국내 산업용 로봇 보급은 주로 자동차ㆍ전기전자 분야에 편중되어 있어, 제조산업 전 분야로 보급을 확산해야 할 필요성이 증가하고 있다. 정부는 지난 2019년 제3차 지능형 로봇 기본계획을 발표하면서 근무환경이 열악한 뿌리산업과 섬유·식음료 등 로봇활용이 미흡한 3대 제조업 중심으로 로봇 보급을 확산한다는 계획을 발표했다. 이를 위해 3대 제조업중 우선적으로 로봇도입이 필요한 108개 공정을 선별해, 작년부터 6개 정부 출연 연구기관과 업종별·공정별 표준공정모델 개발을 시작했다. 2019년 14개를 시작으로 올해 23개를 개발 중에 있고 2023년까지 순차적으로 개발을 완료할 계획이다.

표준공정모델의 적용대상이 되는 공정은 단순반복 업무, 안전사고 노출업무, 근골격계 질환유발 업무 등 주로 작업자들이 기피하는 공정으로서 로봇을 활용하는 경우 공정시간을 단축해 생산성을 높이고, 노동강도를 감소시키거나 근로환경을 개선하는 효과가 있을 것으로 기대된다.

본지는 6대 정부출연 연구기관에서 어떤 표준공정모델을 개발했고 향후 무엇을 개발할 것인지 6회에 걸쳐 시리즈로 소개한다. [편집자 주]

< 기획순서 >

①한국자동차연구원
②한국식품연구원
③전자부품연구원
④한국기계연구원
⑤한국생산기술연구원
⑥한국섬유기계융합연구원

전자부품연구원은 전기전자분야에서 '인쇄회로기판', '비규격 부품 실장', '액정표시장치', '소형전자제품', '소형모터' 등 5가지 제조공정을 대상으로, 올해부터 오는 2023년까지 4년간 총 16개 공정모델을 개발할 계획이다.

연구원은 업종선정 기준으로 ▲소재의 준비나 소재의 이송같은 작업자의 피로도, 시간요소 등이 작업자에 의존하는 공정 ▲실제 로봇 보급의 대상이자 사용자인 제조업체나 SI업체에서 많이 요구하고, 다른 공정들과 작업 공통점이 많은 공정 ▲로봇을 도입함으로써 보다 많은 작업량을 수행할 수 있고, 제품의 퀄리티를 상승시킬 수 있는 공정 ▲단순반복 작업에 따른 작업기피 및 인력수급이 쉽지 않고 소재 준비 등에 시간이 많이 소요되는 공정 등을 꼽았다.

올해부터 순차적으로 개발될 대상 업종을 살펴보면 다음과 같다.

▲ 인쇄회로기판 제조

우선 올해에는 전자제품 생산에 포함된 필수적인 '인쇄회로기판(PCB, printed Circuit Board) 제조공정모델'을 개발한다. 이 공정의 대부분은 현재 자동화된 상태지만, 로딩/언로딩 및 PCB 삽입 등 단순 수작업 노무가 아직까지 이뤄지고 있다. 세부공정은 드릴-도금-인쇄-마스크/실크 인쇄-표면처리-라우팅-포장-출하다.

▲ 비규격 부품 실장 제조

2차년도에는 '비규격 부품 실장 제조공정 모델'을 개발한다. 비규격 부품 실장은 인쇄회로기판 제조 후 실질적 동작을 위해 인쇄회로기판 표면에 비규격의 부품들을 부착시키는 공정이다. 세부공정은 PCB/FPCB 투입-부품삽입-자동 솔도링 장비-코팅재 도포-PCB조립 검사-출하다.

▲ 액정표시 장치 및 소형 전자 제품 제조

3차년도에는 '액정표시장치와 소형전자 제품 제조 공정'을 개발한다. 액정표시장치는 액정에 가한 전압에 의해 색이 달라지는 표시장치인 LCD(liquid crystal display)를 제조하는 공정이다. 세부공정은 소재투입-클렌징/정렬-성형 및 가공-검사 및 양불 분류-적재(포장) 및 이송이다. 또한, 소형전자제픔은 전자온도계, 전자시계, 마우스 등과 같은 소형의 전자제품을 제조하는 공정이다. 세부공정은 케이스 사출-전자제품 조립(스냅인/볼팅/접착)-조립검사-출하다.

▲ 소형모터 제조

4차년도에는 '소형모터 제조공정 모델'을 개발한다. 소형모터는 중ㆍ저용량의 움직임이 필요한 전자제품에 착용되는 소형모터를 생산하는 공정이다. 이 공정 대부분이 압착이나 프레스, 고전압 등 안전사고 위험이 높다. 세부공정은 인슐레이터 삽입-권선 포밍-함침-하우징-샤프트- 밸런스-착자-베어링-결합-검사다.