"로봇 잘 활용해 해외진출기업 다시 불러들이면 생산기반, 일자리 늘어"

중소기업을 위한 공정혁신사업, 정부 추가 지원 필요
산학연 같이 노력해 탄탄한 로봇 생태계 구축 해야
개발한 양팔로봇 꽃피워 R&D 사업 이정표 만들고 싶어
좋은 R&D 결과물을 활용할 수 있는 일을 하고 싶어
이제는 로봇시대, 로봇은 기회의 땅

▲한국기계연구원 경진호 박사

한국기계연구원 경진호 박사(55)는 항공대에서 기계공학을 전공하고 KAIST에서 기계공학으로 석사, 박사학위를 받았다. 졸업 후 2005년부터 현재까지 한국기계연구원 책임연구원으로 재직하고 있다. 기계연구원에서 팀장, 연구실장, 센터장을 역임하였고 중소제조업용 로봇시범사업추진단장등을 역임했다. 중소제조업용 로봇시범사업추진단을 2011년부터 2013년까지 3년간 운영하면서 뿌리산업 분야 중소제조기업에 로봇자동화시스템을 보급하는 시범사업을 수행하였다. 이를 통해 중소제조 기업의 생산성 향상, 작업환경 개선 등의 효과를 거두었다. 또한 산업부 로봇산업원천기술개발사업의 하나로 '양팔작업을 위한 센서융합 인지기반 제어기술 개발 및 다중로봇 협업생산 공정 적용 기술 개발 사업'을 2010년부터 2016년 말까지 성공적으로 수행하여 산업용 양팔로봇의 핵심기술을 확보하였다. IT 제품의 포장과 조립에 성공적으로 적용하여 국내에서도 양팔로봇 상용화 시대를 맞이할 수 있게 되었다. 이 기술은 2017년 한국기계기술총연합회에서 선정한 '2017 올해의 10대 기계기술'에 선정되었고, 이 공로로 경 박사는 작년 한국기계연구원에서 최우수연구상을 수상하였다. 관심분야는 산업용 로봇 미케니즘 설계 및 응용, 산업용 양팔로봇의 설계 및 제어, 인간-로봇 협업용 로봇 설계 및 제어 등이다. 로봇산업육성 2차 기본계획 수립 산업부 R&D TF위원, KEIT 로봇 기획위원회 위원, 산업원천로드맵 로봇분과 위원, KEIT평가위원, 로봇학회/제어로봇시스템학회 이사로 활동하고 있다.

기계연구원 로봇메카트로닉스연구실 책임연구원으로 계신데 최근 진행하고 있는 연구가 있다면 소개 부탁 드립니다.

로봇메카트로닉스연구실에서 개발하고 있는 사업에 같이 참여하고 있습니다. 연구소 내부적으로는 안전한 로봇을 개발하는 연구를 하고 있고 그리퍼나 로봇에 들어가는 모듈 연구 등 다양한 연구들을 진행하고 있습니다.

▲ 경진호 한국기계부품연구원 박사가 '2017년 로봇활용 중소제조 공정혁신 지원사업' 설명회에서 양팔로봇에 대해 강의하고 있다.

저는 한국로봇산업진흥원과 같이 “로봇활용 중소제조 공정혁신지원사업”이라고 로봇을 중소제조기업에 도입해 자동화시켜 주는 일종의 보급사업인데 생산기술연구원과 같이 로봇도입 지원 업무를 하고 있습니다. 이 사업에서 컨설팅과 중소제조기업의 로봇 자동화 성공사례를 발굴하는 일을 하고 있는데, 중소제조기업들이 로봇을 도입할 때 잘 할 수 있도록 여러가지 지원을 하기 위해서 입니다. 왜냐하면 중소제조기업에서 로봇을 도입한다는게 쉬운일은 아닙니다. 사람이 하는 일을 로봇으로 자동화하는 것이기 때문에 여러가지 어려운 일들이 생길 수 있는 데 그런 부분을 저희가 생기원하고 같이 컨설팅하고 있습니다.

2011년부터 한국로봇산업진흥원과 로봇보급사업을 시작해서 성과가 좋았습니다. 중소제조기업에서 로봇 자동화에 대한 요구들이 많고 또 그런 사업을 통해 여러가지 도입사례를 만들다 보니 로봇기업이나 SI기업들이 영업할 때 도움을 많이 받습니다. 특히 국산로봇 같은 경우 도입 사례가 있어야 영업적인 면에서 유리한 측면이 있습니다.

이 사업으로 로봇기업이나 SI기업의 로봇 매출에 어느 정도 커다란 기여를 했습니다. 현대중공업 다관절 로봇이 많이 쓰이기는 하지만 기존 외국산 로봇을 대체하면서 국산 로봇 보급률도 많이 향상되었습니다.

연구쪽으로는 최근 많이 일종의 개발된 기술을 사업화하는 데 관심을 기울이고 있습니다. 지금 산업부에서 실증사업 예타준비를 하고 있는데 그것도 참여하고 있습니다. 국내 R&D를 통해 많은 결과물들이 나와 있는데 그것을 잘 살려 사업화가 되도록 하는 일들을 하고 싶습니다.

국내 R&D는 주로 원천기술 개발, 실용화 연구, 비 R&D 부분으로 실증사업이 있는데 이러한 것이 한 트랙으로 잘 진행돼 개발된 원천기술이 실용화를 거쳐 필드에서 실증되면 최종적으로 제품으로서 의미가 있는데 그런 부분에서 다소 아쉬운 부분이 있습니다. 그런 연결고리를 만드는데 기여해 보고 싶다는 생각을 갖고 있습니다.

최근 선진국에서도 리쇼어링(Reshoring:본국회귀)이 큰 이슈가 되고 있는데, 우리나라도 중국, 동남아에 나가 있는 많은 기업들을 로봇을 잘 활용해 국내로 끌어들이면 생산기반을 튼튼하게 하고 일자리도 늘려 나갈 수 있습니다. 그런면에서 로봇의 역할이 아주 중요하다고 봅니다. 그 동안 로봇이 제조·서비스 로봇으로 구분되었는데 이제는 제조 로봇에서 필요한 기술들이 서비스 로봇에서도 가능하게 하는 연구들이 필요합니다. 지금 자동화가 남아 있는 분야가 대부분 수작업 공정이나, 사람이 하기 힘든 공정들인데, 제조 현장에 가보면 일할 인력을 확보하는게 만만치 않습니다. 하는 일들이 주로 난이도가 있는 조립, 볼팅, 커넥팅 작업을 하는데 로봇 자체가 인식능력, 작업 판단능력 등이 필요합니다. 어떻게 보면 이제 기술측면에서 제조 로봇과 서비스 로봇을 구분할 필요가 없는 상황이 왔다고 보여집니다. 왜냐하면 필요한 기술들이 모두 유사하게 필요하니까요. 사람이 하는 일을 할 수 있어야 하는데 기존의 대량생산용 자동화나 단순 반복 로봇 활용은 이미 잘하고 있습니다.

이러한 로봇 개발에 관심이 있고, 제가 양팔 로봇을 개발한 것도 그것을 염두에 두고 했던 것입니다. 실제 필드에 로봇을 적용해 제대로 작업할 수 있게 하는 일들이 앞에서 말씀드린 실증사업과 연동되어 있습니다. 필드에서 실증되어야 결국 제품화가 이루어 집니다.

국내 최초로 5kg급 산업용 양팔 로봇을 개발해 작년말 기계연에서 최우수연구상도 받고 기업에 기술이전도 하셨는데 그 동안의 성과와 진행 상황이 궁금합니다.

그동안 양팔로봇 기술을 포함하여 이미 업체에 여러 기술들을 이전 했는데 기술 이전만으로 끝나는게 아니라 업체가 조기에 사업화 할 수 있도록 도와주는 일을 하고 있습니다. 국내 로봇 생태계가 더 탄탄해져야 한다는 것은 누구나 인식하고 있습니다. 대부분 중소기업이라 투자나 개발 인프라가 약하다 보니 기업도 노력은 하는데 좀 더디다고 봐야 합니다. 그래서 조기 상품화할 수 있는 시장을 발굴하고 추가 기술들을 연구원에서 지원하는 일을 하고 있습니다.

▲ 2018 하노버 메세 양팔로봇 전시 부스에서

얼마전 독일 하노버 메세 전시회에 양팔로봇을 출품했었는데 많은 분들로부터 좋은 평가를 받았고, 어디서 판매하느냐며 유럽 수요기업들에게 관심도 많이 받았습니다. 앞서 말씀드렸지만 기업도 여유가 있으면 상품화를 그런 기업과 매칭하면 되는데 아직 시간이 필요하다고 봅니다. 어쨌든 전시회에서 고무적이었고 빨리 상품화해야 겠다는 생각을 갖게 되었습니다. 그래서 다각도로 고민해 정부 사업을 통해 상품화 하는 것과 내부적으로 인적 역량만 투입해 사업화하는 두 가지 트랙으로 고민하고 있습니다.

로봇을 하시게 된 동기가 있으신가요?

석, 박사는 카이스트에서 했고 학사는 항공대 항공기계과를 나왔는데 그때는 제가 로봇을 전혀 하지 않았습니다. 로봇을 하기 시작한 것은 사실 박사 때부터 자기베어링을 활용해 공작기계 가공 툴을 개발했는데 그 툴을 활용해 일종의 로봇 가공기에 관심을 갖게 되었습니다. 그러면서 산업용 로봇을 시작하게 되었습니다. 제가 기본적으로 진동제어를 주로 했었는데 자기베어링을 이용한 가공툴을 만들고 가공툴을 활용해 5축 가공에 관심을 갖다보니 그게 가공로봇과 비슷한 개념입니다. 그때부터 제조 로봇에 관심을 갖기 시작했다고 보시면 됩니다.

당시만 해도 제가 국내 제조로봇에 대한 상황을 잘 몰라 국내 제조로봇이 아주 활성화되어 있는줄 알았습니다. 그런데 현장에서 보니 모두 일본 등 외국산 로봇을 사용하는 것을 보고 의아했습니다. 우리나라는 80년대부터 로봇 제조를 많이 했었고 로봇을 많이 사용하니까 로봇 강국인줄 알았는데 모두 외산 로봇을 쓰고 있어 여기에 관심을 가져야겠구나 생각하면서 로봇을 했습니다. 제가 과기원 이종원 교수님으로부터 석사때부터 콘트롤 알고리즘에 대한 연구를 해서 로봇을 할 수 있는 기본 베이스가 되었습니다.

KAIST에서 기계공학으로 박사 학위를 받으셨는데 졸업 논문은 어떤 내용이었나요?

자기베어링을 활용한 머신툴을 만들고 그걸로 제어하고 가공하는 일들을 했습니다. 말씀드린대로 공작기계는 3축입니다. 그런데 당시 외국 제품에는 5축 가공기들이 있었습니다. 그래서 자연스럽게 가공에 관여하면서 5축 가공에 관심을 갖게 되었습니다. 자기베어링이 제어기술입니다. 자기력을 제어해 공중에 띄우는겁니다. 보통 접촉식 볼베어링을 사용하는데 제가 한 것은 이것을 자기력으로 공중에 띄우는데 공중에 떠있으니 마찰력이 없습니다. 그런데 문제는 자기력을 제어해야 되니까 전통적인 제어 알고리즘이 여기 다 들어가 있습니다.

▲한국기계연구원 1층 로비에 걸린 '양팔로봇 기술 개발' 홍보물에서 포즈를 취하고 있는 경진호 박사

중소 제조용 로봇시범사업 추진단을 2011년부터 3년간 이끄셨는데 성과라고 하면 무엇이 있을까요.

가장 큰 성과라면 역시 국산 로봇이 많이 보급된 것 입니다. 국내 제조기업들이 국산 로봇과 외산 로봇 중 어느 것을 구매하겠냐고 하면 안정성이나 어디에 납품했느냐를 보고 판단합니다. 그런데 시범사업을 통해 로봇기업과 SI기업이 많은 수요기업에 자동화를 시켜주면서 레퍼런스를 많이 만들었습니다. 그것을 통해 많은 중소제조기업들이 국산로봇을 활용하게 되었고 많이 보급되었습니다. 중소제조기업들은 로봇 자동화를 통해 생산성이 향상되고 품질이 좋아졌는데 그 부분도 큰 성과라고 할 수 있습니다. 또 사업에 참여한 로봇기업, SI기업들이 나름의 SI역량이나 자체 로봇을 제품화하는 역량들도 더 발전할 수 있었다고 봅니다.

그 다음으로는 이 사업들이 3D분야 중심이었는데 이 분야는 인력문제가 아주 심각합니다. 일이 너무 힘들어 사람 구하기 힘든데 작업환경을 개선하는데 아주 큰 역할을 하였습니다. 어떻게 보면 이게 로봇사업이지만 중소제조기업의 작업환경 개선을 통해 동남아나 중국으로 사업장을 옮길 수 밖에 없는 기업들이 국내에 남게 되었다는 것도 큰 의미가 있습니다. 홍보효과나 이런것도 상당히 컸고, 정부에서도 사업 만들어서 실적이 좋으면 힘을 받고 정책 자금을 만드는 명분도 있으니 좋은 것 같습니다.

▲ 2018 하노버 메세 양팔로봇 전시 부스

아직도 중소제조용 로봇이 실제 현장에 많이 보급되고 있지 않습니다. 가장 큰 애로사항이 무엇이라고 보시는지, 그리고 해결책이 있다면...

그래도 많이 보급되어 있고, 중소제조 자동화 수요가 많이 늘어나고 있어 진흥원 사업 경쟁률이 상당히 높다고 들었습니다. 바램이 있다면 진흥원에서 하는 공정혁신사업에 좀 더 많은 지원이 있었으면 좋겠습니다. 수요기업을 잘 발굴하고 로봇 SI기업들이 그와 잘 매칭해 자동화할 수 있도록 하는 사업 틀이 잘 만들어져 있는데 예산만 좀 더 지원돼 거래처를 더 많이 만들어 놓으면 확산시키는데 아주 좋습니다. 전국 단위 권역별로 좋은 거래처를 많이 만들면 외산 쓰겠다고 생각했던 수요기업들이 국산로봇으로 방향을 선회할 수 있다고 생각합니다. 실제 일하는 단계에서 어려웠던 점은 처음에 자동화할 때 수요기업에 계신분들은 로봇을 잘 모르고 로봇SI 기업에서는 공정분석에 어려움이 있다보니 처음에 서로 분석을 잘 할수 있도록 많은 노력을 기울이고 있습니다. 서로 모르는 두 기업을 결혼시킨다고 생각하면 쉽게 이해하실 수 있을 겁니다. 진흥원 사업이나 생기원과 같이 하는 엔지니어링 사업도 어찌보면 서로 잘 소통할 수 있도록 도와주는 일입 니다.

R&D 결과물이 사업화로 잘 이루어지지 않고 있는 이유가 어디에 있다고 보십니까.

단순하게 어떤 한가지 이유만 가지고 이야기 하기에는 어려운 부분이 있고 특히 제품화 단계로 가려면 항상 실증을 거쳐야 합니다. 실제 공정에서 로봇이든 솔루션이든 운용해보고 문제점을 피드백 받아 해결할 부분을 해결해 최종적으로 필드에서 잘 돌아가면 그게 제품이 됩니다. 그런데 현재는 거기까지 가는데 여러가지 애로점이 있습니다. 생태계적인 문제라든지 앞에서 이야기한 R&D 트랙 부분도 그 중 하나입니다.

저는 기본적으로 로봇 생태계를 탄탄하게 구축해 나가는 게 필요한데 결국 어느 하나가 아니라 산학연이 같이 노력해야지 정부만 해야 할 역할은 아니라고 봅니다. 펀딩시스템도 상당히 중요하다고 봅니다. 정부 차원의 펀딩도 있지만 민간 펀딩도 있습니다. 그런데 로봇은 계속 신기술이지만 우리나라는 민간 펀딩을 받기가 상당히 어려운 구조입니다.

▲ KIMM 2017 최우수연구상 상패

로봇 공학자로서 향후 꼭 해보고 싶은 일이 있다면...

하나는, 정부 R&D 결과물 중에 좋은 결과물이 많이 있는데 그것을 사장시키지 말고 잘 살려 활용할 수 있도록 하는 일을 하고 싶은데 어떻게 해야 할지 고민하고 있습니다.

정부에서도 R&D 결과물 사이트도 만들어 놓고 검색할 수 있게 해 놓았지만 필드에서 실제 사용하려면 일종의 커스터마이징이 필요합니다. 연구소나 학교에 계신 분들하고 이야기하다 보면 좋은 결과물이 많이 있습니다. 문제는 그것을 기업에서 쓸수 있는 형태로 변환하는 과정이 필요합니다. 그것을 어떻게 할것인가 고민하고 있는데 진흥원 실증사업도 하나의 방법이 될 수 있고, 산업부와 기획하고 있는 실증예타도 하나의 툴이 될 수 있다고 생각합니다. 중소제조기업, 로봇 SI기업들이 많이 활용할 수 있는 로봇 솔루션을 한번 모아보고 싶습니다.

두 번째는 제가 개발해 놓은 양팔 로봇을 꽃 피우고 싶습니다. 많은 어플리케이션들을 만들고 거기에서 좋은 결과물을 내 이것이 국가 R&D사업의 하나의 이정표가 되는 로봇이 될 수 있도록 노력하려고 합니다. 제조분야에서 양팔로봇이 상징성이 있다고 보고 노력을 기울이면 경쟁력 있는 제품을 만들 수 있다고 생각합니다. 일본, 유럽에도 물론 상용화된 양팔 로봇이 있지만 아직 전세계 시장을 리드하는 제품은 없습니다. 우리가 조금만 노력하면 양팔 로봇을 통해 좋은 기업이 나올 수 있는 하나의 아이템이라고 보여저 열심히 노력해 꽃을 한번 피워보고 싶습니다. 물론 추가적인 기술개발도 생각하고 있고 용도 자체가 어플리케이션이 상당히 많다고 봅니다. 어떻게 보면 이 양팔로봇이 서비스 로봇 시장에도 널리 사용될 수 있을 것입니다.

일부에서는 아직 양팔로봇이 비전기술 때문에 두 팔을 동시에 작업하는 것이 어렵다고 이야기 하는데...

용도별로 다르다고 봅니다. 작업 난이도에 따라 일종의 낮은 수준의 비전만 갖고도 작업이 가능한 부분이 있으니까 어플리케이션에 따라 구분해야 할테고, 난이도가 높은 작업들은 아직 3D 비전기술이 더 발전해야 하기 때문에 그 부분은 인정합니다.

양팔로봇 부분에 대해서는 미국이나 일본에서도 제품들이 나와 있는데 우리 양팔로봇 기술수준은 어떤가요?

양팔로봇을 개발하면서 부품쪽에 애로사항이 많았습니다. 감속기 같은 제품은 수입해 사용했습니다. 최근 국산감속기도 나오고 부품에 대한 연구도 많이 하고 있어, 모터같은 주요 부품들도 국산화 되고 있습니다. 이제는 가격을 저가화하는 부분도 국내서 고민해 찾아가고 있다고 봅니다. 여러 가지 솔루션은 솔직히 별 차이는 없다고 생각합니다.

어플리케이션을 잘 찾아서 그 부분에 특화해 개발 방향을 갖고 간다면 충분히 경쟁력있는 로봇을 만들 수 있습니다.

▲우라이 2018 학회 워크샵에서 발표하고 있는 경진호 박사

국내 로봇산업 발전을 위해 정부나 정책 당국자에게 하고 싶은 말이 있다면...

일단은 제가 아는 분야, 관심을 가지고 있던 분야가 제조 분야인데 여러가지 어려운 사항들이 많습니다. 예를 들면 힘든 일은 안하려는 환경이라 인력난이 심하고, 또 중국 기업들이 치고 올라오는 상황인데, 제 생각에는 어느 국가가 되었든 제조기반은 적어도 30~40% 정도는 있어야 된다고 봅니다. 우리기업들이 중국이나 해외로 나가버리면 제조 기반이 약해질 수밖에 없는데 로봇을 잘 활용하면 어느 정도 기여할 수 있다고 봅니다. 그동안 정부에서 많이 지원을 했지만 좋은 결과물들을 현장에서 사용할 수 있도록 좀 더 지원을 해주었으면 합니다.

오랫동안 로봇을 개발해 오시면서 가장 보람있던 적이 있다면

시범 사업하면서 많은 중소기업에 많은 로봇을 보급한 것들이 보람 있었던 일입니다. 또 국산 로봇을 많이 사용하게 되면서 국산 다관절 로봇 보급률이 올라갔다고 하니 의미가 있다고 생각합니다. 또 협동 로봇, 양팔 로봇을 개발해 오면서 해외에 나가보면 제가 개발했던 아이템들의 개발 시점이 유럽이나 일본 등 선진국들과 별 차이가 없다는 것, 그들이 생각한 연구개발 방향과 저의 연구개발 방향이 크게 다르지 않았다는 것이 나름 의미가 있고 보람있습니다. 다만 빨리 필드에서 쓸수 있도록 하는 부분들만 제가 마무리한다면 화룡점정을 찍는 것이겠지요.

최근 로봇을 전공하고 싶은 후배들에게 선배로서 해주고 싶은 말이 있다면...

로봇 시대입니다. 자동차도, 생산 가공 기계도 로봇화하고 있습니다. 로봇 시대이기 때문에 당연히 로봇 연구자들이 관심을 가져야 될 시점이 왔다고 봅니다. 사실 로봇이 아닌게 없습니다. 모두 로봇화되고 있는 상황이라 얼마든지 기회의 땅이 열려 있고 당연히 기회의 땅에 들어와야 되는게 맞다고 봅니다. 그리고 로봇을 하지만 인문학을 포함한 다양한 분야에도 관심을 기울였으면 좋겠습니다. 로봇기술이라는게 한마디로 종합기술입니다. 다양한 분야도 섭렵하는 것이 상당히 중요하다고 봅니다. 그러면 좋은 아이디어들도 많이 나올 겁니다. 그런 자세를 갖고 들어오면 로봇 시대이니 얼마든 기회가 열릴것입니다. ▒

[경진호 박사 프로필]

1962년생.
1985 한국항공대학교 기계공학과 졸업
1988 KAIST(한국과학기술원) 기계공학과 졸업(석사)
2003 KAIST(한국과학기술원) 기계공학과 졸업(박사)
2005 ~ 2013 한국기계연구원 팀장, 연구실장, 센터장
2011 ~ 2013 한국기계연구원 중소제조업용 로봇시범사업추진단장
~ 현 한국기계연구원 책임연구원
2009 ~ 현 KEIT 로봇 기획위원회 위원(로봇PD실 주관)
2009 ~ 2012 산업원천로드맵 로봇분과 위원
2013 로봇산업육성 2차 기본계획 수립 산업부 R&D TF위원
~ 현 KEIT평가위원
~ 현 로봇학회/제어로봇시스템학회 이사
2009 지식경제부 장관상
2016 과학기술연구회 이사장 표창
2017 ICROS 로봇기술상
2017 '2017 올해의 10대 기계기술' 선정(한국기계기술총연합회)
2017 한국기계연구원 최우수연구상