소형·정밀조립공정 분야 제조로봇 상용화 움직임

[산업일보]
제조용 로봇은 자동차, 반도체, 디스플레이 산업을 중심으로 다양한 산업의 용접, 핸들링, 이적재, 조립공정 등에서 주로 활용해오다 최근 금속, 플라스틱·화학, 식음료 등으로 적용분야가 확대되는 추세다.

단, 휴대폰·가전제품 등의 생산을 위한 소형·정밀조립공정 분야는 세계적으로 제조로봇의 활용이 미미하고, 대부분을 중국과 동남아 등에서 수작업에 의존하고 있는 상황이다.

실제로 세계 최대 전자제품 제조업체인 폭스콘은 중국에만 100만명 이상을 고용중으로, 인건비 상승에 대응하기 위해 스마트폰 조립공정 등에 로봇을 활용하고 있는 것으로 알려졌다.

이는 복잡·다양한 작업수행이 가능하고 동시에 수작업 인력을 대체할 수 있는 저렴한 가격의 로봇이 필요하나, 기술적·가격적 측면에서 이를 만족할만한 보급형 제조로봇이 아직 세계적으로 상용화되지 못했기 때문으로 풀이된다.

중국과 동남아의 인건비 상승에 따라 향후 동 분야에 대한 로봇 수요와 잠재력은 크나, 높은 가격이 로봇 활용의 장애 요인으로 대두되고 있다.

산업통상자원부(장관 윤상직)는 '제조업 혁신 3.0전략'의 일환으로 국내 로봇·부품 중소기업의 차세대 보급형 제조로봇 개발 지원을 삼성전자와의 협력을 통해 추진키로 했다.

이를 위해 산업부는 올 연말부터 3년간 총 167.5억원을 투자해 소형·정밀 제조공정에서 활용될 수 있는 로봇 핵심부품과 로봇시스템의 저가화·국산화 기술개발을 지원하고, 삼성전자는 로봇 사양제시, 제품검증 등 중소 로봇·부품기업의 기술 컨설팅 지원과 더불어, 개발제품의 상용화 방향 제시 등을 지원할 계획이다.

이번 개발은 세계적으로 미개척 분야인 소형·정밀조립공정 분야의 제조로봇 상용화를 목표로 감속기, 모터, 제어기, 엔코더 등 핵심 로봇부품의 저가화 기술개발에 중점을 두고 추진된다.

감속기, 모터 등 로봇을 구성하는 주요 부품은 로봇제품 가격의 절반 이상을 차지하나, 국산 로봇부품은 품질과 신뢰성 측면에서 경쟁력이 취약해 고가의 해외부품 수입에 의존하고 있는 상황이다.

소형·정밀조립공정에 적용되는 로봇에 필요한 핵심부품의 국산화·저가화 개발을 위해 공정 요구사양을 중심으로 성능을 최적화함으로써 중소기업도 도입 가능한 수준의 가격과 성능의 보급형 로봇을 개발하는 방향으로 추진될 예정이다.

또한, 로봇의 소형·정밀조립공정 적용을 위한 공정기술·조립기술·로봇손(gripper)도 동 과제를 통해 개발되며, 최종적으로 이러한 로봇부품과 작업기술을 통합한 보급형 로봇시스템(6축 수직다관절로봇)이 개발될 것으로 보인다.

이번 사업에는 모터, 감속기 생산업체 등을 포함해 10개 내외의 중소 로봇기업이 참여할 것이라는 소식이다.

삼성전자 협업 내용

삼성전자는 기술개발 방향 제시와 성능검증 등을 통해 중소 로봇·부품기업의 성공적 로봇 개발 및 상용화를 지원한다.

중소기업들이 개발 착수단계에 가장 어려움을 겪는 부분인 구상설계를 위한 최적사양 제시와 함께, 개발과정에서 공정 테스트를 통한 시제품 검증을 통해 성능 향상을, 기술개발 결과물에 대한 검증과정을 거쳐 국내외 제조현장 도입을 지원할 계획이다.

협력의의 및 기대효과

전자 대기업과 로봇부품을 생산하는 중소기업 간의 협력사례로서 의의가 있으며, 동 과제가 성공적으로 추진될 경우 일차적으로 국내외 수요와 연계해 국내 로봇·부품기업의 경쟁력을 높이는 계기가 될 것으로 기대된다.

그간 중소 로봇·부품기업들은 수요가 보장되지 않은 상황에서 핵심부품의 국산화에 주력하기 어려웠으나, 이번과 같은 수요 연계 개발을 통해 안정적인 수요 확보와 대량생산을 통한 단가 절감이 가능해질 것으로 내다보고 있다.

부품 가격이 인하될 경우 휴대폰·가전 분야뿐 아니라 중장기적으로 뿌리산업·금속·식음료·제약 등 제조분야 전반으로 로봇 활용이 확대될 것으로 전망되며, 이러한 선순환 구조를 통해 스마트공장 보급·확산과 연계한 제조업의 혁신에 기여할 수 있을 것으로 전망된다.