휴머노이드 로봇은 '인간형 로봇'이라고 불리며 일반적으로 인간의 형상이나 능력을 모델로 한 범용 이족 보행 로봇을 의미한다. AI와 센서, 액추에이터(구동장치)를 결합해 사람과의 상호작용이 가능하며, 공장·물류·의료 등 다양한 분야에서 인간 업무를 보조하거나 대체할 수 있을 것으로 기대된다. 이러한 휴머노이드 로봇 기술이 급속히 진화하면서 가까운 미래에 사회 전반에 도입될 가능성이 높아지고 있다. 특히 일본에서도 고령화와 노동력 부족 문제를 해결하려는 방안으로 휴머노이드 로봇에 관한 관심이 고조되고 있다. 인간과 유사한 형태를 가짐으로써 사회에서의 수용성이 높아지고 인간을 중심으로 설계된 사회 인프라에 도입하기 쉬울 것으로 여겨지고 있어 작업 보조 또는 대체에 큰 도움이 되며, 기업활동의 효율화, 일상생활의 질 향상에도 이바지할 것으로 보인다.

한편, 산업용 로봇 분야에서 세계적인 경쟁력을 보유한 일본 기업들은 정작 휴머노이드 로봇 시장에서는 뚜렷한 존재감을 드러내지 못하고 있다. 혼다의 ‘ASIMO’, 소니의 ‘QRIO’ 등으로 한때 기술력을 선도했던 일본은 사회적 수요와 상업화의 간극을 좁히지 못하고 시장 선점에 실패했다. 최근에는 미국과 중국의 스타트업들이 자금을 조달해 시장을 주도하는 가운데, 일본은 기술 개발의 주도권마저 내주는 모양새다.

<휴머노이드 로봇의 특징>

[자료: 미쓰이물산전략연구소, (이미지) 도요타자동차]

한편, 일본 재무성 및 일본 세관에 따른 휴머노이드 로봇의 HS Code 및 관세율은 로봇의 구조나 용도, 기능에 따라 구체적인 분류가 달라지므로 세관을 통해 상세한 확인이 필요하다.

<HS Code 및 관세>

[자료: 일본 재무성, 일본 세관]

AI와 로보틱스의 융합, 범용 휴머노이드 구현 가속

기존 로봇 개발은 주로 소프트웨어(AI)를 중심으로 한 커뮤니케이션 로봇과 하드웨어(로보틱스)를 기반으로 한 산업용 로봇으로 양분돼 발전해 왔다. 그러나 휴머노이드 로봇은 인간의 형상과 기능을 모두 구현해야 하므로 두 분야의 기술이 동시에 요구된다. 이에 따라 AI와 로보틱스의 융합을 통해 사람과 협력하며 다양한 작업을 수행할 수 있는 범용 로봇의 실현을 목표로 연구가 진전되고 있다.

AI 기술 측면에서는 딥러닝과 강화 학습을 결합한 '딥 강화 학습'이 주목받고 있다. 강화 학습이란 특정 상태에서 어떤 행동을 취하는 것이 최적인지 학습하는 것을 의미하는데, 이를 적용하면 로봇이 주어진 상태에서 스스로 행동을 학습하도록 설계돼, 이족보행 제어 능력을 획기적으로 향상한다. 최근에는 가상 시뮬레이션 환경에서 다수의 휴머노이드를 동시에 훈련시켜 보행, 물체 이송 등 복합 동작을 빠르고 정밀하게 학습시키는 기술도 상용화되고 있다.

이와 더불어 하드웨어 분야에서도 발전이 이어지고 있다. 센서는 고정밀화와 소형화가 동시에 이뤄지고 있으며, 동작을 구현하는 핵심 부품인 액추에이터도 진화를 거듭하고 있다. 기존의 유압식에 비해 최근에는 소형·경량화된 전동식 제품이 주류로 떠오르고 있으며, 감속비를 낮춘 설계가 가능해지면서 더욱 유연하고 정교한 동작 구현이 가능해지고 있다.

<휴머노이드의 제어 정밀도 향상에 기여하는 주요 기술>

[자료: 미쓰이물산전략연구소]

여러 방면에서 기대 모으는 휴머노이드 로봇…노동 보완부터 신시장 창출까지

휴머노이드 로봇은 노동력 부족을 겪고 있는 산업 현장과 고령화 사회 전반에서 대체 불가능한 기술로 주목받고 있다. 특히 위험하고 반복적이며 힘든 일로 분류되는 3D(Dangerous, Dull, Dirty) 업무에서 인간과 협업할 수 있어, 인력 부족 해소와 삶의 질 개선에 이바지할 수 있을 것으로 기대된다. 

우선 공장과 물류 시설 등 인력난이 심각한 분야에서 단계적으로 보급이 이뤄질 전망이다. 인간을 기준으로 설계된 기존 환경을 그대로 활용할 수 있는 점은 소규모 사업장이나 일반 가정에서의 도입 가능성을 높이고 있다. 건설, 광산 채굴, 농업 등 제한된 야외 환경에서도 휴머노이드 로봇의 활용이 예상되며, 재난 구조와 우주 임무처럼 인간의 접근이 어려운 특수 환경에서도 실용화 가능성이 제기된다. 의료·요양·서비스 산업 역시 휴머노이드 로봇의 주요 응용처로 꼽힌다. 기능 및 안전성이 향상되면 사람과의 상호작용이 필수적인 분야에서도 로봇의 역할이 확대될 수 있다. 일본 정부도 요양·복지 분야의 로봇 개발을 적극 지원하고 있으며, 일상생활 속 로봇 보급 확대를 목표로 정책을 추진 중이다.

또한, 휴머노이드 로봇은 단순한 자율 동작을 넘어, 원격지에서 인간의 행동을 그대로 재연할 수 있는 ‘사이버네틱 아바타’로 진화하고 있다. 이를 통해 재해 대응, 우주 탐사, 원격 관광 및 체험 서비스 등 다양한 산업으로 확장될 가능성이 제시되고 있다. 관련 기술의 보급이 확대되면 스타트업 생태계와 부품 산업 등 연관 분야가 동반 성장할 것으로 보이며, 대량 생산을 통한 가격 인하와 함께 새로운 비즈니스 기회도 창출될 전망이다.

본격화 단계에 진입한 휴머노이드 로봇 시장... 일본도 성장 궤도 진입

휴머노이드 로봇의 보급은 아직 초기 단계에 머물러 있으나, 본격적인 사회적 구현이 시작되면서 상업화 가능성이 본격적으로 논의되고 있다. 다만, 기술적·제도적 과제가 여전히 존재해 향후 성장세에 대한 불확실성도 적지 않다. 미국 투자은행 골드만삭스(Goldman Sachs)는 2024년 보고서를 통해 2025년부터 2035년까지 전 세계 누적 출하량이 약 460만 대에 이를 것으로 내다봤다. 특히 소비자용 제품 비중이 높아질수록 보급 속도는 가속화될 것으로 전망되며, 2035년 시장 규모는 380억 달러에 이를 것으로 추산됐다.

일본 역시 고령화와 노동력 부족이라는 구조적 문제에 대응하기 위한 솔루션으로 휴머노이드 로봇에 관한 관심이 높아지고 있다. 시장조사기관 Grand View Research에 따르면, 일본의 휴머노이드 로봇 시장은 2023년 약 6360만 달러 규모에서 2030년에는 약 2억2690만 달러로 성장할 것으로 예측된다. 이 기간에 연평균 성장률은 19.9%에 이를 것으로 보이며, 향후 로봇 산업의 주요 성장 동력 중 하나로 자리 잡을 전망이다.

<휴머노이드 로봇 세계 출하대수 예측>

(단위: 만 대)

[자료: SOMPO Institute Plus Report (Goldman Sachs 2024년 자료)]

<일본 휴머노이드 로봇 시장 규모 2018~2030년>

(단위: US $)

[자료: Grand View Research]

일본은 오랜 기간 로봇 기술의 연구개발을 주도해 온 국가로, 세계 로봇 산업에서 중요한 위치를 차지하고 있다. 특히 인간의 외형과 지능을 갖춘 최초의 휴머노이드 로봇인 ‘WABOT-1’은 1973년 와세다대학교에 의해 개발됐다. 이 로봇은 간단한 대화를 수행하고 이족 보행이 가능했으며, 인간의 약 1세 6개월 수준에 해당하는 능력을 구현한 것으로 평가된다.

1990년대에는 산업용 로봇의 기술 축적을 바탕으로 인간형 로봇 개발이 활발히 전개됐으며, 2000년대 초에는 혼다가 ‘ASIMO’, 소니가 ‘QRIO’를 개발하며 일본 기업들이 연구개발 부문에서 세계를 선도했다. 그러나 기술적 완성도에 비해 기능과 비용의 균형을 맞추지 못하면서 사회적 수요와 괴리가 발생했고, 결국 상업화 단계로의 이행에는 실패했다.

<인간형 로봇>

[자료: 와세다대학교, 혼다, 소니]

최근 미국, 중국, 유럽을 중심으로 휴머노이드 로봇 분야에 대한 스타트업들의 활발한 진출이 이어지고 있으며, 대규모 자금 조달도 속속 이뤄지고 있다. 기술 고도화와 시장 수요 확대가 맞물리며 글로벌 기업들이 시장을 주도하는 양상이 뚜렷해지는 가운데, 50년 넘게 로봇 기술 개발을 선도해 온 일본은 상용화와 사업화 측면에서 상대적으로 뒤처지고 있다.

<현재 개발 중인 각국 휴머노이드 로봇>

[자료: SOMPO Institue Plus Report]

일본 기업의 영향력 감소 배경

일본이 휴머노이드 로봇 시장에서 후퇴하게 된 배경에는 구조적인 산업 전략의 한계가 자리하고 있다.

① 대기업의 사업 철수

일본은 1980년대부터 2000년대에 걸쳐 다수의 대기업이 휴머노이드 로봇 개발에 뛰어들었으나, 이후 잇따라 철수하는 양상을 보였다. 버블 경제 붕괴 이후 본업 실적 악화로 인해 장기적 비전을 전제로 한 여유 있는 연구개발을 지속하기 어려운 환경이 조성됐기 때문이다.

② 산업용 로봇에 편중된 투자 전략

일본 기업들은 비교적 수익성이 명확한 산업용 로봇 분야에 집중해 세계 시장 점유율 약 50%를 확보할 만큼 기술력을 쌓아왔다. 그러나 장기적 성장 가능성이 있는 휴머노이드 로봇 분야에 대해서는 실용성과 수익성에 대한 불확실성 탓에 투자를 꺼리는 경향이 강했다. 그 사이 미국과 중국 등은 미래 로봇 시장에서 경쟁 기반을 착실히 구축했다.

③ 스타트업 육성 환경 미비

일본은 휴머노이드 로봇을 비롯한 신산업 분야에서 스타트업의 활력이 부족하며, 이는 제도적 지원과 민간 투자, 특히 벤처캐피털(VC) 환경의 미비에서 기인한다. 반면 미국은 정부 정책과 대학, VC 간의 유기적인 연계를 통해 스타트업 생태계가 견고하게 형성돼 있다. 2023년 기준 미국 VC 시장 규모는 일본의 약 25배에 달하며, 이 격차는 기술 창업 활성화 수준에서도 그대로 반영되고 있다.

<일본 주요 휴머노이드 로봇 개발 기업>

[자료: 각 사 홈페이지에 기반해 KOTRA 도쿄무역관이 종합 작성]

휴머노이드 로봇 시장의 과제

휴머노이드 로봇이 산업과 사회 전반에 본격적으로 도입되기 위해서는 해결해야 할 과제도 산적해 있다. 가장 큰 난관은 높은 제조 비용이다. 현재 기술 수준에서 생산되는 로봇은 가격이 고가에 형성돼 있어 일반 가정에 보급되기에는 부담이 크며, 대중화를 위해서는 가격 인하가 불가피하다.

윤리적·법적·사회적 문제도 중요한 과제로 주목받고 있다. 고용 대체에 따른 일자리 상실, 로봇이 수집하는 개인정보 처리 문제, 인간과 로봇 간 관계에서 발생할 수 있는 심리적 영향 등이 로봇 기술의 확산에 따른 부작용으로 꼽히는데, 이러한 문제에 대응하기 위한 사회적 합의와 윤리 규범의 정비가 병행돼야 한다.

기술적 측면에서는 AI의 고도화, 에너지 효율성 향상, 정밀한 동작 구현 등 기술 완성도가 더 높아져야 한다. 특히 복잡한 환경에서의 자율 판단과 정교한 물리적 제어가 요구되는 응용 분야에서는 현 기술만으로는 여전히 한계가 존재한다.

아울러 규제 환경 정비도 시급하다. 휴머노이드 로봇이 의료, 요양, 서비스 등 대중과 밀접한 분야에 진입함에 따라, 이와 관련된 안전 기준과 윤리적 활용을 보장할 수 있는 제도적 기반을 마련해야 한다. 규제 기관은 로봇의 설계, 운영, 상호작용에 관한 명확한 기준을 마련해 기술 발전과 사회 수용성 간 균형을 도모해야 한다.

시사점

휴머노이드 로봇의 연구 개발이 급속히 진행되고 있다. 미국, 중국, 유럽에서는 스타트업 중심의 휴머노이드 로봇 개발이 활발히 진행되며, 대규모 자금 조달도 이어지고 있다. 그 배경에는 사회적 수요의 증가와 기술의 발전이 있다. 한편, 현재로서는 기술적, 사회적 과제가 많으며, 기업과 정부는 이에 대응할 필요가 있으며 군사적으로 이용될 가능성도 있어 윤리적, 법적 관점에서 국제적인 논의가 요구되고 있다.

일본은 2000년대에 ASIMO(혼다), QRIO(소니) 등으로 연구 개발을 선도했으나 상업화에는 실패했으며, 최근 글로벌 로봇 개발 붐 속에서 존재감이 흐려지고 있다. 그 배경으로 대기업의 철수, 산업용 로봇 중심의 투자, 스타트업 생태계 미비와 아울러 과거에 상업화로 이어가지 못한 실패 경험(트라우마)이 여전히 남아 있다는 지적도 있다.

하지만 일본에는 강점도 있다. 산업용 로봇을 통해 축적된 로보틱스 기술력과 풍부한 기술 인력, 부품 공급망 등에서 여전히 경쟁력을 보유하고 있다. 이러한 기존 로봇 기술과 AI의 융합이 이뤄진다면 일본도 고성능 휴머노이드 로봇을 개발할 가능성이 크다. 일본 SIer 기업 K 사 기술 담당자는 KOTRA 도쿄무역관과의 인터뷰에서 “일본 기업이 AI나 개발 속도 면에서는 해외에 뒤처지지만, 고장이 잘 나지 않고 가혹한 환경에서도 사용할 수 있는 신뢰성 높은 하드웨어에는 강점이 있다. 중국산 로봇은 고장이 잦아 일본 기업들로부터는 국산 제품이 요구되고 있다”라며, “로봇은 소프트웨어와 하드웨어가 통합된 제품이기 때문에 탄탄한 하드웨어를 제작할 수 있는 일본은 아직 기회가 있을 것”이라고 말했다.

한국 로봇 관련 기업이 일본 시장에 진입하기 위해서는 단순한 가격 경쟁이 아닌 ‘품질·신뢰·협력·적응’ 중심의 중장기 전략이 필요하다. 일본 시장은 진입 장벽이 높지만 일단 진입하면 기술력에 대한 정당한 평가를 받을 수 있는 안정적인 시장이다. 현지 기업과의 협력 및 단계적 시장 적응이 성공의 열쇠가 될 것이다.

자료: 일본경제신문, 미츠이물산전략연구소 자료, SOMPO 인스티튜트 플러스 리포트, 휴머노이드 로봇 기업별 홈페이지, KOTRA 도쿄무역관 종합