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스마트 제조 선봉 ‘협동로봇’…수입 의존 탈피 관건
스마트 제조 선봉 ‘협동로봇’…수입 의존 탈피 관건
  • 김연균 기자
  • 승인 2021.12.10 19:02
  • 댓글 0
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HW·SW 재사용, 확장성 장점
유지보수 연계 통해 수익 창출

협동로봇 핵심부품 수입 60%
특허 출원 6%, 경쟁국에 뒤져

스타트업 네트워크 구축 필수
해외 마케팅·수출 지원 절실해
산업 현장에서 협동로봇 도입이 활발해 지고 있다. 특히 스마트제조를 이끌 대안으로 협동로봇이 주목받고 있는 상황이다. [사진=두산로보틱스]
산업 현장에서 협동로봇 도입이 활발해 지고 있다. 특히 스마트제조를 이끌 대안으로 협동로봇이 주목받고 있는 상황이다. [사진=두산로보틱스]

[정보통신신문=김연균기자]

협동로봇은 제조기업의 인건비를 절감하고, 생산성 향상과 안전성을 확보할 수 있어 중소기업 스마트 제조의 시작점으로 평가받고 있다. 그러나 시스템 호환성 부족, 비용 부담 등을 이유로 스마트 제조 추진 과정에서의 어려움은 해결돼야 할 것으로 보인다.

■제조업, 변화의 소용돌이

최근 제조 환경은 구조적인 변화를 겪고 있다.

올해 7월부터 50인 미만 소규모 기업도 주52시간 근무제가 도입됐고, 인구구조 고령화로 인해 생산가능인구가 감소하고 있다. 한 통계자료에 의하면 2025년부터 초고령화 사회에 돌입해 65세 이상 인구비중이 20%를 초과할 것으로 보인다.

여기에 내년 1월부터 중대재해처벌법이 시행됨에 따라 안전성 확보를 통한 산업재해 예방의 중요성이 더욱 부각되고 있는 실정이다.

최근 한국무역협회 국제무역통상연구원은 ‘협동로봇, 중소기업 스마트 제조의 시사점’ 보고서에서 국내 제조업 상황을 설명하고 생산의 자동화 및 유연화, 작업환경의 안전성을 동시에 달성할 수 있는 대안으로 ‘협동로봇’이 주목받고 있다고 분석했다.

특히 국내 중소 제조기업이 새로운 시스템을 기존 설비에 적용하기 어렵거나 비용 부담으로 스마트 제조를 추진하는 데 애로가 있다면 ‘협동로봇’을 주목해야 한다고 강조했다.

협동로봇은 생산라인 변경 없이 기존 공정에 바로 추가·활용할 수 있고, 비용 또한 전통 산업용 로봇에 비해 25~30% 가량 저렴할 뿐만 아니라 기존에 자동화하지 못했던 작업에 협동로봇을 투입할 경우, 협동 로봇에 부착된 각종 센서가 수집하는 데이터를 생산공정 효율화나 실시간 공정 제어 등에 활용할 수 있기 때문이다.

협동로봇의 확장성을 이용한 서비스 확대 폭이 넓어지고 있다. 서울로봇고등학교 협동로봇팀이 자동튀김 서비스 로봇을 실행하고 있다. [사진=강남구청]
협동로봇의 확장성을 이용한 서비스 확대 폭이 넓어지고 있다. 서울로봇고등학교 협동로봇팀이 자동튀김 서비스 로봇을 실행하고 있다. [사진=강남구청]

■범용성·확장성이 큰 장점

협동로봇은 뛰어난 범용성과 타 산업으로의 확장 가능성이 커 전통적인 산업용 로봇의 한계를 뛰어넘는다는 평가를 받고 있다.

전통 산업용 로봇은 업종별·공정별로 특화된 개발로 인해 하드웨어 및 소프트웨어 재사용이 어렵고, 파편화·세분화된 시장구조로 인해 대량생산이 어려워 판매가격이 높다는 한계를 지녔다.

이에 반해 협동로봇 한대로 다목적 활용이 가능해 생산 제품 및 라인의 변경에 유리할 뿐만 아니라 하드웨어 및 소프트웨어 재사용이 쉬워 유지보수 및 관련 서비스 연계를 통해 로봇 제조기업이 추가 수익을 창출하는 데도 용이하다.

예를 들어 로봇·자동화장비 제조기업인 뉴로메카는 협동로봇 원격 관리 서비스 ‘인디케어(IndyCare)’를 통해 비상 상황 모니터링 및 유지보수 서비스를 제공하고 있다.

또한 산업용 로봇에 비해 높은 성장성을 보이는 서비스용 로봇 시장으로도 수요를 확대할 수 있다. 2014~2019년의 세계 로봇 시장 연평균성장률을 비교한 자료에 따르면 산업용 로봇은 6.1%, 서비스용 로봇은 22.2%로 나타난 바 있다.

아울러 협동로봇은 사람과 같은 공간에서 작업하면서 사람과 물리적으로 상호작용할 수 있는 로봇이다. 특히 대부분의 산업용 로봇이 사람과 독립된 공간에서 작동하고, 안전을 위한 펜스를 설치하고 사람과의 안전거리 확보가 필수인 점에서 대조적이다.

현재 기술 수준으로 협동로봇은 파지 및 이송, 적재 등 간단한 공정에서부터 조립, 연마, 투여 등 까다로운 공정에 이르기까지 활용 가능폭이 넓다.

특히 작업자 의도를 학습하고, 작업조건을 변경하기 위한 직접교시 기술이나 공정과 작업자 행동을 인식하는 센서, 충돌감지기술 등 사물인터넷(IoT), 인공지능(AI), 빅데이터 기반의 디지털 기술이 함께 활용되고 있다.

 

■부품개발·표준화 긍정 요인

산업연구원이 최근 발표한 ‘미래전략산업 브리프 19호’를 살펴보면 2020년 약 5억9400만 달러인 세계 협동로봇 시장 규모는 연평균 두 자릿수 이상 성장해 2026년 약 14억6400만 달러에 이를 것으로 전망된다.

국내 협동로봇 시장도 기업들이 시장 진입을 노리면서 차츰 확장되는 분위기다.

푸른기술은 협동로봇 유럽 CE인증 및 국제기능안전 인증 획득 후 올해 상반기부터 협동로봇 양산을 시작했고, 다인정공은 협동로봇 유통업에 진출 후 자체 기술로 직접 제조할 계획이라고 발표한 바 있다. 또 LG전자는 국립전파연구원으로부터 협동로봇 전파인증을 획득하면서 시장에 활기를 불어넣고 있다.

최근 부품 자체개발 노력과 새로운 유형의 협동로봇 개발 및 표준화 시도는 산업 발전에 긍정적인 시그널을 보내고 있다.

레인보우로보틱스는 감속기를 제외한 핵심부품 개발 기술을 내재화함으로써 부품 수입의존도를 10%, 매출원가율을 46% 수준으로 낮춰 제품의 가격경쟁력을 높이는데 성공했다.

대구 이동식 협동로봇 규제자유특구는 제조·생산현장 실증을 통한 국제표준 선점을 2024년까지 마무리한다는 청사진도 내놨다.

이동식 협동로봇 특구에서는 2024년 7월까지 에스엘 전자공장, 평화정공, 유진엠에스 등 18개 특구 사업자가 현대로보틱스, 두산로보틱스, LG전자 등 협력사업자의 로봇을 활용해 성서산업단지 일부 등 특구로 지정된 14개소(8.3㎢)의 제조·생산 현장과 비대면 서비스 현장에서 이동식 협동로봇의 이동 중 작동을 허용하는 특례를 적용받아 실증을 실시하게 된다.

그러나 국내 협동로봇 산업은 핵심부품의 수입의존도가 여전히 높다. 업계에서는 핵심부품 수입의존도를 60% 이상으로 추정하고 있는 실정이다.

특허청에 따르면 국가별 협동로봇 관련 특허출원 수에서 중국, 미국, 일본보다 뒤처지는 수준으로 나타났다.

2010~2019년 누적 특허출원 수를 비교하면 중국이 59%에 해당하는 2295건, 미국 579건, 일본 521건, 유럽이 300건을 차지한 가운데 우리나라 비중은 6% 수준인 215건에 그쳤다.

해외 기업들의 국내 기업 선점도 문제시 되고 있다.

2017년까지 덴마크의 유니버설로봇이 초기 국내시장을 선점했으나 이후 저가형 협동로봇을 제조하는 중국이 AUBO Robotics, 비전 시스템이 내장된 대만의 Techman Robot 등이 국내

수입시장에서 경쟁 중이다.

기존 산업용 로봇도 일본과 중국에 대한 수입 비중이 75.1%로 매우 높게 나타났다.

국제무역통상연구원은 일본의 고급기술에 대한 선호와 중국의 저가형 제품에 대한 수요에 기인한 것으로 분석했다. 특히 2014~2019년 사이 내수 규모는 1조8000억원 수준으로 정체돼 있으나 수입은 점차 증가해 내수의 수입의존도가 2014년 15.5%에서 2019년 22.1%로 상승했다.

KT의 협동로봇 '코봇' 작업 모습. [사진=KT]
KT의 협동로봇 '코봇' 작업 모습. [사진=KT]

■경쟁력 확보 방안은 무엇

이 같은 상황을 타개하고 국내 협동로봇 산업 경쟁력 확보를 위해서는 제품 성능 및 가격 경쟁력의 핵심이 되는 부품과 SW에 대한 연구개발(R&D) 투자가 확대돼야 한다는 목소리가 높아지고 있다.

특히 부가가치 비중이 크게 늘어나는 SW 부문에서 기존 협동로봇의 성능과 활용성을 높일 수 있는 솔루션 개발을 위해 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT) 등 기술 스타트업이나 연구기관과의 네트워크 구축이 필수적인 대안으로 거론되고 있다.

다만 국제무역통상연구원은 중소 협동로봇 제조기업의 경우 한정된 자원을 감안해 자사 경쟁력 분석을 통해 내재화와 아웃소싱 부문 간 명확한 구분을 통해 기업의 핵심역량에 집중하는 전략이 필요하다고 조언했다.

한편 정부의 정책적 지원 강화 필요성도 제기됐다.

협동로봇의 경쟁력 확보를 위해서는 원가 비중이 높은 핵심부품 국산화를 통한 가격경쟁력 확보를 비롯해 AI, 빅데이터 등 디지털 기술 기반의 지능화 SW개발이 무엇보다 관건이기 때문이다.

이에 대해 국제무역통상연구원 관계자는 “수입의존도와 기술 내재화 효율이 큰 감속기, 서보모터 등 핵심부품을 중심으로 R&D 지원을 지속하고, 로봇 하드웨어 기업과 디지털 기술 기반의 스타트업의 지능화 SW 공동 개발 지원을 확대해야 한다”고 밝혔다.

여기에 더해 성장이 정체된 내수 시장의 한계를 극복하는 동시에 향후 성장성이 높은 협동로봇 시장에서의 기업 경쟁력 확보를 위해 국내 협동로봇 제조·부품 기업과 SI기업이 해외에 동반 수출하는 경우 R&D 보조금 추가지원 등 인센티브 제공 범위를 확대해야 한다는 주장도 보태졌다.


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