세계 1위 로봇 생산국, 시장 60%커버

[산업일보]
로봇산업은 자동차산업 규모 이상의 성장 잠재력을 갖고 있으며, 기술혁신과 신규투자가 유망한 신산업으로 각광받고 있다. 세계 각국은 로봇산업이 신기술 창출과 신산업 등장을 유도하는 역할을 수행하며, IT·BT·NT 기술이 융합된 첨단기술의 복합체로서 기계산업과 첨단기술이 융합된 신기술의 등장을 유도할 것으로 전망하고 있다. 로봇산업은 현재 시장형성 초기단계로 세계시장 규모가 85억달러 정도다. 절대적인 규모는 다른 산업에 비해 그 규모가 크지 않지만, 미래성장가능성은 어느 산업보다 크다는 것이 전문가들의 견해다. -편집자주-

국제로봇연맹(IFR)은 로봇산업은 향후 큰 폭으로 성장해 2020년경에는 4천200억달러 규모 이상의 거대시장으로 급성장할 것으로 예상하고 있다. 빌게이츠 마이크로소프트 회장은 “현재 로봇시장은 70년대 PC시장과 유사한 상황이며, PC 이후 세대는 로봇혁명시대가 될 것”이라고 주장하기도 했다.

일본은 산업용로봇 뿐만 아니라 지능형로봇에서도 전세계 시장을 주도하고 있다. 일본은 현재 전세계 로봇수요의 60%를 공급하는 1위의 로봇생산국이며, 소니, 혼다, NEC, 도시바 등 대기업 주도하에 개인용 서비스로봇 중심으로 연구가 활발히 진행되고 있다.

고령화·개인화·정보화…지능형로봇 요구 증가

로봇산업은 로봇을 생산하는 로봇제조 산업, 로봇부품 및 관련 소재산업 뿐만 아니라 네트워크 기반 로봇응용, 로봇응용 S/W, 서비스 콘텐츠 등을 모두 포괄하는 개념이다.

이 중 로봇제조 산업은 제조현장에서의 부품·소재 입고부터 시작해 제조 전공정 및 출하까지의 작업공정에 적용되는 로봇을 생산하는 산업이다. 이 경우 로봇의 기구부, 구동기, 제어기 및 센서에 관련된 부품·소재산업을 포함하며, 최근에는 무인화 제조설비 및 반도체 생산장비의 일부를 포함한다. 현재 이 산업은 다양한 형태로 발전해 전문서비스용 로봇 및 개인서비스용, 즉 지능형 로봇으로 발전을 거듭하고 있다.

로봇의 산업현장 도입을 보면, 초창기에는 대량생산체제에서의 생산성 향상을 위한 단순반복 작업 및 3D 작업에 주로 도입됐으나, 최근에는 노동력 부족에 대처하기 위해 도입되고 있다.

지능형 로봇 중 ‘전문서비스용 로봇’은 비제조업용 로봇으로 사람의 복지, 특정한 시설이나 특수목적에 유용한 서비스를 제공한다. 전문서비스용 로봇산업은 기존 제조업용 로봇의 경우 사고의 위험 때문에 별도의 격리된 작업공간에서 작업을 수행하도록 했으나, 작업 요구조건의 다양화 및 전문성에 부응하는 수요가 증대됨에 따라 그 필요성이 확대됐다. 극한 환경, 특수작업 환경 등에서의 전문노동력 대체 및 인명보호를 위한 전문서비스용 로봇의 필요성이 요구되기 때문이다. 특히, 고난이도 수술에 있어서 전문의 부족, 의료사고 방지 및 수술의 용이성 등의 요구 증대와 수요 확대로 수술용 로봇 등 전문서비스용 로봇의 필요성이 요구된다. 전문서비스용 로봇은 정형화되지 않은 작업환경에서 작업을 수행하므로 높은 지능이 요구되며, 적용분야가 다양하고 특수한 용도로 사용되기 때문에 다기능성·안전성이 요구된다.

이밖에 개인서비스용 로봇은 개인의 건강, 교육, 가사, 안전, 정보제공 등의 서비스와 밀접한 관련이 있는 로봇을 생산하는 산업이다. 개인서비스용 로봇은 가족구조의 핵가족화와 고령화 현상으로 인한 간호·간병서비스의 필요와 가족의 일원으로서의 가정용 로봇의 욕구 증대에 따라 등장했으며, 청소, 경비, 여가지원용, 노인·재활지원, 교육용, 가사지원의 분야에서 활용된다. 또한, 디지털 가전, 제조업용 로봇 등의 기존 산업의 발달과 더불어 IT, BT 등 차세대 정보산업의 발달이 개인서비스용 로봇의 등장을 가속화시켰다.

7대 신산업 창조전략 ‘로봇’

세계 로봇산업은 1970년대부터 산업용 로봇을 중심으로 발전했으나, 1990년대에 들어 산업용 로봇 시장이 포화상태에 접어들면서 새로운 분야의 개척이 요구됐다. 1970~80년대 자동차, 전자 등 노동집약적 산업발달에 따라 인력대체 수단으로 로봇이 적극 활용되면서 1990년대 들어 고용없는 성장이 가능케 됐다. 2000년대 이후에는 고령화, 개인화, 정보화 등 사회환경의 변화로 서비스 용도의 지능형로봇에 대한 요구가 증가하고 있다.

이에 따라 일본정부는 지난 2004년 ‘7대 신산업 창조전략’에 로봇을 포함, ‘네트워크 로봇 기술개발사업’을 출범시켰다. 일본정부와 로봇산업 관련 업계가 주목하고 있는 것은 ‘지능형로봇’이다. 일본의 로봇관련 업계에선 향후 소득수준의 향상, 출산율 감소 및 고령화 사회 진입에 따라 환경·실버·의료·경비·교육 로봇 등 다양한 분야에서 지능형로봇 수요가 크게 증가할 것으로 전망하고 있다. 특히, 2020년경에는 노인부양비율이 약 20%에 달하게 돼 노인복지용 지능형로봇의 수요가 급증하고, 생활패턴의 변화로 가사도우미 로봇 수요가 크게 늘어날 것으로 예상되고 있다.

실제로 일본 경제산업성 유관단체인 ‘기계산업기념사업재단’에 의하면, 인간을 대신해 가사 등 각종 서비스를 담당할 차세대 로봇이 직장이나 가정에 보급된다면 2025년에는 352만명의 노동력 대체효과가 있을 것이라고 발표했다. 매년 심각한 사회문제로 대두되고 있는 일본의 노동인력 부족현상은 2025년 시점에서 약 427만명의 노동력 부족이 예상되고 있으며, 로봇의 보급으로 인해 그 부족분의 80%를 해결할 수 있게 된다.

일본은 노동력 부족현상을 해소하기 위해 정책적으로 고령자나 외국인노동자의 활용 등이 강구되고 있지만, 근본적인 해결책으로 자리잡고 있지 못하고 있는 상황에서, 특히 실생활 분야에 친화적인 차세대 로봇은 문제의 해결책으로 기대되고 있다.이에 따라 일본의 차세대 로봇개발은 로봇개발을 위시한 야스카와전기, 파낙, 도요타자동차, 혼다 등 대기업 차원에서 본격적으로 이뤄지고 있다.

‘로봇 비즈니스 추진협의회’ 발족

현재 일본의 산업용로봇 시장도 그 기대치가 높아지고 있다. 그 이유는 제조업 설비투자가 호조를 보이고 있어 산업용 로봇 출하가 크게 신장되고 있기 때문이다. 아울러 출산율 저하와 고령화의 급격한 진행에 따라 노동력 부족현상을 보이고 있고, 신흥시장이 대두돼 향후 산업용 로봇의 수요는 확대될 전망이다.

한편, 제조업 이외의 각종 서비스에 이용되는 지능형로봇에 있어서도 제품화 사례가 급증하고 있으며, 산·학·연 연계에 따른 사업화 지원조직도 발족되고 있다. 실제로 복지나 의료 등 현장에 도입되는 지능형로봇과 관련, 지난 2006년 11월 산·관·학 연계 조직인 ‘로봇 비즈니스 추진협의회’가 발족됐다. 또한, 일본로봇공업회는 2010년 로봇 생산액은 약 1조엔에 달할 것으로 예상하고 있다.

정부정책 측면에서 일본은 인간지능을 연구하기 위한 ‘Dynamic Brain’이라는 휴먼노이드 개발에 중점을 두고 있으며, 산업용로봇은 기업에 일임하는 정책을 고수하고 있다. 기업기술 경쟁 측면에서 일본은 대기업형 산업에서 중소기업형 산업으로 전환하는 과도기로 볼 수 있으며, 특히 초정밀 소형 로봇 개발에 집중 투자를 할 것으로 전망되고 있다.

일본은 지능형로봇과 관련 정부 및 통산성 주도하에 다양한 로봇 프로젝트를 진행하고 있으며, 지난 2001년에는 ‘21세기 로봇챌린지’ 중장기 계획을 발표한 바 있다. 일본은 인간 생활과 밀접한 지능형로봇에 대한 새로운 시장 및 기술개발에 주력하고 있으며, 가지마건설, 다케나카 공무점의 건설용 로봇, NTT의 통신선 보수 로봇 등 다양한 로봇이 연구·개발되고 있다.

이밖에 혼다의 Asimo와 소니의 AIBO 및 Qrio 등으로 대표되는 일본의 지능형로봇 산업은 자국의 기계, 전자, 엔터테인먼트 분야의 강력한 기반 기술을 바탕으로 개인용 로봇 시장을 주도하고 있다. 일본로봇공업협회는 2010년경 일본의 개인용 로봇의 수요가 급증해 향후 로봇시장을 이끌 것이라고 예측하고 있다.

로봇산업 전략클러스터 ‘오사카’

일본의 로봇산업을 이끌고 있는 대표적인 기업으로는 야스카와전기와 파낙이 있다. 양사는 산업용 로봇 업계에서 치열한 1위 쟁탈전을 벌이고 있는데, 2006년도의 경우 야스카와전기와 파낙이 각각 1, 2위를 차지하고 그 뒤를 가와사키중공업과 후지코시가 따르고 있다. 파낙과 가와사키중공업, 후지코시는 미국의 자동차 ‘BIG 3’인 GM, 포드, 크라이슬러에 각각 산업용로봇을 납품하고 있다.

야스카와전기는 산업용로봇 메이커로 높은 기술력을 통해 유럽시장에서 현지 자동차 메이커용 수주를 확대하고 있다. 파낙은 공작기계 기간부품에서 길러진 기술을 이용해 산업용로봇 산업에 참가했으며, 최근에는 시각센서나 힘센서를 부착한 지능형로봇을 개발하고 있다.

가와사키중공업은 2001년 코베제강소로부터 도장로봇사업을 넘겨받아 종래의 용접·조립 등의 로봇과 합쳐 종합로봇메이커로 기반을 구축했으며, 현재 미국, 중국, 유럽으로의 진출을 확대하고 있다. 후지코시의 로봇 납입처는 자동차관련 메이커가 70%를 차지하고 있으나, 향후 전기·전자 분야 등에 대한 비율을 늘릴 계획이다.

일본은 산업용로봇 생산에 있어 전세계의 40%를 차지해 세계 1위다. 그러나 전문가들은 일본 국내 수요만으로는 큰 신장을 기대할 수 없어 국제경쟁력 강화를 통한 해외 수주 확대가 과제라고 지적한다. 이에 따라 일본은 현재의 산업용로봇 생산뿐만 아니라, 지능형로봇 시장 확대에 주력하고 있는 추세다.

실제로 일본정부는 일본 내에서 경제회복 속도가 더딘 것으로 나타나고 있는 오사카 경제권(관서지역) 활성화를 위해 생활지원형 로봇산업을 전략산업클러스터로 선정해, 향후 장기적으로 오사카 내에 산업단지를 구축하는 등 적극적인 지원에 나설 계획이다. 이에 따라, 이 지역 산업계는 산·학·관의 대표로 구성된 ‘관서 차세대 로봇 추진회의’를 중심으로 활발한 움직임을 보이고 있다.

또한 오사카 상공회의소는 ‘로봇 기술개발과 관련한 문제해결’ 포럼을 발족, 업계간 협력과 정보교환을 지원하는 활동을 본격화 하고 있다. 오사카시 소속의 산업창조관도 시내 총 500개사에 달하는 로봇산업 관련업체 중 핵심기술을 보유하고 있는 것으로 평가되고 있는 약 150개 중소벤처기업을 중심으로 각종 지원활동을 전개하고 있다.

한편, 일본산업기술종합연구소, 일본로봇공업회 등 대표단체들은 로봇산업이 성장산업으로 도약하기 위해서는 관련 기능부품의 모듈화를 위한 부품 상호간 호환성이 불가결하다는 판단 하에 표준화 작업을 서두르고 있다. 이 단체들은 표준화 작업이 마무리되면 관련 부품산업과 로봇 관련 부문이 성장할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

치료·놀이용 등 다양한 로봇출시

생활지원형 로봇, 인간형 로봇, 가정용 로보 등 다양하게 명명되고 있는 지능형로봇산업도 최근에는 연구·개발 단계에서 벗어나 본격적인 유망 신성장 산업분야로 자리잡고 있다. 과거 지능형로봇 개발이 주요 대기업들의 기술 수준을 과시하는 의미가 강했으나, 현재는 본격적인 지능형로봇 시장의 등장에 대비한 상품화 개발에 그 무게가 실리고 있다. 실제로 일본의 대기업 및 중소기업에서는 다양한 로봇 기술을 비롯해 제품이 출시되고 있으며, 실용화되고 있다.

미쯔비시는 2006년 일정수준의 독자적인 판단능력을 보유한 로봇 ‘Wakamaru(와카마루)’를 개발했다. 이 로봇은 아파트 부재중 경비역할, 스케줄 관리, 긴급연락업무 등이 가능하며, 자연스런 대화도 가능해 독신 고령자에게 약먹을 시간을 알려주거나 긴급상황 발생시 가족에게 연락을 취하는 등 간병인 역할을 해낸다. 특히, ‘와카마루’에 채용된 언어인식 방법은 사용자의 명령어 중 특정 키워드를 추출해 전체 문장의 의미를 파악하는 ‘Word Supporting’이라는 언어인식 기술로 알려졌으며, ‘와카마루’는 1만개의 달하는 키워드를 인식할 수 있다.

비즈니스 디자인 랩社의 ‘Ifbot(이프봇)’은 노년층 소비자들의 치매를 예방하고 고립감을 없애기 위한 목적으로 개발됐다. 이프봇은 5살 수준의 대화를 할 수 있으며, 일반적인 인사에 답하고 수수께끼를 내며, 노래를 부를 수도 있다.

또한, 2002년 기네스북에 세계 최고 치료기능 로봇인 ‘Paro(파로)’는 우울증과 치매환자 치료에 효과를 보이는 것으로 알려졌다. ‘파로’는 일본과 유럽 등지의 치료시설에서 주로 사용되고 있다. 이밖에 일본 후쿠오카에 위치한 큐슈대학교병원이 개발한 ‘로봇휠체어’는 신체적으로 자유롭지 못한 환자들의 이동성을 높이는데 탁월한 로봇이다.

일본의 로봇제조 선두업체인 Tmusk社는 어린이 놀이용으로 로봇을 개발했다. 로봇이 읽을 수 있는 코드가 든 특수뱃지를 어린이의 목에 걸면, 로봇은 제한된 어휘이긴 하지만 아이의 이름과 나이를 인식해 대화를 나눌 수 있다.

또한, 동경대학 연구원들은 보이는 모든 것을 기록하는 스마트 비디오 고글 시스템을 개발했다. 이 고글은 비디오에 나타나는 사물을 인식한 뒤 이름을 지정해 저장, 그 후 저장된 필름을 쉽게 검색할 수 있도록 데이터베이스를 형성한다. 도쿄대학의 엔지니어 츠요시 호로는 단순한 손·발 동작만으로도 로봇을 제어할 수 있는 기술을 개발하기도 했다.

내수시장 2010년 8천500억엔 규모

야스카와전자는 공항 이용객을 위한 서비스 로봇 ‘RoboPorter(로보포터)’를 시범 운영하고 있다. 이 로봇을 사용하고자 하는 사람은 가방을 로봇 위에 올려놓고 어디로 가져갈지 말해주면, 음성인식기능으로 공항을 안내한다. 한번에 50kg을 운반할 수 있으며, 터치스크린 시설안내도도 이용가능하다.

후지쯔는 인간형 로봇 ‘HOAP-3’을 개발, 이 로봇은 자신이 배운대로 주위 상황에 대처하는 법을 기억해 대처한다. ‘HOAP-3’은 인간의 움직임을 관찰하고, 각 관절을 조작하는 핸들러를 통해 상황대응 움직임을 기억하고 흉내낼 수 있다. 또한 새롭게 배우는 동작을 기존 기억동작과 비교·교정할 수 있다.

한편, NEC社 와 미에대학이 공동 개발한 세계 최초 로봇 소믈리에도 이색적이다. 40cm 크기의 이 로봇 손에 내장된 센서가 와인병에 닿으면, 와인 종류와 포도종을 알아낸다. 이 로봇은 2008년 기네스북에 등재됐으며, 와인의 단맛, 치즈 종류, 사과가 익은 정도를 확인할 수 있다.

일본로봇공업회는 일본내 로봇산업은 완만한 증가가 지속돼 2010년 8천500억엔으로 크게 성장할 것으로 전망하고 있다. 더욱이 자동차산업이나 전자·전기산업 등의 설비투자 동향에 의해 수요가 크게 영향받고 있으며, 로봇 수출의 약 30%를 차지하는 對미 시장에 대해서도 당분간 교체수요가 중심이 될 것으로 예상되는 바, 큰 폭의 성장은 기대하기 힘들다고 분석하고 있다. 반면 중국을 비롯한 아시아 시장에서는 생산활동이 활발화됨에 따라 일본은 이 지역의 로봇 수요가 급성장할 것으로 판단하고 있다.

일본은 아시아의 로봇 수요 확대에 대응하기 위해 판매거점이나 서비스거점을 정비하는 등 성장 시장을 확보하기 위한 노력을 기울이고 있다. 또한, 세계적으로 산업용로봇 이외에 가정, 오피스 등의 지능형로봇 수요가 늘어남에 따라, 로봇 기술개발을 넘어 실용화를 전제로 한 상품화에 역점을 두고 있으며, 안전성 확보와 제도기반의 정비에 주력하고 있다.