단순 제조용 기계→산업용 로봇 ‘첨단화’

[산업일보]
감시경계로봇 알제리 수출 쾌거에, 휴보 … 미국·싱가폴 수출
향후 10년 RT융합제품, 부품기술 R&D로 선진국 도약


지식경제부는 한국산업기술평가원과 공동으로 로봇 R&D 주요 성과를 정리, 발표하면서 지난 10년간 정부 로봇 R&D가 결실을 맺기 시작했다고 밝혔다.
정부의 로봇 R&D 투자는 2002년부터 지난해 까지 9년간 약 7,500억원에 달해왔으나, 그간 가시적 성과가 부족하다는 지적을 받아왔다.
그러나 이러한 지적을 불식시킬 정도로 작년 한해는 풍성한 성과를 거두며 세계 무대에 ‘존재감’을 드러내기 시작한 것이다.

감시경계로봇 알제리 수출에서 ‘휴보’의 미국시장 진출
우선 삼성테크윈은 지식경제부 스마트 프로젝트의 일환으로 개발한 ‘감시경계로봇 시스템’을 활용, 작년 5월 알제리와 약 550억원 규모의 도로교통 감시로봇 수출 계약을 체결했다.
알제리 정부는 현재 수도인 알제시 도심 주요 도로에만 동 시스템을 적용하고 있으나, 향후 타 분야에도 확대 적용할 계획으로 알려졌다.

대한민국 간판 휴머노이드 로봇인 KAIST의 ‘휴보’도 최근 미국내 카네기멜론대, 미시간 공대 등 6개 대학, 싱가폴 국책연구기관인 I2R(Institute for Infocomm Research)에 각각 6대, 2대로 총 8대의 수출계약이 성사됐다.
현재 휴보의 무게는 45kg으로 동급 휴머노이드 중 가장 가벼워 유연하고 빠른 상체운동, 달리기 등이 가능하며, 개량된 5개 손가락은 독립적으로 움직여 임의 형상의 물체를 집을 수 있다.

이번 수출 성사를 통해 일본 아시모 등 선진국 휴머노이드 제품 들과의 본격 경쟁에 나서게 되었는데 연구용 휴머노이드 시장·표준화 선점에 한걸음 앞서는 계기가 된 것으로 평가되고 있다.

지경부 프론티어 사업 일환으로 개발된 KIST 영어교사보조로봇도 작년 타임지 50대 발명품에 선정되어 세계를 놀라게 했으며 지난해 12월부터는 대구 21개 초등학교에서 시범 운용되고 있다.


복강경 수술로봇 국산화로 세계 의료로봇 시장 독과점 도전

국내 수술로봇은 100% 수입에 의존하고 있다.
국내 의료기기의 해외 수입의존도는 2009년 기준 65.8%로 높은 상황이며, 고가 장비인 수술로봇 역시 아직 미국 Intuitive Surgical 사 제품인 ‘다빈치’가 국내 수술로봇의 100%를 차지하고 있다.

이러한 특정 외국기업의 독점은 최근 문제가 되고 있는 로봇수술 고비용 논란의 원인으로도 작용하고 있어 국산화가 시급한 상황이다.
(주)이턴은 ’07년부터 美 퍼듀대와의 지식경제부 국제공동기술개발사업을 추진하여 최근 복강경 수술로봇 개발에 성공했다.

복강경 수술로봇은 절제부터 봉합까지 全 작업의 프로그램화된 처리가 필요한 매우 어려운 기술이나, 원천기술을 보유한 미국과의 효과적 공조를 통해 단기간에 개발해 내는데 성공했다.
임상시험, 품목허가 취득후 내년 하반기부터는 본격 사업화될 예정이며, 이를 통해 현재의 독점적 수술로봇 시장에 경쟁 체제가 마련될 것으로 기대를 모으고 있다.

인공관절 수술로봇인 ‘로보닥’도 국산화가 거의 완료됐다.

2009년부터 지식경제부 스마트 프로젝트의 일환으로 진행된 로보닥 프로젝트는 큐렉소, 현대중공업, 삼성서울병원 등 우수 연구진의 협업을 통해 시제품 개발에 성공을 거두고 있다.
이미 임상시험을 완료했고, 상반기 중으로 美 CTC사와 공급계약을 추진할 예정으로 있어 인공관절 수술로봇 분야 세계 시장 확대의 초석이 될 것으로 전망된다.

수술로봇 뿐만 아니라 최근 전남대 컨소시엄의 경우 지식경제부 ‘로봇산업원천기술개발사업’ 지원을 받아 혈관내 초소형 로봇을 삽입해 협전, 협착 등 혈관 질환을 치료하는 마이크로 로봇(1㎜, 10㎜ 사이즈) 시제품도 개발했다.

지난 해 5월 세계 최초로 살아있는 동물(돼지)내 로봇의 안정적 이동에 성공, 향후 글로벌 혈관치료 로봇 기술을 선도할 것으로 보인다.

포항공대 컨소시엄이 2005년부터 ‘로봇산업원천기술개발사업’으로 추진해온 진단검사용 지능형로봇도 올해에 강남성모병원에서 임상실험을 추진, 오는 2012년에 식약청 승인을 받을 예정이어서 이를 통해 국내 진담검사기기 국산화가 진일보할 것으로 기대를 모으고 있다.


단순기계→산업용로봇 ‘첨단화’

단순기계에서 이제는 산업용 로봇이 진화를 거듭, 첨단화 되고 있다.

최근 일심글로발(주)가 지식경제부 광역선도산업육성사업을 통해 개발한 유리창 청소로봇이 라스베가스에서 개최된 세계 최대 가전 전시회인 CES에서 호평을 받았다.

전시회를 계기로 프랑스 ‘로보폴리스’, 독일 ‘유로보츠’ 등과 3만3천여대, 약 800만달러(한화 약 90억원) 계약을 체결하는 성과를 거두기도 했다.

그간 단순 제조용 기계로 인식되어온 산업용 로봇도 첨단화의 길을 걷고 있다.
현대중공업 컨소시엄은 ’04년부터 ‘로봇산업원천기술개발사업’ 일환으로 165kg와 200kg급 수직 다관절 로봇, 6～8세대 LCD 글라스 핸들링 로봇 개발을 작년에 성공했다.

이를 통해 작년 한해만 자동차 용접, LCD 글라스·패널 운반용으로 현대차, LG Display 등에 3천여대를 판매하여 2,000억원 매출을 올렸다.


로봇이 다양해지면서 범용으로 사용할 수 있는 소프트웨어 기술 수요가 높아지고 있으며, 이러한 수요를 충족하기 위한 ‘로봇 앱스토어’도 등장하고 있다.
그간 ’07년부터 로봇연구조합 컨소시엄은 ‘로봇산업원천기술개발사업’을 통해 SW 개발에서 시뮬레이션을 통한 로봇 콘텐츠 개발까지 가능한 로봇 SW 통합 플랫폼 시제품 개발을 할 수 있었다.
이 컨소시엄은 제작년과 작년에 각각 日 AIST, EU BRICS 등 관련 연구소와 협력 MOU도 체결, 글로벌 로봇 앱스토어 구축을 추진했다.

향후 10년 RT융합제품, RT부품기술로 선진국 도약

지식경제부는 이러한 성과를 바탕으로 전략적 R&D를 통해 우리 로봇기술이 2018년까지 세계 선도국 수준으로 도약할 수 있도록 지속 지원할 계획이다.
특히 올해의 경우 작년 12월 9일 위기관리대책회의에 상정해, 발표된 ‘서비스로봇 산업 발전 전략’에 따라 RT 융합 상용화 제품과, 로봇 핵심 부품·SoC 개발에 중점을 두고, 약 200억원의 신규 예산을 투입할 예정이다.
이는 아직 국내에 뚜렷한 로봇 응용제품이 부족하여 급성장 중인 글로벌 로봇 시장 선점을 위한 전략제품 개발이 시급하고, 구동기, 센서 등 로봇 핵심부품의 해외의존도도 여전히 높기 때문이다.
지식경제부는 작년 10월부터 산·학·연 전문가 등으로 구성된 로봇 R&D 과제 기획위원회를 운영하여 총 14개의 올해 R&D 신규 기획 대상과제를 잠정 발굴한 바 있다.

로봇 시범사업에 7개 부처 자존심 걸다

정부는 올해 7대 부처주도형(Top-down) 사업과 아이디어 발굴형(Bottom-up) 사업에 각각 150억원씩 총 300억원, 3년간 총 1,000억원 투입한다고 밝혔다.
지식경제부, 교육과학기술부, 환경부, 국방부, 보건복지부, 소방방재청, 농업진흥청 등 7개 관계부처는 합동으로 서울 양재동 교육문화회관에서 로봇 융합 新시장 선점을 위한 '범부처 로봇 시범사업 마스터플랜'을 발표하고 마스터플랜에 따라 올해 예산 약 300억원을 포함, 2013년까지 3년간 로봇 시범사업에 총 1,000억원을 투입할 계획이다.

로봇산업은 의료·교육 등 다양한 분야와 접목을 통해 새로운 고부가 상품·서비스 제공이 가능한 대표적 융합산업으로, 향후 이머징 마켓 부상과 고령화 추세 등에 힘입어 급성장할 것으로 예상된다.

국내 로봇 시장 규모는 초기 형성단계 수준에 머물러, 민간투자가 활발한 수준으로 끌어올리기 위해서는 정부 차원의 조기 확산 정책이 필요한 실정이다.
특히 그간 정부의 로봇산업 예산 지원이 대부분 R&D 위주로만 편성됨으로써 실질적인 시장 창출에 한계를 보이고 있어, 시범사업을 통한 새로운 돌파구 필요한 시점에 와 있다는 지적이 제기되고 있는데 따른 것이다.

정부는 ’07년부터 로봇 시범사업을 실시해왔으나, 기존의 소규모 시범사업으로는 시장 창출과 수출 산업화에 여전히 한계가 있어, 올해 시범사업부터는 ▲ 대형화, ▲ 범부처 공조, ▲ 수출 지향, ▲‘로봇 + 서비스’ 융합 촉진, ▲ 대·중소 동반성장의 5가지 특징으로 차별화하기로 했다.
제품 상용화를 위해서는 실환경에서 일정 규모 이상의 적용이 필요하나, 기존 사업은 1～2억원의 소규모로 지원되어 제대로 된 검증을 실시하고, 자발적 민간 투자 유도를 이끌기에 부족하다는 판단에 따라 올해 시범사업부터는 신규 투자, 일자리 창출로 이어지는 선순환 구조가 정착되도록 사업당 20억원 내외로 규모화할 예정이다.

그동안 로봇 제품 테스트에만 치중, 분야별 로봇 확산에 근본적으로 필요한 관련 규정·기준 개편 등도 소홀해왔다는 지적에 따라 관계부처간 협력 MOU를 체결해 로봇 시장 확산을 위한 관련 정책·제도 개선을 소관 부처가 주도하고, 시범사업 이후 지속적 관리·보급 확산이 가능한 사업구조를 마련할 계획이다.

‘로봇 + 新서비스’ 융합이 관건

해외 바이어들은 제품 구매 조건으로서 적용사례를 요구하고 있어 우리 로봇기업의 경험 축적이 수출의 핵심요소인만큼 국내 적용시 수출 가능성을 최우선으로 고려하여 지원하는 한편, 해외시장에 직접 로봇 제품을 적용하여 현지화를 신속히 돕도록 해외 테스트베드 구축 사업도 지원할 것으로 전해지고 있다.
로봇 시장 창출은 ‘로봇 + 新서비스’ 융합이 관건이나, 로봇 자체에 비해 서비스 개발은 상대적으로 미흡해 RT 융합을 통한 서비스 개선·창출 등 밸류체인 전반의 서비스 요소를 업그레이드할 방침이다.

이와함께 로봇산업의 대·중소 동반성장을 위해 중소기업들이 시범사업에 적극 참여할 수 있도록 기회 제공과 제품과 시범사업 평가·선정시 중소기업 포함을 의무화하고, 중소기업의 참여 비율이 높을수록 민간 매칭 부담금을 완화했다.
부처 주도형 사업은 총 7개 사업을 계획하고 있으며, 금년에는 교육, 중소제조, 상수관, 소방 등 4개 분야를 우선 실시하고, 국방, 의료, 농사분야는 준비를 거쳐 2012년부터 실시된다.

교육의 경우, 초·중·고를 대상으로 100여개의 시범학교를 선정, 정규 교육과정에서 로봇 활용 수업을 운영할 계획으로 이를 통한 공교육 로봇 활용 활성화로 오는 2018년까지 약 6,500억원의 새로운 로봇 수요가 창출될 것으로 예상되며, 관련 이러닝 산업도 성장할 것으로 기대되고 있다.

소방의 경우, 화염이 보이지 않거나 위험요소가 많은 건물화재 정찰용로봇, 석유화학단지 등 폭발위험지 화재진압에 활용 가능한 무인방수로봇, 지하 전력구·통신구 등 소방대원 진입이 어려운 지역 화재진압에 활용하는 워터미스트 진압로봇을 투입할 계획으로 올해 우선 17개 소방관서를 선정 추진하게 된다.

향후 전국 소방관서로 이용 확대, 2018년까지 2,150억원의 로봇 시장 형성이 기대되며, 작년 10월 발생한 부산 주상복합건물 화재 등 복잡다양한 화재 증가 추세에서 인명·재산피해를 획기적으로 저감하고, 인력중심의 소방작업 환경도 크게 개선될 전망이다.

중소제조 분야와 관련, 주요 산업단지내 주조, 금형, 용접 등 뿌리산업관련 중소기업 공정에 최적화된 로봇도 투입된다.

2018년까지 국내 중소제조기업의 10%가 로봇을 도입시 약 2조원의 시장 창출 효과가 기대되며, 열악한 작업 현장 기피로 인한 인력난 해소, 산업재해 경감·방지, 생산성 향상 등 간접효과를 거둘 것으로 예상된다.
아울러, 고령화로 인력난이 심각한 선진국과 생산성 향상이 필요한 중국, 동남아 등 신흥 개도국으로의 수출도 유망할 것으로 보인다.

산업재해 방지에서부터 국방 로봇까지 다양한 활용
국방의 경우, 감시경계로봇을 공군비행장 등에, 지뢰탐지로봇과 초견로봇을 전방부대 등에 배치하여 성능 테스트를 실시하고 향후 국방 첨단화 추세에 따라 ’18년까지 약 1,500억원의 국내 국방로봇 수요가 창출될 것으로 예상되는만큼 감시경계로봇과 체계운용기술의 패키지 수출로 중동·아프리카 등 해외 주요 감시경계시장 선점에 기여할 것으로 판단된다.
의료의 경우, 하지보행재활 로봇을 다리·팔 기능이 약화된 고령자·장애인 치료에 적용하고, 특수 로봇팔을 중증장애인 휠체어에 장착하여 상지작업을 보조하도록 지원해 향후 시범사업을 통해 로봇 효과성 입증시 2018년까지 재활병원, 요양원 등을 대상으로 약 1,100억원의 신규 수요 창출이 있을 것으로 전문가들은 예측하고 있다.

농사에 있어서도 친환경 정밀농업에 센서·무인 농작업 장치를 장착한 자율이동 로봇을 적용하고, 로봇기반의 빌딩형 식물생산 공장 시스템 구축 등을 추진할 계획이다.

국내 시범사업을 통해 로봇기반 농작업이 확산될 경우 연간 약 2,000억원의 신규 수요 창출과 해외 농기계 시장 진출시 연간 약 6억불 이상의 수출을 거둘 것으로 내다보고 있다.

첨단제조로봇의 경우, 全세계 생산설비가 집중되어 있고, 높은 경제성장이 예상되는 중국, 인도, 동남아 지역에서 유망하기 때문에 에듀테인먼트로봇의 경우, 생활수준이 높고, 양질의 교육에 대한 수요가 높아지고 있는 북미 지역이, 사회안전로봇의 경우, 에너지·자원이 집중되어 있고, 정세가 불안한 중동지역에서 수요가 높을 것으로 보인다.

의료서비스 로봇은 전문 의료 수요가 많고, 의료비 지출 수준이 높은 서유럽·오세아니아 지역에서 각광을 받을 전망이다.
라이프케어 서비스 로봇은 고령화로 실버산업이 확대될 것으로 예상되는 북미, 서유럽, 일본 등에서 유망할 것으로 분석되고 있다.

상수관망 통합사업에 적용되는 시장에도 로봇이 투입된다.
환경부 상수관망선진화사업과 연계해 매설관 내에 로봇을 투입함으로써 진단, 맵핑, 누수탐사, 갱생 작업 등을 수행할 수 있을 것으로 보인다.
올해는 우선 강원권과 경남권에서 시행하고, ’12년부터 경북권, 전남권 등으로 확대할 예정에 있는 것으로 전해지고 있다.
상수관망 최적관리시스템구축을 위한 1단계 사업으로 오는 2014년까지 7,300억원이 투자된다.

향후 전국 39개 지방상수도 통합사업에 로봇을 확대 적용할 경우, 2018년까지 약 2,800억원의 신규 로봇시장이 창출될 것으로 예상되며, 국내 상수관로 노후개선 비용 절감 등으로 중장기적으로 약 1조8천5백억원에 달하는 경제적 효과를 낳을 것으로 예측되고 있다.

아울러, 상수관망 시설의 노후도가 심각한 미국, 이태리, 영국 등 해외 선진국과 개도국 대상의 해외진출도 가능할 것으로 예견되고 있다.

국내 로봇활용 지원·해외테스트 베드 구축
아이디어 발굴형 사업은 사전 기획방식인 부처주도형과 달리 민간의 다양한 로봇 활용 사업을 공모하여 지원하는 방식으로 국내 시장적용과 해외 테스트베드 구축의 2가지 유형으로 나누어 지원할 계획이다.

특히 해외 테스트베드 구축 사업은 전문가 설문조사 등을 통해 이미 수립한 “글로벌 로봇 수출 전략맵”을 고려해 지원해나가기로 했다.

전략맵에 따르면, ▲소득수준이 높은 북미·서유럽, ▲빠른 경제성장을 보이는 중국·인도, ▲산유국이 집중된 중동 등 3개 지역이 전략 수출 지역인 것으로 분석되며, 5대 로봇 제품별 수출 유망성은 첨단제조로봇과 에듀테인먼트로봇, 시회안전로봇, 의료서비스로봇, 라이프케어로봇이 주를 이룰 것으로 보인다.

첨단제조로봇의 경우, 전 세계에 생산설비가 집중되어 있고, 높은 경제성장이 예상되는 중국, 인도, 동남아 지역에서 유망할 것이라는 판단이다.

에듀테인먼트로봇의 경우, 생활수준이 높고, 양질의 교육에 대한 수요가 높아지고 있는 북미 지역이 유망할 것으로 분석되고 있다.
사회안전로봇은 에너지·자원이 집중되어 있고, 정세가 불안한 중동지역에서 수요가 높을 것으로 전문가들은 전망하고 있다.

의료서비스 로봇의 경우, 전문 의료 수요가 많고, 의료비 지출 수준이 높은 서유럽·오세아니아 지역에서, 라이프케어 서비스 로봇은 고령화로 실버산업이 확대될 것으로 예상되는 북미, 서유럽, 일본 등이 주 타킷층이 될 것으로 내다보고 있다.

이와 관련 7개 관계부처는 마스터플랜 발표 직후 로봇 시범사업의 차질없는 수행과 협력을 위한 MOU를 체결하기도 했다.

범부처 로봇 시범사업 추진 협력 MOU 주요내용에는 신성장동력 산업인 로봇산업발전을 위해 상호 협력키로 하고 각 분야별 로봇 시범사업을 차질없이 수행하도록 노력·지원하는 것은 물론 매년 모니터링을 통해 부실사업은 중도 탈락 조치키로 했다.

아울러 로봇산업 활성화를 위해 정책연계·제도개선 노력을 해 오고 있으며 7개 부처는 작년 10월부터 산·학；연 전문가 TF를 구성해 마스터플랜을 수립, 이번 MOU를 계기로 공공분야 로봇 시장창출과 관련 제도 개선 등이 탄력을 받을 것으로 기대된다.

이번 로봇 시범사업 마스터플랜에 따라 오는 3월18까지 한국로봇산업진흥원(www.kiria.org)을 통해 아이디어 발굴형 로봇 시범사업 수요 공모를 실시하고 있다.

지식경제부는 수요 접수 결과를 토대로 4월초 지원 사업을 선정해 발표할 계획이며, 향후 시범사업 중간 성과물은 오는 10월말 개최될 국내 최대 로봇 전시회인 ‘로보월드’에서도 선보일 예정이다.

한편 지식경제부 조석 성장동력실장은, “이번 범부처 로봇 시범사업 마스터플랜 시행이 향후 글로벌 로봇 시장이 본격 궤도에 진입하는 RT 혁명 시대에 우리 로봇기업들이 명실상부 주역을 맡도록 하는 도약대가 될 것”이라고 강조한 뒤 “국민의 세금으로 추진하는 시범사업으로서 시장에서 사업의 성패 여부가 가장 중요한 사항인 만큼, 추진 과정에서 실적이 미흡하거나 관계부처의 의지가 부진할 경우 과감하게 중도탈락 추진할 것”임을 분명히 했다.