▲ 한국산업기술평가관리원 이준석 박사

최근 한 기사에 따르면, 우리나라를 비롯하여 중국, 일본 사이에서 협동로봇에 대한 경쟁이 치열하다고 한다.

협동로봇에 대한 수요가 늘어나면서, 기존 산업용 로봇을 개발하던 기업들이 앞다투어 협동로봇 개발 및 시장에 적극적으로 진입하고 있으며, 산업용 로봇 개발을 통하여 얻은 높은 기술력을 바탕으로 협동로봇 고유의 특성을 갖춘 다양한 라인업의 제품을 출시하고 있다.

특히, 일본 로봇 기업인 화낙은 고 가반하중(50kg) 협동로봇 양산을 준비하고 있으며, 두산로보틱스 또한 신제품을 새롭게 라인업에 추가하고 있다. 지난해 개최된 ‘뮌헨 자동화박람회(AUTOMATICA MUNICH 2022)’에서 전통적인 로봇 제조기업인 화낙, 쿠카, 야스카와 뿐만 아니라 협동로봇 분야 스타트업인 이구스, 반델보츠, 푸룻코어로보틱스 등 다양한 기업들이 협동로봇을 선보였다.

협동로봇은 콜라보레이트 로봇(Collaborative Robot) 또는 코봇(Cobot)이라고 하며, 기존 산업용 로봇과 형태면에서는 비슷하나 활용에 있어서 안전구조물의 설치 없이 사람과 동일한 공간에서 공간을 공유하며 물리적으로 상호작용이 가능한 로봇을 말한다. 기존 산업용 로봇이 매우 빠르게 구동되며, 정확한 정밀도 및 우수한 반복성능, 큰 가반 하중을 가지고 있으나, 협동로봇은 상대적으로 느리고, 5kg~15kg 수준의 작은 가반하중을 가진다. 그럼에도 불구하고, 협동로봇은 설치 및 운영이 쉬우며, 가격이 저렴하고 RaaS(Robot as a Service, 로봇구독서비스) 적용이 유리하여 중소기업을 중심으로 다품종 소량 생산 대응에 많이 활용되고 있다.

협동로봇에 대한 시장은 산업용 로봇과 비교하면 아직 작은 규모이다. 세계로봇연맹(IFR) 자료에 따르면, 2021년 기준 새롭게 설치된 산업용 로봇은 52만여 대이며 이중 협동로봇은 3만 9000여 대로 7.5%수준이다. 그러나 산업용 로봇에서 차지하는 비중은 2018년 4.4%, 2019년 5.3%, 2020년 6.6%이었던 점을 감안하면 그 비중이 확대되고 있다. 또한 마켓츠앤드마켓츠 자료에 따르면, 앞으로 협동로봇 시장 규모는 2020년 8.4억달러 수준에서 2025년에는 50.9억달러까지 증가하고, 국내 시장은 2020년 5900만달러에서 연평균 44% 성장하여 2025년 3.7억달러 규모로 예상하였다.

협동로봇 시장에서 세계 1위 기업은 덴마크 유니버설 로봇이다. 이 회사는 2021년 기준으로 세계 시장을 약 40% 점유하고 있으며, 3억달러 이상의 매출을 기록하였다. 그리고 화낙(일본), 테크맨로봇(대만), 아우보로보틱스(중국), 우리나라의 두산로보틱스 등이 협동로봇 시장에서 치열한 경합을 벌이고 있다. 또한 현대로보틱스, 한화정밀기계 등 대기업뿐만 아니라, 뉴로메카, 레인보우로보틱스 등 중소기업에서도 독자적인 협동로봇 플랫폼을 출시하여 확대되는 협동로봇 시장에 대응하고 있다.

협동로봇 개발과 관련한 정부의 지원은 2008년 처음 ‘인간-로봇 협업 로봇’ 개발 과제로 지원되었으며, 현재는 통상적인 가반하중 범위를 벗어난 가반하중이 작은 고속·고정밀 협동로봇 또는 가반하중이 매우 큰 대형 협동로봇에 대한 지원이 이루어지고 있다.

협동로봇이 가장 많이 활용되고 있는 산업분야는 자동차 및 전기전자 산업분야로 일반적인 산업용 로봇과 유사하다. 또한 기능적으로 가장 큰 활용처는 핸들링(Handling), 조립(Assembly) 및 픽앤플레이스(Pick&Place) 분야이며, 2019년 기준으로 이 세 분야에서 발생한 협동로봇의 매출이 70% 이상을 차지한다는 보고도 있다. 최근에는 물류산업의 확장에 힘입어 물류창고에서의 물류관리 분야, 의료 또는 리테일 산업분야에서도 쓰임새가 커지고 있으며, 푸드테크 분야에서도 빠르게 활용되고 있다. 향후에는 가사지원 측면에서도 로봇 활용이 확대될 것으로 보이며, 사용자와 공존, 안전 등을 고려한 협동로봇이 그 활용분야를 점차 확대할 것으로 보인다. 협동로봇의 가반하중을 기준으로 보았을 때, 가반하중이 5kg~15kg인 로봇이 가장 많이 활용되고 있다. 그와 더불어, 가반하중이 작은 협동로봇은 의료 산업 등 빠른 동작이 필요한 산업분야에서 수요가 많으며, 대형 물류 핸들링 등이 필요한 산업분야에서 고 가반하중의 협동로봇 수요가 점차 증가하고 있다.

협동로봇이 산업 또는 제조 현장뿐만 아니라 다양한 서비스 영역에서도 활용되고, 시장 규모를 키워갈 것은 명확하다. 코로나 팬데믹을 겪으면서 로봇 활용에 대한 패러다임이 변화하고 있으며, 이에 따라 협동로봇의 채택은 산업 전 분야에서 활발히 일어날 것으로 예상된다. 세계적으로 1개 기업이 독주하는 시장 구조에서 우리나라 로봇 기업이 매출을 늘리며 세계 시장에 진출하기 위해서는 다양한 주체들의 노력이 필요하다. 첫째, 정부에서는 협동로봇의 활용 확대를 위해 적극적으로 안전 인증 체계 및 법·제도를 개선할 필요가 있다. 개발된 제품이 현장에서 활용되기 위해서는 안전에 대한 담보가 필요하고, 로봇 기업이 쉽고 빠르게 안전 인증 제도를 이용할 수 있도록 해야 한다. 둘째, 협동로봇에 대한 가격 경쟁이 치열해지는 현실을 고려할 때, 기업은 가격 경쟁력 측면에서 경쟁 가능한 제품 개발이 필요하다. 유니버설 로봇이나 화낙은 3000~4000만원 수준의 협동로봇을, 중국 기업들은 1000만원 미만의 협동로봇도 출시하고 있다. 기술적으로 신뢰성을 담보하면서, 가격 측면에서도 매력을 갖춘 제품을 만들어야만 시장에서 살아남을 수 있다. 셋째, 협동로봇에 필요한 핵심기술에 대한 기술개발을 지속 추진해야 한다. 통상의 로봇 기술만으로는 협동로봇 시장에서 살아남을 수 없다. 충돌감지 기술을 비롯하여, 토크 센서, 직접교시 기술, 구동 모듈 기술 등 협동로봇이 갖는 차별화된 기술 및 제품개발이 이루어져야 한다. 마지막으로, RaaS 제공 기업과 연계한 시장 창출이다. 개발기업 중심으로 로봇 시장을 형성하는 데는 한계가 있다. 그래서 개발기업, SI기업, 네트워크 제공기업 및 서비스 제공기업이 협력하여 새로운 협동로봇 시장을 발굴해야 한다. 협동로봇 사용자가 쉽게 로봇을 사용하고 적용할 수 있는 환경을 제공하여야 한다.

협동로봇과 관련한 가장 큰 이슈는 ‘IT 등 융복합기술 확산’이라는 설문조사 결과가 보고된 바 있다. 로봇과 관련한 주변 기술이 빠르게 발전하고 있는 상황을 고려한 결과라고 판단된다. 그럼에도 불구하고, 협동로봇 자체를 위한 인프라나 기술개발이 부족하다면, 우리나라 협동로봇 기업들이 세계를 주도할 날은 요원할 것이다. 정부, 기업, 연구자 등이 적극적으로 각자의 분야에서 역할을 해야 할 때라고 생각한다.