우리나라는 통신망(네트워크)과 로봇기술을 결합시켜 새로운 로봇시장을 창출한다는 이른바 네트워크 로봇 이론도 IT산업의 발전추세를 앞당겼다.
만약 2003년에 로봇산업에 대한 새로운 가능성이 이슈화되지 못하였다면 한국은 여전히 로봇분야에서 미국, 일본을 부러워하는 이류 국가에 머물 수도 있었을 것이다.
이에 본 내용에서는 지금까지 첨단기술이 융합된 종합산업으로 신성장동력의 하나인 첨단 로봇시장 동향을 조사 분석하고 나아가 향후 발전방향을 전망하고자 한다.
<편집자 주>
1) 유럽
독일은 유럽의 로봇산업을 선도하는 국가이다.
독일의 대표적 응용과학 연구기관인 프라운호퍼 연구협회(PhG) 산하에서 로봇개발을 주도하는 생산기술자동화연구소(IPA)를 방문하여 EU의 최신로봇 기술현황을 보면 독일 서남부에 위치한 슈투트가르트는 명차 벤츠의 본사가 자리잡은 공업도시로 유명하다.
이곳에 위치한 생산기술자동화연구소(IPA)도 지역 경제의 활발한 R&D 수요를 반영하듯 프라운호퍼 연구협회(PhG)가 거느린 57개 연구소 중에서 가장 거대한 규모를 갖고 있다.
로봇공학은 이 연구소가 힘을 기울이는 핵심 분야로서 유럽 내에서 첫 손가락에 꼽히는 실력을 자랑하기도 한다.
IPA는 지난 2005년부터 EU당국의 전폭적 지원 하에 기존 산업용 로봇의 패러다임을 바꿀만한 혁신적 연구를 진행하고 있다.
컨베이어 생산라인에서 혼자 정해진 일만 수행하는 산업용 로봇 대신에 인간과 공동 작업에 초점을 맞춘 새로운 산업용 로봇을 개발하려는 계획이다.
인간과 협업하는 차세대 로봇장비를 중소기업(SME; Small and Medium sized Enterprises)의 제조공정을 자동화하는데 적합하여 SME 로봇이라고 불린다.
<그림 4>에서 보듯이 IPA의 로봇연구팀은 지난 1990년대 중반부터 다양한 종류의 서비스로봇을 개발해왔다. 케어 봇(Care-O-bot) Ⅱ시리즈는 10년 동안 꾸준히 개량되어 온 노인용 실버로봇으로 매우 높은 완성도를 보여준다.
곧 3세대 버전이 선보일 케어 봇은 거동이 불편한 노인을 부축해 침대나 의자에서 몸을 일으키고 손잡이를 잡고 실내서 이동하기, 바닥청소와 가구 옮기기까지 도와줄 수 있다.
6자유도의 로봇 팔을 이용하여 냉장고에서 원하는 음료수통을 끄집어내고 응급상황이 벌어지면 병원에 연락하는 등 도우미 역할을 톡톡히 해낸다.
또 레이저 스캐너로 사람을 인식하여 상대방과 명함을 교환하는 등 사회활동에도 도움을 준다.
또 케어 봇이 도입되면 노인환자를 보호하는 간호사를 평균 30% 줄여서 인건비를 아끼고 서비스의 질은 높이는 장점이 있다는 설명이다.
실제로 노인 환자들에게 시범적으로 사용하게 하였더니 로봇성능에 만족도가 후하게 나와 연말까지 상용화할 계획이다.
IPA의 로봇개발은 수요처의 요구에 따라서 매우 다양한 형태를 보여주고 있다.
독일의 한 육류가공업체가 몇 년 전 돼지고기에서 뼈를 발라내는 자동기계 개발을 의뢰한 적이 있었다.
하지만 물컹한 고깃덩이에서 뼈만 제거하는 작업을 꽤 숙련된 손재주가 필요하여 자동화가 쉽지 않다.
IPA의 연구팀은 숱한 시도 끝에 가공육의 생산성을 크게 높이는 로봇장비를 개발하는데 성공하였으며, 이밖에 뇌 또는 척추를 0.1mm 정밀도로 시술하는 의료용 로봇도 민간업체에 기술이전을 완료하고 몇 달간에 걸친 생명공학실험을 자동화하는 특수 로봇장비도 상용화를 앞두고 있었다.
<그림4> IPA사의 안내로봇, 중소기업로봇, 실버로봇
2) 일본
일본에서는 관서지방 과학 연구의 중심지인 게이한나 과학 도시는 지명을 각각 따온 교토, 오사카, 나라의 중간지점의 곳이다.
국제전기통신기초기술연구소(ATR)는 지난 1989년 당시 게이한나 과학도시에 처음 입주한 이후 IT 기초연구 분야에서 국제적 명성을 쌓아왔다.
ATR은 본래 일본의 기간통신업체인 NTT 산하의 민간 연구소로 출범하였지만 현재는 일본정부 지분이 70%에 달하는 정부출연연구소의 성격도 함께 갖고 있다.
우리나라로 치면 KT연구소와 KIST를 합쳐놓은 형태의 연구조직이라고 볼 수 있다.
ATR은 총 8개 연구센터에서 330여명의 연구인력이 활동하고 있다.
이곳 연구원의 24%는 세계 각국에서 온 외국인으로 일본 연구원의 글로벌화를 촉진하고 해외 과학기술계에 지일파를 양성하고 있다.
ATR이 추진하는 각종 연구계획은 모기업인 NTT의 영향을 받아 첨단 정보통신분야의 원천기술 확보에 포커스를 맞추고 있다.
ATR은 기계적인 접근보다 IT 기반의 정보 미디어 관점에서 접근하는 것이 특징이다. 이곳의 로봇연구는 ‘지능로봇 커뮤니케이션 연구센터(IRC)’가 총괄하고 있다.
ATR의 대표적 로봇프로젝트는 지난 1998년 인간, 로봇 상호작용과 사회적 관계를 연구하기 위한 ‘로보비’라는 로봇플랫폼의 개발이었으며, 최신버전의 4세대 로보비는 대화기능과 부드러운 제스처는 물론 상대방과 눈을 직접 마주치며 각종 신체접촉에 민감히 반응하도록 센서까지 내장하고 있다.
또한 부드러운 실리콘 피부와 따뜻한 체온까지 갖추는 등 기계로봇을 넘어 인간과 유사한 형태로 진화하고 있다.
<그림 5>에서 보듯이 비록 기계지만 상대방에 관심을 갖고 아는 척하는 로보비의 존재를 쉽게 무시할 수 없을 것이다.
한정된 대화능력만 갖춘 기존 지능형 로봇과 크게 차별화된 로보비는 이미 초등학교에 배치되어 학생들과 사귀고 전시장에서 불특정 다수와 대인관계를 넓히는 등 로봇도 사회적 존재가 될 수 있음을 증명하고 있다.
로봇과 인간을 연결하려는 ATR의 연구활동은 음성대화, 바디랭귀지를 넘어 생각만해도 서로 통하는 이심전심의 경지를 가능하게 하였다.
ATR 산하의 컴퓨터 신경과학연구센터(SNC)는 뇌신호로 로봇을 제어하는 제어시스템(BMI; Brain Machine Interface)을 개발하여 국제적 관심을 끌었으며, 이 기술의 원리는 특정한 생각을 할 때 뇌혈관에 일어나는 혈액흐름의 변화를 MRI로 파악하여 로봇에 전달하는 것이다.
이미 뇌와 기계간의 동작인식률은 85%에 달하고 있어 머지 않아 생각만으로도 움직이는 자동차, 휠체어, 키보드 입력장치도 등장할 수 있을 것이다.
ATR은 뇌 정보를 읽는 장치를 크게 줄이는 한편 이족보행로봇 아시모를 생각으로 조종하는 제어기술도 완성도를 높일 계획이라고 한다.
하지만 이러한 로봇산업의 성장성에도 불구하고, 국내 전체 산업에서 차지하는 비중은 여전히 미미한 수준에 있다.
통계청 산업 총 조사(종업원 5인 이상, 2005년 기준)에 따르면 사업체수 96개(부품업체 59개), 생산액 5,685억 원(부품업체 1,618억 원) 규모로 집계되고 있다.
자동차와 반도체 산업의 용접 및 조립분야에 주로 쓰이는 산업용 로봇의 생산액은 2002년 1,097억 원을 기록한 이래 2005년 2,661억 원으로 2.4배의 증가세를 기록하였다.
이후 설비투자 부진으로 다소 정체를 보이고 있으나, 기능향상이라는 공급 측면의 요인과 다품종 소량생산시스템 확산, 노령화로 인한 노동력 감소 등 수요를 유발하는 사회, 경제적 환경변화로 인한 안정적인 성장이 전망된다.
<그림5> 일본의 안내로봇 "로보비"
