미국 시사주간지 타임(TIME)지가 발표한 “2022년 최고의 발명품”에 자율주행기술이 접목된 서비스 로봇인 LG 클로이 서브봇(LG CLOi ServeBot)이 이름을 올렸다. 올해 초 미국 시장에 진출한 LG 클로이 서브봇 모델 LDLIM21은 음식점, 소매점, 호텔 등 복잡한 상업 환경에서 안전한 작동을 위해 UL3300 인증을 획득한 세계 최초의 상용 서비스 로봇이다. LG 클로이 서브봇은 LiDAR 센서와 3D 카메라를 사용해 사람이 많은 공간을 쉽게 이동할 수 있으며 최대 66파운드(30kg)의 음식이나 물품 운반이 가능하고 11시간 연속 작업이 가능한 것으로 알려져 있다. 타임지는 LG클로이 서브봇 선정의 이유로 코로나 팬데믹으로 인한 미국 내 외식산업 현장에서 직면한 '서빙' 인력 부족 문제에 대응해 “매우 적절한 시점에 시장에 나왔다”고 밝혔다. 로봇 도우미가 서비스 업계에 도입되면서 직원들의 업무량을 보조해 더 나은 고객 서비스를 가능하게 하고 전반적인 운영 효율성을 높일 수 있을 것으로 보인다.  

<LG 클로이 서브봇(LG CLOi ServeBot)>

[자료: LG]

자율주행 로봇(Autonomous Mobile Robot) 시장의 성장과 동향

지난 15~20년 동안 로봇 공학은 주로 인간의 손이 닿지 않는 것이나 장소를 보기 위해 카메라가 장착된 원격 작동 로봇이나 극히 간단한 산업 또는 창고 응용 프로그램 관련 분야를 중심으로 성장했다. 대표적인 예로 일본 대지진 및 후쿠시마 원전 사고 등 재난 상황을 위한 재난 대응 로봇이나 바다의 가장 깊은 곳에서 난파선을 수색하고 발견하는 것을 돕는 수중 탐사 로봇, 공장과 창고에서 자재를 이동하는 데 주로 사용되는 자동 유도 차량(AGV)이 있다. 이러한 로봇기술은 다양한 산업에서 수년 동안에 긍정적인 효과를 주는 것으로 입증됐지만, 일각에서는 이러한 예는 이미 입력된 프로그램 안에서 수행되는 전동기계일 뿐 진정한 자율주행 로봇의 사용이라고 볼 수 없다는 반응도 있다.

자율주행 로봇(AMR)이란 사람이 직접 감독하지 않고 스스로 환경을 이해하고 이동할 수 있는 로봇을 뜻한다. AMR은 카메라, 내장 센서 및 소프트웨어의 데이터를 사용하여 주변을 감지하고 목표 대상/목적지로 가는 가장 효율적인 경로를 선택할 수 있다. 인공지능(AI)기술을 비롯한 소프트웨어와 LiDAR, 카메라 등 하드웨어 기술의 성장이 자율주행기술을 갖춘 로봇의 진화를 앞당겼다. Research & Markets 자료에 따르면, 2022년 세계 자율주행 로봇 시장 규모는 30억8000만 달러에서 2030년에106억6000만 달러로 연평균 16.8%의 성장세가 예상된다. 로봇 공학은 사물인터넷(IoT), 가상현실(VR), 5세대 이동통신(5G) 기술과 융합하여 미래 산업의 핵심이 됐다.

<세계 자율주행 로봇시장 규모>

[자료: Research & Markets]

'완전 자율주행'이  주는 의미

미국은 2016년 처음 연방 자율 주행 자동차 정책(Federal Automated Vehicles Policy, FAVP)을 발표했고 이를 기반으로 미국 자동차 공학회(Society of Automotive Engineers, SAE)에서 자율 주행 단계별 운전 자동화 수준을 표준화 하였다.

<SAE의 자율주행단계별 표준기술과 구분>

[자료: SAE, Republican Policy Committee, KOTRA 디트로이트 무역관 정리]

지난 9월 로이터(Reuters)는 소비자들이 미국 전기차 기업 테슬라(Tesla)와 엘론 머스크(Elon Musk)를 상대로 샌프란시스코 연방지방법원에 집단 소송을 제기 했다고 보도 했다. 이러한 배경에는 테슬라가 오토파일럿(Autopilot)과 완전 자율주행(Full Self-Driving) 기능을 “완전히 작동하는(fully functioning)” 또는 “거의 임박한(just around the corner)” 이라고 자율 주행 관련 과장·허위 광고하여 소비자를 기만했다는 것이다. 이보다 앞선 2021년, 구글(Google)의 자율 주행 기술 개발 기업인 웨이모(Waymo)는 현재 일부 자동차 제조 기업들이 운전자 보조 시스템에 '자율주행'이란 말을 부정확하게 사용함으로써 운전자들에게 “자율주행”에 대한 잘못된 인상을 주고 있다고 지적한 바 있다. 이러한 이유로 웨이모는 자율주행 기술에 “완전 자율주행(fully autonomous driving)”이란 용어를 도입하여 단순히 인간 운전자를 돕는 기존의 기술과 차별화하겠다고 밝힌바 있다. 

'완전 자율주행'이란 운전자의 개입이 전혀 없이 자동차가 스스로 안전하게 주행하는 것을 뜻한다. 2022년 3월 웨이모는 운전자 개입이 없는 완전 자율 주행 전기차로 자사 직원의 성공적인 첫 출근 소식을 알렸고 현재는 애리조나주 피닉스에서 일반인에게 유료 로보 택시(Robotaxi) 서비스를 제공하고 있다. 미국 자동차 기업 GM의 자율 주행 사업 부인 크루즈(Cruise) 또한 샌프란시스코 지역에서 유료 로보 택시(Robotaxi)를 운영하고 있고, 최근에는 서비스 지역도 넓혔다고 밝힌 바 있다. 컨퓨즈드닷컴(Confused.com)은 “국가별 정책 및 입법, 기업 본사, 자율 주행 관련 특허, 소비자 수용도, 전기차 충전 인프라, 도로 품질 등”을 비교 평가해 자율 주행차 시대 준비 상위 국가를 선정하여 발표했다. 미국은 일본(2위), 프랑스(3위), 영국 (4위), 독일 (5위)를 제치고 1위에 이름을 올렸다. 크루즈와 웨이모의 성공적인 로보 택시 운영이 자율 주행차 시대를 한 발 더 앞당겼다는 반응이다.   

<현재 미국에서 유료 서비스를 제공하는 로보 택시>

[자료: MarketWatch]

'완전 자율주행'은 로봇시장에서 게임 체인저(Game Changer)

“인지-판단-수행”의 기능을 운영자의 개입이 없이 스스로 실행·처리하는 기계가 바로 로봇이다. 로봇은 사람의 다양한 기능을 모방하며 발전해왔으며 인공지능(AI) 기술의 발달로 사람이 수행하기 어려운 일, 싫은 일, 위험한 일의 현장에 먼저 도입되었다. 이러한 로봇 공학에 '완전 자율주행' 기술이 더해지며 “드디어 로봇과 공존하는 세상”이 가능하게 됐다. 제조 현장에서 로봇 산업을 이끌어온 전통 산업용 로봇이 보다 다양한 분야에서 효율적으로 사람 가까이에서 여러가지 일을 수행할 수 있게 되었다.

많은 글로벌 기업들은 인공지능과 '완전 자율주행'이 더해진 로봇 공학을 “미래 먹거리”로 보고 있다. 올해 초, 테슬라의 최고 경영자 엘론 머스크는 올해에서 내년까지 테슬라의 가장 중요한 분야는 자동차가 아닌 자율 주행 소프트웨어와 휴머노이드(Humanoid) 로봇이 될 것이라고 밝힌 바 있다. 포드 역시 7500만 달러를 투입해 미시간 대학교에 자체 로봇 연구소를 설립하며 로봇 활용 연구에 대한 의지를 내보였다. 현대차 그룹 또한 2021년 로봇 기업인 보스턴 다이내믹스(Boston Dynamics)를 인수하며, 로봇 공학에 대한 긍정적인 행보를 보였다. 올해 초, 현대차 로보틱스랩(Robotics LAB)에서 개발한 사람을 인식하고 대화할 수 있는 고객 응대 로봇 '달이(DAL-e)'를 선보였다.  

전문 서비스 로봇과 소비자 서비스 로봇 시장 동향

서비스 로봇은 크게 전문 서비스 로봇과 소비자 서비스 로봇으로 구분된다. 이 중 전문 서비스 로봇은 운송 및 물류 로봇을 중심으로 급 성장하고 있다. 보스턴 컨설팅 그룹(Boston Consulting Group, BCG)은 전문 서비스 로봇이 미래 로봇 산업의 중심이 될 것이라고 분석한 바 있다. 세계 로봇 시장은 2020년 약 250억 달러에서 2030년까지 최소 1600억 달러에서 최대 2600억 달러 사이로 증가할 것으로 보인다. 또한, 전문 서비스 로봇의 시장 가치가 전통적 산업 로봇 시장의 두 배 이상이 될 것으로 전망된다.

<세계 로봇시장 전망>
  

[자료: Boston Consulting Group, BCG]

국제로봇연맹(International Federation of Robotics, IFR)이 지난 10월에 발표한 자료에 따르면, 2021년에 약 12만1000대의 전문 서비스 로봇이 판매됐으며 매출은 전년도 기준 37% 증가했다. 판매된 전문 서비스 로봇의 3대 중 1대 이상이 상품·화물 운송 및 물류 로봇으로 기록됐다. 손님 응대 로봇은 2만 대 이상 판매되며, 전년도 대비 대폭(85%) 증가했다. 의료용 로봇 판매는 1만 4823대로 기록됐으며, 전년도보다 23% 증가했다. 전문 청소 로봇 판매 또한 전년도 기준 31% 증가해 1만2600대 이상의 판매가 보고되었다. 전문 청소 로봇은 주로 창문, 바닥, 수영장, 태양광 패널 청소 로봇이 주를 이루며 코로나 팬데믹 후에는 방역 로봇도 이에 속한다. 농업 분야에서도 8000대 이상이 판매됐으며, 농작물 재배를 위한 로봇 개발은 아직 초기 단계이다.

<전문 서비스 로봇의 상위 5개 적용분야>

(단위: 대, US$ 백만)

[자료: 국제로봇연맹(International Federation of Robotics, IFR)]

소비자 서비스 로봇은 전문 서비스 로봇과 달리 일반 소비자용으로 완전히 시장이 다른 분야이다. 2021년에 약 1900만 대가 판매된 실내 가정용 바닥 청소 로봇이 현재 가장 많이 사용되는 적용 분야이다. 미국에서는 봄 여름에는 잔디를 깎아주고 가을에는 낙엽도 치워주며, 겨울에는 눈도 치워주는 만능 마당쇠 로봇이 점점 더 좋은 기능이 더해지며 꾸준히 관심을 받고 있다. 카운터포인트(Counterpoint)의 “2021년 소비자 서비스 로봇 시장” 분석 자료에 따르면, 진공 청소 로봇이 전년도 기준 22% 성장세를 보이며 전체 소비자 서비스 로봇 출하량의 약 68.4%를 차지했다. 보육과 교육 관련 로봇은 전년도 기준 33%의 성장세를 보이며 31.2%의 점유율을 차지했다. 카운터포인트의 선임연구원 안시카 자인(Anshika Jain)은 전반적인 “소비자 서비스 로봇” 시장에 대해 "AI의 발전과 함께 부품과 소프트웨어의 가격도 내려가고 있고 로봇을 더 저렴하게 만들 수 있다. 또한 관련 기술의 성장이 로봇 시장 성장을 견인하고 있다”고 언급했다.

<2021년 세계 소비자 서비스 로봇시장 적용 분야별 점유율>

[자료: Counterpoint]

시사점

지금까지 로봇시장의 발전은 산업용 로봇이 주도해왔다. 로봇의 '두뇌와 오감(五感)'을 책임지는 인공지능(AI), 5G, 가상서버(클라우드), 센서, 자율주행과 같은 과학 기술의 발전은 새로운 로봇 공학의 역사를 쓰기 시작했다. 서비스 로봇 시장은 빠른 속도로 진화하고 있으며, 성장의 잠재력 또한 무궁무진하게 보인다. 로봇 청소기 시장은 가장 안정적이고 빠르게 성장한 시장이지만, 여전히 상당한 성장 잠재력이 있는 것으로 보인다.

카운터포인트의 피터 리처드슨(Peter Richardson) 리서치 부사장은 시장 성장에 대해 "2025년까지 소비자 서비스 로봇 시장 출하량은 연평균 27%로 성장할 것으로 예상되며 2025년까지 개인 보육 및 교육 부문이 54%로 가장 높은 점유율을 차지할 것으로 예상된다"고 말했다. 고령화 인구가 늘어남에 따라 자신의 집에서 독립적으로 지낼 수 있도록 지원하는 가정 내 돌봄 로봇이 향후 서비스 로봇 시장 성장을 주도할 것으로 보인다. 뿐만 아니라 물류 및 배달 로봇 또한 추가 기술 발전과 함께 황금빛 성장 가능성이 보여진다고 언급했다.  

로봇 개발 스타트업 기업 관계자 H씨는 KOTRA 디트로이트 무역관과의 인터뷰에서 “현재 물류, 서빙과 같은 리테일 서비스가 로봇 시장에서 비중이 크다. 앞으로 자율주행 배송 로봇이 크게 성장할 것으로 생각된다”고 언급했다. 최근에 구독과 렌탈 비즈니스를 결합한 ‘RaaS(Robotics as a Service: 서비스로서의 로봇)’라는 신규 비즈니스의 등장해서 눈길을 끌고 있다. 물류 및 제조에서, 다양한 서비스 및 고객 응대까지 산업 전반에 걸쳐 사용할 수 있는 로봇을 대여해주고 얼마나 성공적으로 작업을 수행하는지 체험하게 해주는 로봇 구독 산업이다. 또한, Raas 서빙 로봇은 사람의 최저 임금보다 저렴한 시간당 사용료로 대여가 가능한 것으로 알려졌다. 서비스 로봇이 처음 도입되었던 초기부터 “비용 대비 효과”의 문제는 로봇의 수행 능력만큼이나 중요한 사안이었다. 이러한 점에서 로봇 도입 결정에 재정적 장벽을 크게 낮춰 줄 수 있는 “Raas”는 로봇 시장의 성장에 중요한 역할을 할 것으로 보인다.

자료: TIME, LG, Research & Markets, 미국 자동차 공학회 (Society of Automotive Engineers, SAE), Republican Policy Committee, Reuters, Waymo, GM, MarketWatch, Tesla, 보스턴 컨설팅 그룹(Boston Consulting Group, BCG), 국제로봇연맹(International Federation of Robotics, IFR), Counterpoint, KOTRA 디트로이트 무역관 자료 종합