(1) 제4차 산업혁명 전개과정에서 로봇산업의 구조변화와 주요 동인
○ 로봇산업은 4차 산업혁명 관련기술이 로봇산업에 수렴되고, 다시 여러 산업분야로 응용·확산되는 대표적인 산업
○ 로봇산업은 고성능 센서기술(사물·동작·음성인식), 인공지능, 빅 데이터, 센서·구동, SW콘텐츠, 통신기술, 생체신호 처리 등 적용
○ 제조용 로봇의 경우 제조-물류가 결합되어 시스템이 스스로 판단하 여 제조 및 공급이 이루어지고, 즉시주문·공급형 시장으로 개편되 며, 제조용 로봇활용이 제조업 전반으로 확대 전망
- 다품종 변량 생산을 위한 지능형로봇 활용 확대로 제품 비용 및 물 류비용 등 절감
○ 클라우드, IoT와 연계한 기존 제조용 로봇의 서비스산업 활용 확 산 예상
- 제조·생산라인에 도입된 산업용 로봇이 바리스타로봇, 피자로봇, 자동조리로봇 등 ICT기술과 융합하여 음식 서비스산업에 활용
○ 고도화된 지능을 통해 다수의 플랫폼으로부터 빅데이터를 받아 분 석하고 판단하고 제어하는 인공지능 활용 로봇의 보편화 전망 - 실생활에서 필요한 가사업무 보조, 일정 관리 등 서비스를 제공하
는 가상비서, 가사도우미 로봇 등 확대
- 간병로봇, 로봇을 활용한 진단 및 수술 로봇 등 보급을 통한 의사 및
간병인 대체, 양질의 의료 서비스 제공 가능
(2) 가치사슬에 미치는 영향과 수준
○ (소재·부품) 제조로봇의 지능화, 서비스로봇의 고기능화로 고성능 센싱, 감속기, 정밀제어, 로봇 플랫폼 등 로봇 소재와 부품 역시 고 도화될 것으로 전망
○ (제품설계·연구개발) 가상의 공간에서 수요자 맞춤형 로봇을 설 계하고, 가상 설계 시스템을 통한 로봇 작동 및 공장 제어프로그 램 설계 확대
○ (타산업과의 관계·제품) 로봇의 지능화와 스마트화가 빠르게 진행 됨에 따라 지능화된 작업과 고도화된 서비스 제공이 가능한 로봇 상용화 및 관련산업으로의 적용 확대
- 첨단제조로봇인 협업로봇과 양팔로봇은 기존 제조업용 로봇에 적 용되었던 표준화된 작업공정 외에 플라스틱·화학, 금속, 식음료, 뿌리산업 등 다양한 산업에 비정형·비표준화 공정에도 활용되어 관련산업의 생산성 향상 및 작업자의 안전성 확보에 크게 기여할 것으로 전망
<표 2-6> 4차 산업혁명 주요 기술의 로봇산업에서의 적용단계 AI IoT 클라우드 빅데이터 Mobile CPS NT BT
현재 5 3 3 3 3 3 2 3
3년 후 8 5 5 6 5 6 3 4
주 : 적용단계는 9점 척도로 하며, 미실행(1), 조사·검토단계(3), 계획수립단계(5), 실행초기(7), 확산·강화단계(9)로 표시.
76 4차 산업혁명이 한국 제조업에 미치는 영향과 시사점
- 빅데이터 기반 인공지능, IoT 등 융합신기술을 통하여 다양한 서
78 4차 산업혁명이 한국 제조업에 미치는 영향과 시사점
Stand alone형 로봇지능 →(미래)지속가능한 Natural HRI 기술, 표 준화된 HRI 인터페이스, 클라우드 기반 로봇 지능
○ (모바일, IoT 둥을 통한 협업로봇) 경량·유연관절을 보유하고, 예 측 못한 상황에 대응이 가능한 로봇이 인간과 협업할 수 있는 시스 템으로 발전
- (현재) 고정형·단일 로봇 제어, 정형·경체 조작, 로봇 단독 운전→
(미래) 모바일·다중암 협업 기술, 비정형·유연물체 조작 기술, 인 간-로봇 협업 기술
○ (빅데이터, 인공지능 등을 통한 자율주행) 장애물이 많고 고도의 정보처리가 필요한 실내외에서 바닥 지형에 무관하게 자율 이동이 가능하도록 발전
- (현재) 휠·무한괘도 기반 이동기술, 실내·정형·단순 환경 이동기 술, 2D환경 모델링→(미래) 인간모방·생체모방형 이동기술, 실 외·비정형·복잡 환경 이동기술, 3D·의미정보융합 환경 모델링
2) 기존 제품군의 고기능화
○ 용접, 도장, 핸들링공정 등 전통적인 제조용 로봇에서 기능 고도화 를 통해 전자제품 정밀조립, 중소제조용 등 새로운 분야, 인간과 작 업공간 공유 협업로봇(Co-Robot) 확산 전망
○ 청소, 교육용 등 기존 개인서비스로봇, 의료, 국방, 농업 등 기존 전 문서비스 로봇에서 인공지능, 클라우드, IoT 등을 기반으로 고도화 된 기능의 서비스 로봇(예 : 소셜로봇, 지능형 이송로봇)으로 발전
3) 시사점
○ 유연생산, 비정형 환경, 인간 협업작업 등 제조용 로봇의 적용 환 경·공정·수요의 확대
○ 서비스로봇은 다양한 서비스 분야에서 혁신적 제품개발로 타 융합 산업 분야의 서비스 고도화 촉진
(4) 생산공정의 변화
1) 공정의 변화 방향과 주요 주체
○ 로봇의 제품 설계 및 공정 설계는 빅데이터와 가상설계시스템을 활 용하여 가상의 공간에서 수요자 맞춤형 로봇을 설계하고 공정 설 계 시물레이션을 통해 로봇 및 공장 제어 프로그램 자동생성
○ 제조단계에서 협업로봇의 활용을 통한 제품 생산 확대
- 유연생산, 학습을 통한 작업공정 습득, 인간과 협업이 가능한 협업 로봇을 제품생산에 적극적으로 활용함으로써 제조 공정상의 안전 성, 효율성 향상
- 인간과 로봇과의 협업을 통해 생산 자동화 시스템 구축 및 보다 정 교한 작업 수행 가능
○ 로봇제품과 스마트 메모리가 연동되어 로봇의 작동 내역을 실시간 으로 수집하고 저장, 관리하여 오작동 사전 예측 및 맞춤형 원격 유 지보수 서비스 제공
80 4차 산업혁명이 한국 제조업에 미치는 영향과 시사점
○ 가상 설계 시스템의 도입과 협업로봇을 활용한 제품 생산은 막대 한 초기 투자비용의 부담으로 글로벌 로봇기업 및 제조업체 중심 으로 추진 확대 예상
2) 변화의 특징과 전망
○ 설계 및 공정단계에서의 가상 설계시스템 활용으로 로봇제품 설계 와 구현을 위한 최적화 제어프로그램 및 시스템 통합 프로그램 개 발 기간 단축 가능
○ 협업로봇은 저비용으로 제조 공정의 자동화 구현이 가능하며, 과 거 자동화 로봇과 달리 충돌안전기술, 물체인식기술, 작업지시기 술 등이 향상되었기 때문에 보다 안전한 작업 환경 제공 및 생산 성 향상 가능
- 센싱기술과 컴퓨팅용량 기술의 발달로 협업로봇의 생산비용이 감 소하고 양산체제가 가능해짐에 따라 협업로봇의 도입은 점차 확 대될 것으로 전망
3) 시사점
○ 로봇 산업 생산 공정상의 가상설계 시스템 및 협업로봇 도입은 초 기 투자비용 부담으로 인해 국내외 선도기업 위주로 추진될 전망
○ 향후 관련 기술 발달에 따라 도입 비용이 점차 감소될 것으로 예 상되며, 제품 완성 및 구현 기간 단축, 작업 환경의 안전성 및 생산 효율성 제고를 달성할 수 있기 때문에 빠른 속도로 보급 확산될 것
으로 전망
<그림 2-4> 로봇산업의 Supply-chain별 Industry 4.0 채용 유형
Sensing,
Sensors Actuators Controllers Mobile Devices 인터넷 서비스
Internet of Things
PLM SCM CRM QMS ERP
스마트 소재/부품
82 4차 산업혁명이 한국 제조업에 미치는 영향과 시사점
2) 선진국과의 비교
○ 미국, 일본, 유럽, 중국 등 로봇산업 선도 국가들은 로봇을 활용한 자국 제조업 및 경제성장을 목적으로 핵심기술 개발과 로봇 활용·
확산 정책 병행 추진
- 미국은 제조업 부흥을 위한 ‘첨단제조 파트너십(AMP, 2011.6)’의 일환으로 ‘국가 로봇계획(National Robotics Initiative)’을 추진 중 이며, ‘DARPA(방위고등연구계획국)’를 중심으로 다양한 목적의 로봇기술 개발 확산을 선도
- 일본은 아베노믹스 성장전략의 핵심정책으로 범정부차원의 ‘로봇 新전략’(2015.1)을 발표하고 경제산업성 내에 로봇정책실을 설치 하여 ‘도입실증’, ‘시장화 기술개발’, ‘차세대 기술개발’ 분야를 중 심으로 범정부 차원의 로봇혁명 추진 중
- 유럽은 대규모 연구프로젝트인 ‘Horizon 2020’의 로봇분야 R&D 지원을 위해 산학연관이 참여하는 범국가적 로봇연구개발 프로그 램 ‘SPARC’ 착수(2014.6)
- 중국은 ‘중국제조 2025’(2015.5) 10대 핵심 사업 분야에 로봇을 선 정하고 자동차·기계·전자·(위험물 제조·국방·화학공업·경공업) 등의 산업용 로봇과 헬스케어·가사·교육·엔터테인먼트 등의 특 수용 로봇의 신제품 개발을 확대하는 한편, 주요 제조공정의 스 마트화, 로봇 활용 확대를 통해 스마트팩토리를 구축하는 ‘Smart Manufacturing’ 프로젝트를 추진
- 한국의 로봇산업 육성 정책은 2000년 이후 R&D 중심으로 정부 지
원이 본격화되기 시작하여 2008년 ‘지능형로봇 개발 및 보급 촉진 법’을 제정하고, ‘제1, 2차 지능형로봇 기본계획’(2009, 2014년)을 통해 부처 차원의 체계적 로봇산업 진흥 정책방향 설정
○ 글로벌 전문 로봇기업들은 축적된 기술력을 바탕으로 세계 로봇 시 장을 선점하고 있는 반면, 국내 기업은 일부 경쟁력을 확보하고 있 으나, 첨단제조 로봇 등의 혁신역량은 미흡
- 스웨덴의 ABB는 로봇뿐만 아니라 전력 및 자동화 기술 분야 선도 기업으로, 1974년 제조업용 로봇 ‘IRB 6’ 출시 후 세계 최고 기술 력을 바탕으로 2015년 양팔-협업 로봇 ‘YuMi’ 출시
- 1898년에 설립한 독일의 KUKA는 제조업용 로봇과 공장 자동화 를 주 사업으로 하고 있으며, 1973년 세계 최초 6축 다관절 로봇
‘Famulus’ 개발, 2015년 세계 최소형 협업 로봇 ‘LBR iiwa’ 출시 - 일본의 YASKAWA는 1915년 설립, 1977년 로봇 출시 이후 전기·전
자, 자동차 산업용 로봇을 주력으로 자사 로봇의 브랜드화 ‘Moto-man’를 통한 마케팅 추진 중
- 미국의 Intuitive Surgical社는 복강경 수술로봇 ‘DaVinci’로 세계 수술로봇 시장 주도(68.2%)하고 있으며, 국내에서도 42개 병원에 서 54대의 수술용 로봇이 운용 중
- 국내 제조업용 로봇 기업은 현대중공업이 주도하고 있으나 짧은 업력(1972년 설립)과 In-house 중심 사업으로 글로벌 선도 기업에 비해 기술 경쟁력은 미흡. 2016년 11월 로봇사업 분사 후 글로벌 로봇 기업으로 성장을 목표로 연구개발과 사업화 투자를 강화하
84 4차 산업혁명이 한국 제조업에 미치는 영향과 시사점
고 있으며, 최근 의료·재활 로봇 분야로 사업 영역 확대 중 - 첨단제조로봇과 서비스용 로봇의 경우 한화테크윈과 로보스타가
2017년 국내 최초로 협업로봇과 양팔로봇 출시를 계획하고 있으
2017년 국내 최초로 협업로봇과 양팔로봇 출시를 계획하고 있으