를 역산하고, 그 값이 기준치를 넘으면 제어 모드를 토크 제어와 위치 제어 사이에서 자동으로 전환한다는 점입니다.
이렇게 하면 평소에는 정밀한 위치 제어로 움직이다가, 외부 충격이 감지되면 즉시 힘 제어로 바꿔서 반응할 수 있습니다.
이 특허는 청구항이 총 15개로 구성돼 있는데, 종속항에서는 임계치 토크를 설정하는 구체적인 방식이나 위치 제어로 복귀하는 조건 등을 단계적으로 좁혀가며 보호 범위를 촘촘하게 설계해 놓았습니다.
2017년 출원으로 회사 초기 단계의 원천기술에 해당하는데, 지금도 협동로봇과 휴머노이드 관절 제어의 기초가 되는 기술이라는 점에서 의미가 큽니다.
 


4. 주목할 특허 ② 매니퓰레이터 장착 보행 로봇의 자가 충돌 회피
두 번째는 등록특허 10-2921201, "매니퓰레이터가 장착된 보행 로봇의 자가 충돌 회피를 위한 제어 방법 및 이를 수행하는 보행 로봇"입니다.
2023년 12월 18일 출원해 2026년 1월 28일 등록됐고(공고 2026년 2월 2일), 앞서 본 SEA 특허와 비교하면 약 8년 뒤에 나온 최신 특허입니다.
이 특허는 팔(매니퓰레이터)이 달린 이족보행 로봇, 즉 휴머노이드가 걷거나 팔을 움직이다가 로봇 스스로의 몸통이나 다리와 부딪히는 상황(자가 충돌)을 미리 계산해서 피하도록 하는 기술입니다.
휴머노이드는 팔다리의 자유도가 많아질수록 자기 몸과 부딪힐 위험도 커지는데, 이 문제를 실시간으로 처리하는 알고리즘이라고 이해하시면 됩니다.
청구항 1의 핵심 내용은 다음과 같습니다.

로봇 본체에 매니퓰레이터가 장착된 보행 로봇의 자가 충돌을 회피하기 위한 제어 방법에 있어서, 상기 매니퓰레이터의 제1 충돌 가능 부위와 상기 로봇 본체의 제2 충돌 가능 부위를 각각 선분과 원형의 단면을 가지는 입체 형상으로 모델링하는 단계; 상기 모델링된 제1 선분과 제2 선분 사이의 최단거리를 산출하는 단계; 상기 최단 거리를 연결하는 지점들에 대해 자코비안(Jacobian) 행렬을 적용하여 상대 자코비안을 산출하는 단계; 상기 입체 형상의 크기, 최단 거리 및 상대 자코비안을 이용하여 충돌을 회피하기 위한 속도를 산출하는 단계; 를 포함하고, 제 상기 제1 충돌 기능 부위와 제2 충돌 가능 부위가 모델링된 입체 형상의 반지름이 서로 상이한 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터가 장착된 보행 로봇의 자가 충돌 회피를 위한 제어 방법


쉽게 풀면, 팔과 몸통을 각각 원기둥 모양의 입체 도형으로 단순화해서 두 도형 사이의 최단 거리를 실시간으로 계산하고, 그 거리가 좁혀지는 속도(자코비안 기반)까지 반영해서 충돌 직전에 로봇 스스로 속도를 조절한다는 내용입니다.
두 부위의 반지름을 다르게 설정할 수 있다는 점도 특징인데, 실제 로봇 부위마다 두께가 다른 점을 반영한 실무적인 설계로 보입니다.
이 특허는 청구항 총 10개로 구성돼 있고, 종속항에서는 매니퓰레이터의 관절 링크 구조를 어떻게 반영하는지 등 세부 실시예를 덧붙이고 있습니다.
 


5. 변리사 실무관점에서 본 시사점
이 두 특허를 나란히 놓고 보면, 레인보우로보틱스 특허 포트폴리오가 어떤 방향으로 쌓여왔는지가 보입니다.
2017~2018년에는 액추에이터라는 하드웨어 원천기술을 확보했고, 2023~2026년에는 그 하드웨어 위에서 동작하는 휴머노이드의 안전 제어 알고리즘을 확보한 것입니다.
이런 식으로 "부품 단 원천특허 → 시스템 단 응용특허"로 이어지는 포트폴리오를 좋은 사례로 봅니다.
원천기술 특허 하나만 있으면 경쟁사가 우회 설계를 시도할여지가 있는데, 그 위에 응용 단계 특허까지 겹쳐 놓으면 권리 범위가 촘촘해지기 때문입니다.

로봇 스타트업 입장에서는 초기에 하드웨어·제어 원천기술에 집중하되, 제품이 고도화되는 시점에는 안전·인터페이스 관련 응용 기술도 놓치지 않고 출원하는 전략이 참고할만합니다.
다만 출원 건수만 늘리는 것보다는, 청구항이 실제 제품의 핵심 동작과 얼마나 밀접하게 연결돼 있는지가 더 중요하다는 점은 함께 짚어드리고 싶습니다.

또 한 가지, 자가 충돌 회피 특허처럼 안전성과 직결된 기술은 상용화 시점에 임박해서야 출원을 준비하면 늦는 경우가 많습니다.
실제로 이 특허도 등록까지 약 2년 1개월이 걸렸는데, 이 기간 동안 심사관의 의견제출통지에 대응하며 청구범위를 다듬는 절차를 거쳤을 가능성이 높습니다.
휴머노이드처럼 안전 이슈가 곧 제품 신뢰도로 이어지는 분야라면, 개발 초기 단계부터 안전 관련 알고리즘을 특허로 확보해두는 편이 향후 인증이나 투자 유치 과정에서도 유리하게 작용할 수 있습니다.

6. 자주 묻는 질문
  - 특허 출원 52건 중에 왜 31건만 등록됐나요? : 출원한다고 모두 등록되는 건 아닙니다. 심사 과정에서 신규성·진보성 요건을 충족하지 못하면 거절되거나, 출원인이 자진 취하하는 경우도 있습니다. 레인보우로보틱스의 경우 현재 15건이 아직 심사 중(공개 상태)이라 등록 건수는 앞으로 더 늘어날 가능성이 있습니다.
  - 기업의 특허 현황은 어디서 직접 확인할 수 있나요? : KIPRIS의 상세검색에서 출원인명이나 출원인 코드로 검색하면 누구나 무료로 확인할 수 있습니다. 다만 동명이인·유사 상호 회사가 섞여 나올 수 있으니, 출원인 코드로 특정해서 검색하는 게 정확도를 높이는 방법입니다.
  - 청구항이 넓으면 무조건 좋은 특허인가요? : 반드시 그렇지는 않습니다. 청구항이 넓으면 권리 범위는 넓어지지만 그만큼 선행기술과 저촉되어 무효 위험도 커질 수 있습니다. 실무에서는 독립항은 핵심 개념 위주로 넓게, 종속항은 구체적인 실시예로 좁혀서 다층적으로 설계하는 방식을 많이 씁니다.
  - 로봇 스타트업이 특허 전략을 짤 때 가장 먼저 확인해야 할 것은? : 경쟁사나 업계 선두 기업의 특허 동량을 먼저 파악하는 게 출발점입니다. 이미 등록된 특허와 겹치는 부분이 있는지, 어떤 기술 영역이 아직 비어 있는지를 확인한 뒤 출원 전략을 짜는 것이 효율적입니다.
 


레인보우로보틱스는 창업 초기의 액추에이터 원천기술부터 최근의 휴머노이드 안전 알고리즘까지, 로봇 사업의 성장 단계에 맞춰 특허를 꾸준히 쌓아온 회사입니다.
국내 로봇 상장사 중 시가총액 1위라는 결과 뒤에는 이런 특허 포트폴리오가 뒷받침하고 있다고 볼 수 있습니다.

저희 특허법률사무소 엘프스는 로봇·기계 분야 특허를 출원 전 선행기술 조사부터 명세서 작성, 등록 이후 존속기간 관리까지 함게 검토해드리고 있습니다.
로봇 기업의 특허 포트폴리오 구축이나 경쟁사 특허 분석 관련 문의사항이 있으신 경우, 언제든 편하게 당소로 연락 부탁드립니다.

감사합니다.


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