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포스트 코로나 시대, 4차 산업혁명은 어디로? ③ 차세대 로봇
  • 트렌드
  • 미국
  • 실리콘밸리무역관 이지현
  • 2020-05-25
  • 출처 : KOTRA

- 코로나19로 언택트 기술의 관심도와 수요 증가로 차세대 로봇 주목  -

- 차세대 로봇은 각 산업 현장 내지 민간 부분에서 새롭게 발굴되는 수요를 충족시킬 것 -

 

 

 

포스트 코로나 시대와 차세대 로봇


미래에는 로봇이 경제 주요 구성원이 될 것이라는 내용의 책을 쓴 미래학자 마틴 포드는 “코로나19가 소비자의 패턴을 바꾸면서 ‘자동화’라는 새로운 기회의 문이 활짝 열렸다”고 설명한다. 이와 같이 각계 전문가들은 코로나19의 확산으로 인한 주요 변화로 산업 영역의 자동화를 논하고 있다. 산업 영역의 자동화는 로봇 기술과 밀접한 관련이 있고 최근에는 인공지능, 사물인터넷, 빅데이터, 클라우드 컴퓨팅 등 4차 산업혁명의 주요 기술들이 로봇 기술과 융합하면서 로봇 기술은 더욱 빠른 성장세를 보이고 있다.

 

로봇은 외부환경을 인식하고 스스로 상황을 판단해 자율적으로 동작하는 기계이다. 보편적으로 로봇은 산업용 로봇과 서비스 로봇으로 구분지을 수 있다. 산업용 로봇은 산업 현장에서 사용되는 자동화 로봇, 인간과 협력하는 코봇(co-bot), 인간의 안전과 작업 능력을 향상시켜주는 웨어러블 로봇 등으로 진화하면서 적용 분야가 확대되고 있다. 서비스 로봇은 물류, 배송, 전문서비스 로봇으로 구분되며 전문 서비스 로봇은 의료, 서빙, 요리 등 다양한 인간의 활동영역에서 활용된다. 코로나19로 언택트 기술의 관심도와 중요도가 커지면서 이들 로봇 기술 중에서도 기존의 로봇과 차별화되는 상황판단기능과 자율동작기능이 추가돼 사람과 협력하는 차세대 로봇의 역할이 그 어느 때보다 주목받고 있다.

 

인간과 협업하는 코봇


먼저 물리적으로 공유되는 작업 공간에서 인간과 상호작용하는 코봇(co-bot)은 산업현장에서 포장·기계 사용을 위한 구성요소 로드와 언로드, 조립 등에 이용된다. 시장조사기관인 Grand View Research에 의하면 글로벌 코봇 시장 규모는 2018년 6억6100만 달러로 2019년에서 2025년까지 44.5%의 연평균성장률(CAGR)을 보일 것으로 조사됐으며, 해당 보고서에서 주목하는 코봇 시장 성장 요인과 미국 코봇 시장 전망은 다음과 같다.

 

글로벌 코봇 시장 성장요인

연번

성장요인

1

중소기업 채택 증가

2

제조 프로세스 자동화의 가속화 및 이에 대한 투자 증가

3

스마트 부품 조립 및 전자 제품 조립 분야의 이용 증가

4

높은 페이로드(payload) 용량을 요구하는 작업에 대한 수요 증가

5

센서, 소프트웨어 및 EOAT(End of Arm Tooling)과 같은 관련 기술의 발전

자료: Grand View Research

 

미국 코봇 시장 전망

자료: Grand View Research

 

상기와 같이 페이로드 용량을 기준으로 코봇 시장 전망을 구분해 볼 수 있는 바 특히 10kg 페이로드 용량을 초과하는 코봇은 정밀성과 신뢰성이 높기 때문에 시장 전망이 밝으며, 예측 기간 동안 46.2%의 연평균성장률을 보일 것으로 예측됐다.

 

미국의 주요 코봇 생산업체는 rethink robotics, precise automation, aubo 등이 있으며 해당 업체들이 개발해 출시한 코봇은 미국 내 제조업 활성화에 적극적으로 기여하고 있는 것으로 평가되고 있다.

 

미국의 주요 코봇 생산업체와 업체별 기술개발현황

업체명

현황

 Rethink Robotics  

• 미국에서 코봇 최초 개발

• Sawyer, Baxter 등 출시

• 사람이 자유롭게 로봇 관절을 조작해 원하는 자세로 쉽게 프로그래밍

 

Precise 0ptmation

 

• 간단한 구조의 코봇 제작

• 작업자의 안전 확보하기 위한 충돌센서, 직접 교시 기능 보유

• 생명공학연구를 지원하도록 설계된 Sample Handler 등 출시

 

Aubo Robotics

 

• 6축, 3, 5, 7, 10kg의 페이로드를 갖춘 경량 산업용 로봇

• 프로그래밍 기술 없이 데모로 로봇을 빠르고 쉽게 프로그래밍 가능

• 안전펜스, 레이저 또는 센서없이 작업자와 나란히 작동

자료: 한국산업기술평가관리원 “미국, 차세대 로봇 기술 개발 동향”

 

최근에는 코로나19로 인해 제조 산업 영역에서 기존의 생산기지의 글로벌화가 크게 타격을 입으면서 기업이 위치한 지역 내지 자국 중심으로 밸류 체인(Value Chain)이 강화되는 추세이다. 이렇게 되면 제조 비용이 지속적으로 증가하게 되고 생산 인력은 감소하므로 기업들은 생산성을 제고하기 위하여 로봇 도입을 고려하게 된다. 코로나19가 로봇 수요의 증가와 도입을 촉진하는 역할을 하는 것이다. 이러한 상황에서 제조 현장의 인력 투입을 줄이고 전염 위험도를 낮출 수 있는 코봇은 포스트 코로나 시대에 시사하는 바가 크다고 볼 것이다.

 

물류 로봇


물류 로봇은 서비스 로봇 중 하나로 사물인터넷 기술, 자율주행기술, 인공지능기술의 융합을 통해 물류 효율 향상을 목적으로 물류센터, 공장 등에서 사용되는 로봇 시스템으로 물품의 포장·분류·적재 및 이송과정에 주로 활용되는 로봇을 의미한다. 미국에서는 구글, 아마존, DHL 등 글로벌 기업들이 물류 혁신을 위한 로봇 기술을 도입하고 있으며, 물류 효율이 각국의 산업 경쟁력을 좌우하는 등 물류 산업이 미래 핵심 산업으로 등장하고 있어 서비스 로봇 분야 중에서도 가장 유망하고 성장잠재력이 높은 분야이다.

 

시장조사기관인 Research and Market에 의하면 글로벌 물류 로봇 시장은 2018년에 4조3562억 달러를 기록했으며, 2019~2027년에 19.1%의 CAGR로 성장해 2027년에 20조2293억 달러 규모에 이를 것으로 예상된다. 북미 시장은 2018년 글로벌 물류 로봇 시장에서 아시아-태평양 시장에 이어 2위를 차지했으나 2019~2027의 예측 기간 동안 가장 높은 시장 성장률을 보일 것으로 관측됐다.

 

물류 로봇은 1) 물류센터·공장에서 사용되는 물류 로봇, 2) 병원·요양원·호텔 등 대형건물에서 사용되는 물류 로봇, 3) 최종 소비자에게 상품을 전달하는 라스트 마일 배송 로봇으로 세분화할 수 있으며 각 세분화된 카테고리별 미국의 주요 물류 로봇 생산업체는 다음과 같다.

 

미국의 주요 물류 로봇 생산업체와 업체별 기술개발현황

카테고리

업체명

현황

 물류센터 및 공장에서 사용되는

물류 로봇

Amazon Robotics

• 물류센터에서 주로 운영 중이며, 물류 비용의 80% 절감

• 물건 처리 시간이 90분에서 15분으로 단축

• 인간-로봇 협업 및 다중로봇 최적 스케줄링

• 로봇시스템을 단순화하고 로봇의 도입과 유지비용을 낮춰 수만 대의 로봇 운용 가능

• Prime Air (드론배송) 등의 다양한 형태의 배송로봇 개발 중

6RS

(6 River Systems)

• 물류 창고 로봇 Chuck 개발, 높이 조정 가능

• 터치 스크린 탑재해 적재할 물품 이미지, 개수, 작업자 이동 방향 등을 표시 가능

Seegrid

• 2D vision 기술을 바탕으로 창고 내 무인자율주행 지게차 Tow 개발한 스타트업

• 레이저, 와이어 가이드, 자기테이프 없이 비전가이드 센서가 장착된 AGV가 스스로 주위환경을 파악하고 가상격자를 매핑함으로써 자율주행

Fetch Robotics

• 피킹로봇 Fetch, 이송로봇 Freight, 로봇 관리용 소프트웨어 Fetchcore 개발

• 주문 접수 시 Fetch와 Freight가 창고에서 해당 물건을 바구니에 넣어 포장대까지 운반

Right Hand Robotics

• 하버드, 예일, MIT 연구자들이 공동 개발

• 사람과 비슷한 수준의 시간당 500~600개의 아이템을 잡을 수 있는 Right Pick 기술 개발

• 플라스틱으로 포장된 물건, 부분적으로 다른 물건에 가려진 물건을 인식하는 기술 개발

대형 건물에서

사용되는

물류 로봇

AETHON

• 병원에서 의약품, 검체, 식사, 린넨(옷감) 등의 배송을 주목적으로 하는 로봇 TUG 개발

• 최대 450kg, 10시간 동작

• 자동문 연동, 엘리베이터를 이용한 층 간 이동 가능

Savioke

• 호텔 등에서 스낵, 타월 등 각종 서비스 용품을 배달하는 로봇 Relay 개발

최종 소비자에게 상품을 전달하는 라스트 마일 배송 로봇

Starship Technologies

• 보행로를 따라 이동하는 실외 배송 로봇

• LiDAR를 적용하지 않고 5대의 카메라, GPS, 관성센서, 인공 지능기술을 적용해 신호인지, 보행자 인지 등을 통해 자율주행

Marble Robotics

• 3차원 정밀지도와 3차원 LiDAR를 적용해 복잡한 도심 환경에 적용가능하고 높은 안정성을 가진 배달로봇 개발

Agility Robotics

• 이족보행이 가능한 휴머노이드형 배달로봇 개발

• 계단을 오르내리거나 장애물이 있는 복잡한 지형을 배송물품을 들고 걸어다닐 수 있음.

자료: KEIT “물류 로봇 기술동향 및 향후 전망”, 한국산업기술평가관리원 “미국, 차세대 로봇 기술 개발 동향”

 

아마존과 같은 전자 상거래 및 소매업체는 물류가 전체 공급망에서 중요한 역할을 하기 때문에 물류 로봇의 역할은 더욱 확대되고 중요해질 전망이다. 또한 병원에서는 코로나19 감염위험이 큰 검체 폐기물과 식사의 운반을 로봇이 대신할 경우 전염의 위험성을 크게 줄일 수 있으므로 수요가 증가할 것으로 예측되며, 최종 소비자에게 상품이 전달되는 단계에서 역시 비접촉식 배송에 대한 수요가 커지고 있는바 물류 로봇은 포스트 코로나 시대에서 핵심적인 역할을 할 것으로 기대된다.

 

서비스 로봇

 

차세대 서비스 로봇은 외부 환경을 인식하고 스스로 상황을 판단해 자율적으로 동작하고 반응해 의료, 실버, 헬스케어, 재난, 농업, 교육 등 다양한 분야에서 사용될 수 있다. 특히 개인 맞춤형 서비스에 대한 욕구가 커지고 노령인구증가에 따른 각종 사회문제가 대두되는 현대인의 일상 속에서도 별로 주목받지 못하던 서비스 로봇이 코로나19의 확산이 불러온 공공보건 위기 속에서 사람들의 건강과 안전을 보장하는 솔루션으로 급부상하고 있다.

 

글로벌 시장 조사 기업인 Market and Market이 2019년에 발표한 서비스 로봇의 세계시장전망 보고서에 따르면 글로벌 서비스 로봇 시장은 2018년에 114억8000만 달러(약 13조6400억 원)에 달하며 예측 기간인 2019년부터 2024년까지 약 25.34%의 연평균성장률로 2024년에는 시장규모가 509억달러에 이를 것으로 전망하고 있다.

 

미국에서는 수술 로봇, 화상 진료 로봇, 항공 기내 청소 로봇, 간병 로봇, 서빙 로봇 등의 서비스 로봇의 개발이 활발하게 이뤄지고 있으며, 주요 서비스 로봇 생산업체는 다음과 같다.

 

미국의 서비스 로봇 생산업체 및 기술개발현황

업체명

현황

Boston Dynamics

• 4족 보행로봇 SPOT 출시

• 공사장 업무용으로 활용되는 SPOT에 대형 태블릿을 장착해 원격의료플랫폼으로 활용

• 메사추세츠 브리검여성병원에 시범적으로 투입돼 화상문진 수행

• 향후 원격진단검사, 소독 등 서비스 영역 확대할 예정

Dimer UVC Innovations

• 항공기 소독 로봇 GermFalcon 개발

• LA, SF, 뉴욕 국제공항에 소독 로봇 무상 제공

• 자외선(UVC) 이용해 기내 객실, 조리실, 승무원 탑승 공간 소독

INF Robotics

• 간병용 로봇 Rudy 개발

CAPSA Healthcare

• 약 조제용 로봇 Kirby lester robot 개발

Luvozo

• 요양시설이나 노인복지시설에서 사용되는 서비스 로봇 Sam 개발

• 자율주행기능, 텔레프레전스 기능 갖추어 노인들을 대상으로 건강이상유무 확인 및 일상 생활에 대한 상담 가능

자료: 언론 보도 자료 종합

 

전문가들은 의료 서비스 로봇의 경우 우리나라의 세계적인 임상능력을 활용한다면 유망 품목으로 성장할 가능성이 높고 간병 로봇과 같은 소셜 로봇의 경우도 우리나라가 확보하고 있는 IT 핵심역량을 잘 활용한다면 글로벌 경쟁력 확보도 가능할 것으로 보고 있다. 코로나19로 대두되고 있는 각종 사회문제를 서비스 로봇이 해결하면서 서비스 로봇에 대한 긍정적인 인식이 증가하고 서비스 로봇을 통해 기업 입장에서는 생산성 향상을, 개인은 삶의 질 향상을 도모할 수 있을 것으로 기대된다.

 

시사점


기존의 로봇과 차별화되는 상황판단기능과 자율동작기능이 추가돼 사람과 협력하는 차세대 로봇인 코봇, 물류 로봇, 서비스 로봇은 코로나19로 인해 발생되는 다양한 문제를 해결하고 각 산업 현장 내지 민간 부분에서 새롭게 발굴되는 수요를 충족시킬 수 있는 바 전문가들은 향후 더욱 많은 기업이나 조직들이 차세대 로봇 기술을 채택할 것이라고 보고있다. 코로나19 이후 급속도로 진행되고 있는 사회·경제의 디지털화와 맞물려 차세대 로봇 기술 및 해당 시장 역시 코로나19가 성장 견인차의 역할을 하는 것이다.

 

미래 산업 기술경쟁력을 갖추기 위해서 차세대 로봇 기술은 매우 중요한 역할을 할 것으로 보이는 바 이와 관련된 우리 기업들은 핵심부품 및 소재기술을 확보하고 표준 및 인증을 지원하는 민관 협력체계를 구성하는 등 건강한 산업 생태계를 구축하려는 노력이 필요하다. 또한 물류, 서비스 분야에 해당되는 기업의 경우 필요한 로봇을 적재적소에 적극적으로 도입하거나 현장에서 획득한 노하우를 가지고 기술개발 및 사업화를 추진해 차세대 로봇 산업의 성장을 돕고, 경쟁력을 확보할 수도 있겠다.

 

 

자료: Grand View Research, 한국 산업기술평가관리원, KEIT, KOTRA 실리콘밸리 무역관 자료 종합

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