지능형로봇 산업의 발전 방안
2007. 10.
< 목 차 >
Ⅰ. 지능형로봇 산업의 의의···
Ⅱ. 국내의 로봇산업 추진 정책···
Ⅲ. 해외의 지능형로봇 산업동향···
Ⅳ. 국내의 지능형로봇 산업동향···
Ⅴ. 지능형로봇 산업 발전방안···
1 8 17 21 26
산은경제연구소
산업분석 2팀
Ⅰ. 지능형로봇 산업의 의의
1. 로봇의 개념
□ 로봇(Robot)의 정의
○ 사전적으로는 인간의 행동이나 작업 등을 자동적으로 할 수 있게 만든 기계장치로 정의
○ 기술적으로는 주위 환경으로부터 신호, 정보를 받거나 컴퓨 터로부터 명령을 받아서 움직이는 기계장치로 정의
□ 국제기준에 따른 로봇의 분류
○ 국제로봇연맹(IFR)1)은 로봇을 사용처에 따라 산업용로봇 (Industrial robot)과 서비스로봇(Service robot)으로 구분
○ 산업용로봇은 자동제어 및 재프로그램이 가능하여 다용도로 사용될 수 있으며, 3축(axis) 이상의 축을 가진 산업자동화용 기계로서 바닥이나 모바일 플랫폼에 고정되어 있는 장치2)
○ 서비스로봇은 제조작업을 제외한 분야에서, 인간 및 설비에 유용한 서비스를 제공하면서 반자동 또는 완전자동으로 작동 하는 로봇3)
○ 국제기준 상 지능형로봇의 정의 및 통계가 별도로 존재하지 는 않음
- 현재 국내에서 중점 육성 중인 지능형로봇은 주로 ‘지능형 서비스로봇’에 초점을 맞추고 있어 국제기준상 ‘서비스로봇’
1) IFR(Internatioal Federation of Robotics) : 1987년에 설립된 국제로봇연맹. 17개국 19개 기관이 주회원으로 활동 중
통계를 지능형로봇 통계로 대용하고 있음
- 원래 로봇은 사용 환경과 작업 레벨에 따라 다르지만 어느 정도의 지능을 반드시 가지고 있다고 볼 수 있음
※ 자동화기계와 로봇의 차이점
○ 산업용 로봇팔과 기중기(Crane)는 기능상 매우 유사하나 자동 제어와 재프로그램에 차이가 있음
- 둘 다 직렬형 다관절로 이루어져 ‘손’과 같은 기능을 하는 그리퍼 (Gripper)를 이용하여 작업공간에서 짐을 옮기며, 구동기를 제어 하는 중앙제어기에 의해 제어됨
- 기본적인 차이점은 기중기가 사람에 의해 제어되는 반면, 로봇은 컴퓨터 프로그램에 의해 제어된다는 데 있음
- 또한 컴퓨터 프로그램을 수정하면 장치의 재설계 없이 다양한 작 업이 가능한 점이 로봇과 자동화기계의 차이점
IFR의 로봇 분류
구 분 세부용도별
산업용로봇(Industrial robot) 제조업(용접, 핸들링, 도장 등)
서비스로봇 (Service robot)
전문서비스용 로봇 (professional use)
필드(농업,목축,산림), 전문청소, 검사, 의료, 군사, 구조, 보안 등 개인서비스용 로봇
(personal and private use)
가사, 엔터테인먼트, 장애인․노 약자 보조
※ 로봇의 어원과 역사
○ 로봇이란 용어는 1921년 체코슬로바키아의 극작가 카렐 차펙 (Karel Capek)이 쓴 희곡 "Rossum's Universal Robots"에서 최 초로 사용됨
- 힘든 일이나 강제노역을 뜻하는 체코어 ‘robota'에서 따온 말 - 그전에는 ‘자동인형(automata)', '살아 움직이는 인형(animated
doll)' 등의 용어를 사용
- 차펙의 희곡은 어느 과학자가 인간의 힘든 일을 대신 시키기 위 해 로봇을 만들었는데 로봇이 오히려 어려운 일을 싫어하고 혁명 을 일으켜 자신을 만든 인간을 지배한다는 내용임
○ 로봇이란 개념은 1741년 프랑스에서 자동장치와 태엽을 이용해 움직이는 인형을 만든 것에서 출발
- 1741년 프랑스의 기계기사 보오킨슨이 톱니바퀴를 사용한 오리를 제작
- 1773년 스위스의 자케 드로즈가 ‘글 베끼는 인형’을 제작 - 1796년 일본의 호소카와가 ‘차 운반 인형’을 고안
○ 현대적 의미의 로봇은 1961년 로봇공학의 아버지로 불리는 조 세프 엥겔버그(Joseph F. Engelberger) 박사가 개발한 자동차 공장용 로봇팔 ‘유니메이트(Unimate)’를 GM의 조립라인에 설치 한 데서 출발하였음
- 1973년 와세다 대학이 세계 최초의 2족 보행 인간형 로봇인 'WABOT-1'을 개발
- 1981년 카네기멜론 대학이 전기모터를 이용하여 관절조작이 가능한 직립구동로봇을 개발
- 1996년 일본 혼다는 최초의 자율형 2족 보행 로봇 'p2'를 개발 - 1999년 일본 소니는 애완용 로봇 ‘아이보’를 개발
- 2000년 일본 혼다는 2족 보행 로봇 ‘아시모’를 개발
2. 지능형로봇의 개념
□ 지능형로봇(Intelligent Robot)의 정의
○ 지능형로봇은 외부환경을 인식(Perception)하고 스스로 상황 을 판단(Cognition)하여 자율적으로 동작(Mobility & Manipu lation) 하는 로봇
- 즉, 인간이 가지고 있는 인식과 판단기능을 보유하여, 자율 적으로 동작하거나 인간과 상호작용을 하는 로봇
○ 정보통신부는 IT기반 네트워크 로봇인 URC4)를 지능형로봇 의 개념으로 제시
- URC는 로봇과 네트워크가 융합되어 언제 어디서나 필요한 서비스 제공이 가능한 ‘유비쿼터스 네트워크 로봇’임
- URC는 로봇의 기능을 애초부터 만들어 출시하는 것이 아니 라 마치 PC에서 소프트웨어를 다운로드하듯 로봇에 필요한 기능을 네트워크를 통해 로봇에 내려받는 방식을 취함
□ 지능형로봇의 범위
○ 지능형로봇이란 용도별 구분이 아닌 성능에 따른 구분이며, 넓은 의미로는 현재 개발된 로봇 중에서 지능의 레벨이 높은 첨단로봇을 포괄적으로 지칭하는 용어임
- 현 시점의 지능형로봇은 시간이 지나면 지능형로봇의 범주 에서 배제되고 새로운 첨단로봇이 포함되게 됨
- 즉, 산업용로봇 중에서도 첨단로봇은 지능형로봇으로 분류될 수 있으나, 그 비중이 미미함
○ 좁은 의미에서의 지능형로봇은 산업용로봇에 반대되는 개념 으로 사용되며 ‘지능형 서비스로봇’으로도 지칭
4) Ubiquitous Robotic Companion의 약자로 정통부가 명명한 네트워크 로봇의 이름
- 현재 정부에서 ‘차세대성장동력산업’으로 육성하고자 하는 지능형로봇은 주로 ‘서비스로봇’에 초점을 맞추고 있음
- 국내의 연구들 역시 대부분 ‘지능형 서비스로봇’에 초점
□ 국내 로봇산업의 분류 체계
○ 현행 한국표준산업분류5) 체계상 로봇산업은 일반기계 내의 단일제품 수준인 ‘산업용로봇제조업6)’으로만 분류되어 있으 며 급성장이 예상되는 ‘서비스로봇’ 부문은 제외된 실정
○ 산자부는 '07년 1월 로봇산업의 분류체계를 새롭게 마련하고 로봇산업의 승인통계를 구축하였음
- 로봇산업을 크게 개인서비스용 로봇, 전문서비스용 로봇, 제 조업용 로봇, 네트워크 로봇, 로봇부품 및 부분품 등 대분류 5개, 중분류 28개, 소분류 136개 항목으로 분류
국내의 로봇 분류체계
분류 서비스로봇
제조업용로봇 네트워크 로봇
개인서비스용 전문서비스용
기능 대인지원 불특정 다수 대상 전문서비스제공
제조현장에서 작업수행
네트워크 접속 서비스
종류
가사용 생활지원용 여가지원용 교육 및 연구용
빌딩관련서비스용 극한작업용 의료복지용 사회인프라공사용
군사용 생물생산용
이적재용 공작물 착탈용
용접용 표면처리용 조립분해용 가공용, 공정용
시험검사용
로봇플랫폼 로봇부분품 로봇용컨텐츠 Telecom Service
자료 : 통계청
5) 국제연합의 산업분류에 근거하여 사업체가 주로 수행한 산업활동을 유사성에 따라 체계
※ 지능형로봇 개념의 등장 배경
○ 국내에서 지능형로봇의 개념이 등장한 것은 '03년 8월 참여정 부가 ‘10대 차세대 성장동력 산업’을 선정하면서부터임
- 기존의 산업용로봇에 모바일 기능과 인공지능 기술이 융합된 첨단 지능형로봇이 향후 시장을 주도할 것으로 전망
- 미래의 로봇은 이동 메카니즘과 인공지능 등을 갖추어, 산업 용과 비산업용을 포괄하는 'Neo-Robot'으로 발전할 것으로 전망하였음
- 극한작업용, 의료용 등 새로운 용도의 로봇과 “1가구 1로봇”시 대에 대비한 가정용로봇 시장을 겨냥
▶ 참여정부는 1인당 GDP 2만불의 선진경제 도약을 위해 10개의 차세대 성장동력 산업을 선정
- 디지털TV/방송, 디스플레이, 지능형로봇, 미래형자동차, 차세 대반도체, 차세대이동통신, 지능형 홈 네트워크, 디지털콘텐 츠/SW솔루션, 차세대전지, 바이오신약/장기
3. 지능형로봇 산업의 중요성
□ 수요변화 측면
○ 세계 로봇산업은 '70년대부터 산업용로봇을 중심으로 발전했 으나 '90년대 들어 산업용로봇 시장이 포화상태에 접어들면 서 새로운 분야의 개척이 요구되었음
- '70~'80년대 자동차, 전자 등 노동집약적 산업에 발달에 따 른 인력대체 수단으로 로봇이 적극 활용되면서 '90년대 들 어 고용없는 성장이 가능케 됨
○ '00년대 이후 고령화, 개인화, 정보화 등 사회환경의 변화로 서비스 용도의 지능형로봇에 대한 요구가 증가
□ 산업적 측면
○ 자동차산업 규모 이상의 성장 잠재력을 가지고 있으며 기술 혁신과 신규투자가 유망한 신산업
- 국내 로봇산업은 2020년경 시장규모 100조원을 달성할 것으 로 예측(지능형로봇사업기획단, '04년)
□ 기술적 측면
○ 신기술의 창출과 새로운 산업의 등장을 유도하는 역할 수행 - 지능형로봇은 IT, NT, BT 기술이 융합된 첨단기술의 복합체
로서, 기계산업과 첨단기술이 융합된 신기술의 등장을 유도 - 심해나 우주 등 위험이 높아 인간이 꺼려하는 작업에 투입
됨에 따라 새로운 산업의 등장을 가능케 할 수 있음
□ 사회적 측면
○ 출산율 감소, 고령화 사회 진입에 따라 부족해지는 노동력을 대체할 수 있는 미래산업
- 2020년 경에는 노인부양비율이 약 20%에 달하게 되어 노인 복지용 지능형로봇의 수요가 급증할 전망
- 생활패턴의 변화로 가사도우미 로봇 수요가 크게 늘 전망
패러다임 변화에 따른 지능형로봇의 등장
환경변화 기술혁신 Needs 변화
(전통적 로봇) (지능형로봇)
Ⅱ. 국내의 로봇산업 추진정책
1. 산업정책 추진방향
□ 국내에서는 정부주도로 지능형로봇 산업을 추진
○ 전세계적으로 도입단계인 지능형로봇 산업의 현황과 국내 지 능형로봇 업계의 영세성을 감안, 정부가 주도적으로 추진 중
○ ’03년 8월 ‘10대 차세대 성장동력 산업’의 하나로 지능형로봇 을 선정
- ‘제2의 반도체 산업’으로 육성하고자 역량을 집중
○ 주관부처는 산자부, 협력부처는 정통부로 확정
- 산자부는 산업용로봇을 포함한 로봇산업 전반을 담당하고, 정통부는 IT기반 네트워크 로봇을 담당
- 산자부는 '04년 10월 기술개발사업과 기반조성사업을 개시 - 정통부는 '04년 1월 IT기반 지능형 서비스로봇 사업을 개시
○ ’06년 12월 ‘로봇산업 정책포럼’ 발족
- 산학연 전문가로 구성되어 로봇정책의 방향성 제시 - 분야별 TFT는 세부 실행방안 도출
□ 지능형로봇 산업의 비전과 3단계 실천전략
○ ’05년 12월 산자부와 정통부는 공동으로 “지능형로봇 산업 비전 및 발전전략”을 수립
○ 동 발전전략에서 ‘세계 3대 지능형로봇 기술강국’을 목표로 3 단계의 실천전략을 제시
- 2013년 세계 로봇시장 15% 점유, 총생산 30조원, 수출 200 억 달러, 고용 10만명 창출을 목표
- 3단계 실천전략 기술로드맵
․1단계('04~'07) : “사고 싶은 로봇”(Killer App. 창출)
․2단계(’08~’10) : “도움을 주는 로봇”(산업화기반 확대)
․3단계(’11~’13) : “동반자 로봇”(세계시장 주도) 지능형로봇 산업 기술로드맵
1단계(’04~’07) 2단계(’08~’10) 3단계(’11~’13) 1단계(’04~’07) 2단계(’08~’10) 3단계(’11~’13)
자료 : 산자부, 정통부
□ 전략구현을 위한 5대 중점 추진과제
○ 과제 1 : Killer Application 창출을 위한 기술개발 역량 강화 - 가치창출을 위한 제품화 역량 집중
․세계시장을 선도할 수 있는 Killer Application 후보 품목 50종을 발굴하고 10년간 약 2천억원 집중 지원
- 원천기술 개발 강화
․2013년까지 세계를 선도할 수 있는 원천/핵심 신기술을 10 개 이상 확보하여 지능형로봇 기술강국 실현
- 플랫폼 규격화를 통한 기술․부품 공유
․모듈․소프트웨어의 표준화, 부품 공용화
○ 과제 2 : 산업의 선순환 고리 형성을 위한 인프라 조성 - 현 2천명 수준의 로봇인력을 2013년까지 2만명으로 양성 - 국제협력 활성화
- 표준기술 보급 및 국제표준 선도
- 공용 평가시험 및 제작지원 시스템 구축 - 국가적 연구역량 집중
○ 과제 3 : 시너지효과 제고를 위한 혁신 Cluster 구축 - 수도권에 로봇산업 혁신 Cluster를 조성․운영
- 기존의 지역거점 연구센터 등을 지역 혁신 Cluster로 확대 - ‘10대 차세대 성장동력사업’간 연계를 추진
○ 과제 4 : 산업의 활성화를 위한 체제 정비 - 산업표준분류 체계 재정립
- 금융지원 제도 개선
․장기융자제도 도입 및 펀드조성 등 - 신뢰 확보를 위한 사회적 안전장치 확보 - 법․제도 개선 및 정비
․구매관련법, 건축법, 사회복지법, 소방법 개정 추진
○ 과제 5 : 산업화 촉진을 위한 초기시장 창출 - 시범사업을 통한 시장창출 기반 구축
- 공공구매를 통한 초기시장 창출 - 전시․홍보사업 강화
지능형로봇 산업 발전전략 추진 시나리오
자료 : 산자부, 정통부
2. 산업자원부의 지능형로봇 관련 정책 성과
□ 대규모 수요창출 노력
○ ‘로봇펀드’ 발행 도입을 추진
- 1천억원 규모의 펀드를 조성, R&D 재원으로 활용 - 잠재적 수요자를 펀드 투자자로 연결
○ ‘로봇랜드’ 조성 추진
- 국제적인 규모의 로봇테마파크 조성을 통해 수요창출과 로 봇문화 확산
- ‘07년 중 공모 및 평가를 거쳐 예비사업자 선정 후 예비타 당성 조사를 거쳐 사업 추진 예정
○ 공공구매에 의한 보급 촉진
- 수요기관이 사용경험이 없어 고가의 지능형로봇 구매를 주 저하는 실태를 개선하기 위해 NEP 인증을 통해 로봇제품의 신뢰성을 제도적으로 보장
- 개별 기업의 애로기술에 대한 전문가 멘토링, 제품기능 시험 평가 등을 통해 NEP 인증 획득을 지원
- 공공기관에서는 로봇제품 구매시 NEP 인증제품을 20% 이 상 의무적으로 구매하도록 규정하고 있음
※ NEP(New Excellent Product) 인증 제도 : 국내에서 최초로 개발된 신기술 제품 중 성능과 품질이 탁월하고 경제적 파급효과가 큰 제 품을 인증하는 제도(산자부, 정통부가 인증주체임)
□ 기업지원 인프라 조성
○ '06년 10월 “로봇산업 인프라 협의회” 발족
- 로봇 지역거점센터가 참여, 협의회 중심의 네트워크 구축
○ ’07년 “로봇윤리헌장” 제정
- 세계 최초로 윤리헌장을 제정하여 미래 로봇사회를 선도 - 로봇 자체의 행동윤리, 로봇제조자, 로봇사용자가 지켜야 할
윤리 등을 규정
- 금년 8월에 초안 제정, 연내 공포 예정
□ 수요중심형 기술혁신 추진
○ 로봇용 부품소재 육성전략 수립
- 핵심부품 발굴 및 개발 로드맵 작성
- 부품 수요와 공급간 매칭을 통한 시장활성화 전략 수립
○ 의료로봇 육성 추진
- 혈관로봇, 수술로봇 등 의료로봇 중장기 개발전략 수립
○ 중소기업 생산지원 로봇 육성 추진
- 로봇 적용대상 중소기업 실태조사, 개발전략 수립
3. 정통부의 네트워크 기반 지능형로봇 추진정책
□ IT기반의 지능형서비스로봇(URC) 육성
○ URC는 환경인식이나 음성인식 등과 같이 로봇이 수행하는 핵심기능을 네트워크를 통해 외부 서버에 분담시켜 로봇의 하드웨어 구성을 단순화
- URC는 인식, 판단은 네트워크 서버에 두고 구동, 제어, 인 터페이스 등 기본기능만 탑재
- 작고 가벼우며 경제성 있는 로봇으로 조기 확산에 용이
URC의 개념
자료 : 정통부
○ 네트워크를 통해 교육, 무인방범, 맞춤정보 등 일상생활에 필 요한 다양한 정보와 서비스를 제공하는 로봇
- 서비스도 교육, 오락용 등 공통 플랫폼을 사용하고 서비스 콘텐츠 변경 등이 자유
- 2020년까지 100만원대 국민로봇 공급을 통해 1가구 1로봇 시대의 유비쿼터스 로봇사회를 실현하는 것을 목표
□ URC를 이용한 지능형로봇 사업 추진의 배경
○ 자율형로봇 사업모델의 한계를 극복하기 위한 방향 설정임 - 현재의 로봇기술 수준에 비추어 자율형로봇의 조기 시장형
성에는 어려움이 많음
○ 우리나라가 가진 세계최고 수준의 IT기술과 네트워크 인프라 를 활용 가능
자율형로봇과 네트워크 기반 로봇의 비교
구분 자율형 로봇 네트워크 로봇(URC)
로봇 단말기
- 모든 기능 탑재
(구동,제어,센서,인식, 판단, 상호작용 등)
- 로봇단말기 크기 증가 - 로봇단말기 가격 상승
- 기본기능 탑재
(구동,제어,센서,인터페이스 등) - 로봇단말기 크기 감소
- 로봇단말기 가격 하락
서비스
- 응용별 플랫폼
(청소용, 오략용, 교육용) - 기능변경이 어려움
- 공통 플랫폼 사용(교육/오락용) - 서비스 콘텐츠 변경 가능
성능
- 로봇기술의 미완성 - 기능 구현의 한계 - Benefit < Cost
- 네트워크 융합 기술
- 서버를 이용 다양한 기능 구현 - Benefit > Cost
자료 : 정보통신부
□ 정보통신부의 URC 관련 정책추진 성과
○ '05년 10월 ‘국민로봇사업단’ 발족
- 백만원대 국민로봇 시범보급을 위한 ‘국민로봇사업단’ 발족 - 1기 국민로봇사업 추진('05.10~'07.3)
․국민로봇 상용제품 4종 출시
- 2기 국민로봇사업 출범('07.4~)
○ '06년 중 5종의 URC 국민로봇 900여대 시범 보급
○ '07년 3월 “2006 URC 로봇 시범사업”을 성공적으로 마무리 - 한국정보사회진흥원이 전담기관이 되어 KT를 주관사업자로
지정하고 6개의 로봇플랫폼 제조사와 5개의 콘텐츠 업체가 참여
- 가정용로봇은 수도권, 대구권, 광주권의 가정과 유치원을 대 상으로 850대 시범 보급
- 공공용로봇은 공항, 우체국 등 6개 공공기관에 20대를 시범 제공하여 상용화 가능성을 검증
- 시범사업 실시 후 설문조사에 따르면 공공부문의 만족도가 가정용에 비해 높게 나타났음
○ '07년 10월 “2007 URC 로봇 시범사업” 실시
- KT, 이디, 디유로봇, 인천정보산업진흥원 등 4개의 컨소시엄 을 선정
- KT컨소시엄은 공공기관에 특화된 안내․홍보 서비스 개발 - 이디 컨소시엄은 패밀리 레스토랑을 방문하는 고객을 대상
으로 외식도우미 서비스를 개발
- 디유로봇 컨소시엄은 원격경비 시스템에 로봇을 융합․활용 한 새로운 형태의 보안․경비 서비스를 개발
- 인천시청 컨소시엄은 여권발급 도우미 로봇과 행정 도우미 로봇을 도입하여 민원행정 서비스를 개발할 예정
Ⅲ. 해외의 지능형로봇 산업동향
1. 세계 로봇산업의 현황
□ 세계시장 규모
○ 세계 로봇시장('05년 생산액 기준)의 규모는 74.3억 달러이며 그 중 산업용로봇이 59.9억 달러로 80.6%의 비중을 차지
- 반면, 지능형로봇에 해당하는 서비스로봇 시장은 14.4억 달 러에 불과한 실정
- 개인서비스용과 전문서비스용 로봇시장이 빠르게 성장하고 있으나 비중이 각각 12.1%, 7.3%에 그치고 있어, 현 세계 로봇시장은 산업용로봇이 주도하고 있는 것으로 파악됨
○ 세계 로봇시장의 지난 4년간 연평균 성장률은 16.7%로 비교 적 빠른 성장을 보여주고 있음
□ 향후 산업용로봇보다는 서비스로봇의 고성장 예상
○ 향후 10년간 세계 로봇시장은 연평균 24.3%의 고성장을 지속 하여 2015년 시장규모가 651.9억 달러에 달할 전망
○ 부문별로 보면 산업용로봇 역시 연평균 19.3%의 높은 성장을 지속할 것으로 보이나 전체시장에서 차지하는 비중은 2005년 80.6%에서 2015년 53.8%로 하락할 전망
- 반면, 개인서비스용과 전문서비스용 로봇의 비중이 각각 33.8%, 12.5%로 확대될 전망
세계 로봇시장 규모 전망
(단위 : 백만달러) 구 분 2002 2003 2005 2007 2010 2015 산업용로봇 3,452 4,067 5,989 8,647 15,000 35,050 개인서비스용 로봇 323 556 896 1,769 4,908 22,000 전문서비스용 로봇 236 267 544 950 2,191 8,135 계 4,011 4,890 7,429 11,366 22,099 65,185 주 : 생산액 기준이며, 2007년부터는 전망치임
자료 : 산업연구원, “차세대 성장동력 확충을 위한 로봇산업의 투자로드맵”
2. 분야별 지능형로봇 동향
□ 개인서비스용 로봇
○ 시장 초기 단계로 청소로봇과 잔디깍기 로봇이 시장에 출시 되어 있으나, 일부 고급제품 외에는 위치인식 모듈이 없어 엄밀한 의미에서 로봇으로 보기 어려움
- 청소로봇으로는 Electrolux사의 ‘Trilobite’와 i-Robot사의
‘Roomba’가 대표적이며, 잔디깍기 로봇으로는 Friendly Robotics사의 ‘Robomower’ 등이 있음
- 잔디깍기 로봇이나 엔터테인먼트 로봇의 경우 100만원을 넘 어서는 고가인 반면, 청소로봇은 30~50만원대가 주류임
○ 일본이 경비로봇, 도우미로봇 등 이 분야에서 가장 활발하게 제품을 출시 중이나 상업화 보다는 연구성과 과시가 목적 - 소니사는 놀람․공포․슬픔 등 6가지 감정을 표현할 수 있
는 애완견 로봇 아이보(AIBO)를 개발하여 판매
- 일본 혼다사의 아시모(Asimo)는 국내 카이스트에서 개발된 휴보(Hubo)와 마찬가지로 상용화를 위한 제품은 아님
개인서비스용 지능형로봇
(Roomba) (아이보) (아시모)
□ 전문서비스용 로봇
○ 응용분야는 주로 군사용, 극한작업용, 의료용이 될 전망
○ 군사용로봇은 미국이 주도하고 있으며, 미국은 정찰관측용, 지뢰제거용 등 약 4천대의 로봇을 보유한 것으로 추정됨 - i-Robot사에서 개발한 정찰용로봇 ‘PackBot’이 유명
- 국내에서 KIST가 '04년에 개발한 정찰용로봇 ‘롭해즈’는 이 라크에 파병된 자이툰 부대에서 활용 중
○ 극한작업용 로봇은 원자로, 심해작업, 지진 등의 재난구조와 같이 사람이 다가설 수 없는 환경에서 작업하는 로봇
- 자율주행, 환경인식, 실시간 통신 등 뛰어난 성능이 요구됨 - 가장 큰 시장을 형성할 것으로 보이는 재난구조 로봇은 일
본에서 집중적으로 개발되고 있음
- 미국은 핵폐기물 처리용 로봇과 우주항공용 로봇 개발을 장 기 프로젝트로 추진하고 있음
○ 의료용 로봇은 정밀하고 안정된 제어기술이 요구되는 분야 로, 수술로봇, 수술보조로봇, 재활로봇 등이 주 개발 분야임 - 수술로봇에서는 원거리에서 실시하는 로봇 원격수술용에 대
한 개발이 활발하며, 미국 Medtronix사의 ‘Stealthstation'과 프랑스 Praxim사의 ’Surgetics' 등 7~8종이 상용화되었음 - 재활로봇으로는 네덜란드 Exact사의 ‘Manus'와 이탈리아에
서 개발된 ’Movaid' 등이 있음
3. 주요 국가별 지능형로봇 산업 동향
□ 일본
○ 산업용로봇에 이어 지능형로봇에서도 전세계 시장을 주도 - 현재 전세계 로봇수요의 60%를 공급하는 1위의 로봇생산국
이며 사용국임
- 소니, 혼다, NEC, 도시바 등 대기업 주도하에 개인용 서비 스로봇 중심의 연구가 활발
- ’01년 ‘21세기 로봇 챌린지 프로그램’ 계획 발표
- ’04년 일본정부는 “7대 신산업 창조전략7)”에 로봇을 포함 - ’04년 ‘네트워크 로봇 기술개발사업’ 출범
□ 미국
○ 핵심기술의 경쟁력과 국방산업에 바탕을 둔 첨단로봇시스템 및 인공지능 연구를 선도
- 세계 2위의 로봇 생산국(전세계 수요의 10%)
- 최근 MIT의 10대 기술에 로봇디자인, 뇌-기계간 인터페이스, 자연어 처리 등 3개 로봇기술이 포함됨
- 인공지능과 Robot Soldier, Space Humanoid Robot, 의료/
재활서비스 로봇 개발 중심
- 군사, 우주, 보안 분야의 실용화를 목표로 한 연구개발 추진
․DARPA, NSF를 통하여 기초연구 지원체계 구축
7) 첨단형 신산업군 4가지에 연료전지, 정보가전, 로봇, 콘텐츠를 니즈대응형 신산업군 3가 지에 건강복지기기․서비스, 환경에너지기기․서비스, 비즈니스 지원서비스를 선정
□ EU
○ EU는 세계 제조업용 로봇의 40% 이상을 생산하고 있는 거 대시장으로 EUREKA, ESPRIT, BRITE, TELEMAN 등의 산 학연 협동연구가 대규모로 실시
- 독일은 MORPHA 프로젝트, DLR(독일우주과학센터)의 로봇 과 메카트로닉스 기술개발 프로젝트 추진
- 영국은 Autonomous Vehicle Scheduling Project를 국가사업 으로 수행 중
Ⅳ. 국내의 지능형로봇 산업동향
□ 로봇산업의 발전 과정
○ 로봇산업 태동기('78~'86년)
- 제조업용 로봇 중심으로 연구개발이 시작된 시기
- '78년 국내 최초로 현대자동차 울산공장에 일본 도요타의 스폿용접 로봇을 도입
- '84년 대우중공업이 아크용접 로봇을 최초로 개발
○ 로봇산업 성장기('87~'96년)
- 자동화산업 육성 및 부품소재 국산화를 위한 정부의 활발한 지원시책으로 제조업용 로봇의 수요가 급증하였으며, 새로 운 로봇개발이 시도된 시기
- '87년 제조업용 로봇분야 공통핵심기술사업 지원
- '93년 생산기술원은 국내 최초로 전방향 무인반송차 개발 - '94년 과학기술원은 인간형로봇 ‘센토’ 개발 착수
○ 로봇산업 전환기('97~'00년)
- 외환위기에 따른 정부의 지원과 기업의 연구개발 중단으로 관심도가 저하된 시기
- 대우중공업, LG산전, 기아기공 등 대기업의 로봇사업 철수
○ 지능형로봇 산업 태동기('01년~현재)
- 로봇산업의 패러다임이 변화하고 지능형로봇에 대한 관심이 고조되면서 정부의 로봇산업 지원이 활발해진 시기
□ 국내 로봇산업의 위치
○ '06년 국내 로봇시장은 7,660억원 규모로 세계시장의 약 3%
를 점유하고 있으며, 연 35%의 고성장을 보이고 있음
로봇산업의 세계시장 점유율
일본, 28%
미국, 18%
독일, 16%
이탈리아, 10%
한국, 3%
기타, 25%
자료 : IFR, "World Robotics 2006"
○ 국내 산업용로봇의 세계시장 점유율은 9.5%를 차지
- 과거 반도체, 자동차 산업에서 설비자동화를 위해 로봇을 도 입하였으나, 점차 초소형 전자제품, 디스플레이, 바이오 및 신약제조 등으로 확산되었음
산업용로봇의 시장점유율 현황
(단위 : 백만달러, %)
2002 2003 2005
세계시장 규모 3,452 4,067 5,989
국내시장 규모 349 328 566
한국의 세계시장 점유율 7.2 8.1 9.5
주 : 생산액 기준
자료 : 산업연구원, “차세대 성장동력 확충을 위한 로봇산업의 투자로드맵”
○ 사용대수 기준으로 국내 산업용로봇 시장은 세계 4위권임 - 2년전 이탈리아에 뒤진 5위였으나, 순위가 상승하였음
산업용로봇 수요시장의 국가별 순위
(단위 : 대)
순위 연간 설치대수 연말현재 사용대수 로봇밀도
1 일본 50,501 일본 373,481 일본 352
2 미국 21,136 미국 139,553 한국 173
3 한국 13,005 독일 126,725 독일 171
4 독일 10,506 한국 61,576 이탈리아 130
5 이탈리아 5,425 이탈리아 56,198 스웨덴 117
6 중국 4,461 프랑스 30,434 핀란드 99
주 : 2005년말 기준, 로봇밀도(robot density)는 노동자 만명당 설치대수 자료 : IFR, "World Robotics 2006"
○ 개인서비스용 로봇의 세계시장 점유율은 1.9%로 추정
- 청소로봇, 가사로봇, 완구로봇 등을 중심으로 설비투자가 일 어나고 있으며, 향후 노인/헬스로봇, 정보컨텐츠로봇 등에 대한 투자가 진행될 전망
개인서비스용 로봇의 시장점유율 현황
(단위 : 백만달러, %)
2002 2003 2005
세계시장 규모 323 556 896
국내시장 규모 - - 17
한국의 세계시장 점유율 - - 1.9
주 : 생산액 기준
자료 : 산업연구원, “차세대 성장동력 확충을 위한 로봇산업의 투자로드맵”
○ 전문서비스용 로봇의 세계시장 점유율은 2.6%로 추정
- 현재까지는 연구개발 위주의 투자가 주로 이루어져 왔으며, 아직 본격적인 사업화를 위한 시설투자는 미미한 실정
- 향후 공공구매, 시범사업 등을 통한 초기시장 창출이 시도될 것으로 전망됨
전문서비스용 로봇의 시장점유율 현황
(단위 : 백만달러, %)
2002 2003 2005
세계시장 규모 236 267 544
국내시장 규모 - - 14.4
한국의 세계시장 점유율 - - 2.6
주 : 생산액 기준
자료 : 산업연구원, “차세대 성장동력 확충을 위한 로봇산업의 투자로드맵”
□ 국내 지능형로봇 산업의 구조적 특징
○ 국내 로봇산업 전체를 기업규모 측면에서 보면, 산업내 180 여개사 중 대기업은 8개사에 불과하며, 중소기업이 90% 이 상을 차지하고 있음
- 외환위기를 거치면서 대기업 몇 개 사가 사업에서 철수하거 나 관련 부서를 분사하는 등 구조조정을 거침
- 업종내 중소기업은 대부분 자본금 100억 미만, 매출액 50억 미만의 영세업체임
○ 우리나라 로봇산업을 분야별로 보면, 산업용로봇은 대기업 중심, 서비스로봇은 중소․벤처기업 중심의 산업구조임
- 지능형 서비스로봇은 중소․벤처기업이 주축
- 반면, 중소․벤처기업의 매출액 중 90%는 산업용로봇이 차 지하고 있는 실정으로 지능형 서비스로봇에 대한 적극적인 투자는 쉽지 않은 상황임
○ 현재 지능형로봇 분야에 대한 정부의 집중적인 기술개발 투 자(연 800억원대)에 의해 다양한 로봇 시제품이 출시되고 있 으나 킬러 앱(Killer App.)이 없는 실정
- 현재 시장성이 있는 제품은 청소로봇 정도임
○ 우리나라는 중소․벤처기업 창업이 활발하고 세계적인 IT 기 술과 제조업 생산기술을 확보하고 있는 강점을 보유
- 반면, 지능형로봇 산업은 국내의 타 산업에 비해 산업기반이 미미하고 원천기술과 부품기술이 열세에 있는 약점이 있음
※ 킬러 앱(Killer Application) : 등장하자마자 다른 경쟁제품을 몰아 내고 시장을 완전히 재편할 정도로 인기를 누리는 혁신적인 상품 이나 서비스를 지칭.
Ⅴ. 지능형로봇 산업 발전방안
□ 기술경쟁력 향상
○ 국내 로봇산업의 기술수준은 선진국 대비 80%, 원천기술은 3~5년의 기술격차를 보여 기술경쟁력이 취약한 실정
국내 로봇산업의 경쟁력 비교(한국=100)
분야
설계기술 제품개발능력 생산기술 품질수준 종합
일본 120 130 120 115 121.3
독일 120 110 120 120 117.5
미국 110 120 110 105 111.3
중국 80 75 85 80 80.0
자료 : 산자부, 정통부, “지능형로봇 산업 비전 및 발전전략”, 2005. 12
○ 지능형로봇은 컴퓨터, IT, 기계공학, 인공지능 등 많은 기술 분야가 접목된 종합산업이므로, 상품화할 수 있는 제품을 개 발하는 것에 못지 않게 핵심 원천기술에 대한 연구가 필요
○ 핵심원천기술이 사업화되는 선순환 체제를 구축할 필요성이 있으며, 이를 위해 지능형로봇 업체와 타 산업 제조업체간 M&A가 대안이 될 수 있음
- 대규모 설비투자와 유통망을 보유한 대형업체와 핵심기술을 보유한 지능형로봇 업체간 합병으로 시너지 효과 가능
□ 핵심부품의 국산화율 제고
○ 핵심부품의 해외의존도가 높고 가격경쟁력이 취약하여 국내 로봇산업의 경쟁력 약화 요인으로 작용하고 있음
- 현재 부품 국산화율은 20%로 추정되며, 매출액에서 제조원 가가 차지하는 비율이 60~70%로서 수익구조가 취약함
○ 로봇의 핵심부품은 고가로 로봇가격의 대부분을 차지하는 반 면, 높은 기술이 요구되어 상당수 일본에서의 수입에 의존 - 초음파/적외선 센서(주변 물체를 인식)와 액츄에이터(일종의
제어모터), 고정밀 감속기 등은 고난도 정밀기술이 필요함
○ 국산 지능형로봇이 세계시장에서 경쟁력을 갖추기 위해서는 가격 및 기술경쟁력 확보가 필수적이며, 이를 위해서는 부품 기술에 대한 국산화가 시급한 상황
- 핵심부품의 국산화 없이는 국내 로봇업계의 매출확대가 수 익확대로 연결될 수 없음
□ 정부의 R&D 지원을 효율화
○ 현재 지능형로봇 산업 지원의 주무부처인 산자부와 지원부서 인 정통부, 과기부간 정책방향 차이로 추진의 일관성 결여 - 산기부는 자율형로봇, 정통부는 네트워크형 로봇을 추진
○ 로봇기술 개발 및 수요확대 정책 등 제 부문에 걸쳐 중복투 자가 일어나고 있는 실정임
- 산자부가 신설할 예정인 ‘한국로봇산업진흥원’ 등 연구기관 에 대해서도 부처간 중복투자 논란이 제기
○ 제한된 자원을 효율적으로 지원하기 위해서는 일관된 산업지 원 목표 설정이 필요
- 현재 계류 중인 로봇특별법인 “지능형로봇 개발 및 보급 촉 진법안”의 조속한 통과를 통해 정부부처간 통일된 육성전략 을 도출할 필요성이 있음
□ 킬러 앱 제품의 발굴이 급선무
○ 로봇산업의 선순환구조를 만들기 위해서는 초기시장 창출이 중요하며, 이를 위해서는 킬러 앱의 등장이 필요
- PC의 폭발적 보급을 유발한 인터넷의 출현과 현재 모든 사 람이 보유하고 있는 휴대폰의 등장이 킬러 앱의 대표적 사 례이며 지능형로봇 산업에서도 유사한 제품이 요구됨
○ 현재 지능형 서비스로봇 시장에서 가장 대중적으로 판매되는 로봇은 청소로봇이나 가격대비 소비자의 만족도가 떨어짐 - 현재 보급형 청소로봇은 미리 정해진 패턴대로 무작위로 움
직이는 자동기계 수준이며, 교육용로봇 역시 움직이는 PC 수준에 머물고 있음
○ 향후 서비스로봇의 킬러앱은 ‘가정용로봇’이 될 전망 - 일본에서 가사도우미 로봇이 가장 큰 수요처로 조사 - 인간의 모습이 아닌 실용성 위주의 로봇 개발이 필요
- 이족보행이 가능한 휴머노이드 로봇은 기술적인 어려움이 커 실용화에 많은 시간이 소요
참 고 문 헌
권수갑(2007.3), “지능형 로봇 개발 동향”, 전자정보센터
권영일, 김은선(2006.8), “지능형 서비스로봇”, 한국과학기술정보연구원 국제협력센터(2007.1), “미국 지능형 로봇 시장 동향”, 전자정보센터
김진오(2004.11), “지능형 로봇의 국내외 기술동향 및 전망”,「월간자동화기 술」2004년 11월호
남장근, 사공목(2004.7), “일본 신산업 창조전략의 주요 내용과 시사점”, 산업 연구원
산업자원부, 산업연구원(2007.3), “차세대 성장동력 확충을 위한 로봇산업의 투자로드맵”
산업자원부 보도자료(2007.1), “로봇산업, 30년만에 이제야 한눈에”
산업자원부 발표자료(2005.12), “지능형로봇산업 비전 및 발전전략”
산업자원부 발표자료(2007.10), “지능형로봇산업 주요 정책방향”
임영모(2005.3), “로봇산업의 현황과 과제”,「SERI 경제포커스」2005.3.21 정만태(2007.8), “로봇산업의 2020 비전과 전략”, 산업연구원
정일균(2007.9), “가정용 서비스로봇 산업동향”, 전자정보센터 정보통신부 보도자료(2005.9), “지능형 로봇 현황 및 활성화 방안”
정보통신부 발표자료(2006.10), “지능형 로봇 정책방향”
정보통신부 발표자료(2006.11), “지능형서비스로봇산업 활성화 방안 및 전망”
조영준(2005.6), “로봇산업의 현황 및 전망”,「산은조사월보」2005년 6월호 조용호(2006.5), “지능형 로봇 동향”, 전자정보센터
한국로봇산업연구조합(2007.4), “지능로봇 산업 국제표준화 동향 보고서”
