*자료 : 산업연구원 정만태 주력산업연구실·선임연구위원
<요약>
세계 지능형 로봇시장 규모는 2010년 이후 연평균 17.3%씩 높은 증가세를 보여 2014년 약 167억 달러로 추정된다. 제조업용 로봇은 중국, 미국, 독일, 일본이 세계시장 전체의 63%를 상회하고 있으며 한국이 그 뒤를 추격하고 있다. 제조업용 로봇기업을 보면 유럽(ABB, KUKA), 일본(FANUC, YASKAWA, KAWASAKI) 등 선진국 5대 기업이 세계시장의 50% 이상을 차지하고 있다. 이들 업체들은 양팔·협업 로봇 등 혁신적 제조업용 로봇을 출시하여 세계시장을 선점하고 있다. 서비스용 로봇기업은 시장공급을 주도하는 전문 대기업은 아직 없는 상황이지만 미국과 유럽 기반의 일부 특화된 분야에서 소수 전문기업들이 있다. 대표적인 기업으로 미국(Intuitive Surgical), 네덜란드(Lely) 등이 있다. 서비스용 로봇의 경우 타산업 글로벌 대기업의 로봇시장 진출이 확대되고 있다. 최근 미국, 일본 등 주요 선진국은 물론이고 우리보다 뒤처져 있다고 생각해 왔던 중국도 로봇을 활용한 제조업 경쟁력 강화 및 서비스 분야 신시장 창출을 목적으로 다양한 정책을 지속적으로 추진하고 있다. 본고에서는 세계 지능형 로봇산업의 시장 및 기업동향과 주요국 육성 정책을 살펴보고, 그 정책적 시사점을 모색해 본다.
1. 머리말
세계 지능형 로봇시장 규모가 2014년 기준 167억 달러를 기록한 것으로 추정된다. 제조업용 로봇기업의 세계시장 점유율을 보면 유럽(ABB, KUKA), 일본(FANUC, YASKAWA, KAWASAKI) 등 선진국 5대 메이저 기업이 세계시장의 50% 이상을 점유하고 있다. 이들 업체들은 오랜 업력과 로봇분야 집중 투자로 협업로봇, 양팔로봇 등 첨단제조 로봇을 선제 출시하고 있으며, 높은 기술 경쟁력을 보유하고 있다. 서비스용 로봇기업의 경우 아직 시장공급을 주도하는 전문 대기업은 아직 전무한 상황이지만 일부 서비스로봇 분야에 특화된 소수 전문기업들이 있다. 대표적인 기업으로 수술로봇(da Vinci) 전문기업인 Intuitive Surgical(미국), 청소로봇(Roomba) 전문기업인 iROBOT(미국), 착유로봇(Lely Vector) 전문기업인 Lely(네덜란드) 등이 있다.
최근 미국, 일본, 중국, EU 등 세계 주요국은 지능형 로봇을 활용한 제조업 경쟁력 강화 및 서비스분야 新시장 창출을 목적으로 다양한 정책을 지속적으로 추진하고 있다. 미국(국가로봇계획), 일본(로봇신전략), 중국(13. 5 로봇산업발전계획) 등이 추진 중이다.
본고에서는 세계 지능형 로봇산업의 시장 및 기업동향과 주요국 육성정책을 살펴보고, 그 정책적 시사점을 모색해 본다.
세계 로봇시장 현황
2. 세계 지능형 로봇산업의 최근 시장 및 기업 동향
(1) 세계 지능형 로봇산업의 최근 시장 동향
세계 지능형 로봇시장 규모는 2014년 기준 전년 대비 12.3% 증가한 약 167억 달러로 추정된다. 이 가운데 제조업용 로봇시장은 107억 3,700만 달러를 기록했다. 제조업용 로봇의 경우 전 세계적으로 중국, 미국, 독일, 일본이 세계시장의 63%를 차지하고 있으며, 우리나라가 그 뒤를 추격하고 있다. 2014년 기준 중국(27억 달러, 25.0%), 미국(18억 달러, 16.8%), 독일(13억 달러, 12.1%), 일본(10억 달러, 9.3%), 우리나라(5억 달러, 4.7%) 등의 순이다. 이 중 2013년 대비 2014년 증가율이 가장 높은 국가는 중국(44.4%)이고, 그 다음이 미국(2.9%)으로 나타났다.
최근 제조업용 로봇이 증가한 요인은 중국의 큰 폭 증가와 자동차, 전기·전자분야의 수요 증가, 인건비 상승, 가격 인하에 기인한 것으로 풀이된다. 아울러 각국의 로봇 도입·활용과 관련한 지원 정책의 강화도 제조업용 로봇 도입 증가에 기여하였다고 볼 수 있다.
제조업용 로봇의 적용 분야별 비중을 보면, 2014년 기준 자동차 43.2%, 전기·전자 21.1%로 나타났으며, 금속 9.2%, 화학 7.6% 등으로 나타났다. 적용 분야별 비중은 자동차, 전기·전자분야가 약 64%를 차지할 정도로 압도적이다. 또한 그동안 상대적으로 임금이 낮았던 중국, 동남아 지역의 인건비가 상승함에 따라 선진국, 신흥국 모두에서 로봇도입이 증가했다. 제조업용 로봇의 가격은 완제품 및 부품 분야의 기술혁신과 공급기업의 저가격화 마케팅 정책에 따라 지속적으로 인하됐다.
세계 제조업용 로봇의 1대당 평균 단가는 2009년 6만 6,000달러에서 2011년 5만 1,000달러, 2014년 4만 7,000달러로 지속적으로 인하된 것으로 나타났다. 향후 제조업용 로봇시장은 국제로봇연맹 자료에 의하면 2018년 약 40만 대가 판매되어 약 187억 달러를 기록할 것으로 전망된다.
서비스용 로봇시장 규모는 2014년 59억 6,500만 달러로 전년대비 11.2% 증가했다. 분야별 비중을 보면, 전문서비스 로봇의 경우 의료, 국방, 필드(목축, 착유 등), 물류 4대 분야 활용이 95% 수준을 차지했다. 개인 서비스용 로봇의 경우 가정용 로봇, 엔터테인먼트 로봇이 거의 대부분을 차지했다. 서비스용 로봇분야는 저출산, 고령화의 세계적 추세와 이에 따른 노동력 부족과 라이프스타일 변화로 향후 지속적으로 성장할 것으로 보인다. 전문 서비스용 로봇시장은 2018년 135억 달러 규모에 달할 것으로 예상된다. 특히 전문 서비스 분야에서는 맞춤형 생산이 가능한 다목적 모바일 플랫폼 분야와 물류시스템 분야가 크게 성장할 것으로 예상되며, 개인 서비스 분야에서는 휴머노이드 로봇과 청소용 로봇의 성장이 두드러질 것으로 전망된다.
세계 제조업용 로봇 적용산업별 시장 현황(2014년)
(2) 세계 주요 지능형 로봇기업의 최근 동향
세계 지능형 로봇기업의 특징은 제조업용 로봇의 경우 글로벌 빅 5 기업이 시장을 주도하고 있으며, 서비스용 로봇의 경우 미국, 유럽 기반 선도 기업들이 시장을 주도하고 있지만 대형 전문기업은 없는 것으로 나타났다.
먼저, 제조업용 로봇의 주요 기업별 시장점유율을 보면 유럽(ABB, KUKA), 일본(FANUC, YASKAWA, KAWASAKI) 등 선도국 5대 메이저 기업이 세계시장의 50% 이상을 점유하고 있다. 주요 제조업용 로봇기업 현황을 보면, ABB는 로봇뿐 아니라 전력, 자동화기술 분야 선도 기업으로, 향후 로봇기술 개발을 위해 지속적으로 R&D 투자 강화를 계획하고 있다. ABB는 2015년 양팔·협업 로봇인 YuMi를 출시하는 등 세계 최고 기술력을 보유한 것으로 평가되고 있다. 뿐만 아니라 ABB는 중국, 남아시아, 라틴 아메리카, 아프리카 등 신시장 진출을 적극 추진 중이다. KUKA의 경우 주 사업은 제조용 로봇 및 로봇활용 공장 자동화이며, 2015년 가장 작은 협업로봇인 LBR iiwa를 출시했다. YASKAWA는 전기·전자, 자동차 제조 로봇을 주력으로 개발·생산 중이며, 자사 로봇의 브랜드화(Motoman)를 통해 마케팅을 추진 중이다. FANUC은 ABB와 함께 세계 최고의 기술력과 시장지배력을 갖춘 기업으로 평가받고 있으며, 혁신적 제품개발을 통해 시장을 선도하고 있다. 세계 최대 중량물을 취급할 수 있는 수직 다관절 로봇(1.35t)과 협업로봇(35㎏)을 출시하기도 했다.
서비스용 로봇기업의 최근 특징을 보면, 시장 공급을 주도하는 대형 전문기업은 아직 없는 상황이고, 일부 서비스로봇 분야에 특화된 소수 전문기업만 존재하는 것으로 나타났다. 분야별 주요 기업 현황을 보면 다음과 같다. 국방 분야의 경우 무인비행로봇, 지뢰제거로봇, 무인지상로봇 등의 제품군이 시장에서 가장 큰 비중을 차지하고 있다. 무인비행로봇의 경우 미국은 이라크전쟁과 아프가니스탄전쟁 등 해외군사 활동이 수요를 촉진하여 세계에서 가장 많은 무인비행로봇을 보유하고 있으며, 제조업체가 매년 3~7%씩 증가하고 있는 추세이다. 대표사례로 Northrop Grumman社(미국)의 해상 및 연안첩보수집용 무인비행로봇 ‘Triton’은 NASA의 지구환경연구에 활용되고 있다. Atomics Aeronautical Systems社(미국)의 정찰용 무인비행로봇 ‘Predator RQ-1’은 아프가니스탄을 비롯한 주요 전장에서 원거리 영상첩보 수집에 투입되고 있다.
군사용 무인지상로봇의 경우 이라크전쟁과 아프가니스탄전쟁 등을 통해 각종 무인지상차량 수요를 촉진시키고 있다. iROBOT(미국) ‘Packbot’은 검문, 폭발물탐지, 감시/정찰 등 군과 민간에 널리 사용되고 있다. Lockheed Martin(미국)의 군수지원시스템 ‘SMSS’는 특수부대를 위한 물자보급 및 전력공급 등 후속군수지원 임무를 수행하며 미 육군에 실전 배치되었다.
필드분야의 경우 착유·목축로봇과 농업로봇 등이 가장 큰 비중을 차지하고 있다. 착유·목축로봇은 농업자동화 초기단계에서 도입되었던 로봇들 중 하나로 노동력과 시간 절감, 가축 관리용이 등의 효과로 시장이 성장하고 있다. Lely(네덜란드)의 ‘Lely Vector’는 세계시장 점유율이 약 77%를 차지하고 있으며, 각종 사료를 최적화된 순서에 따라 공급할 수 있어 젖소의 소화를 돕고, 원유 생산량을 극대화하고 있다.
의료분야의 경우 가장 시장이 활성화된 수술로봇 분야는 미국의 Intuitive Surgical이 시장을 독점(세계시장의 68% 점유)하고 있는 상황이다. 수술로봇 ‘da Vinci’의 경우 2015년 6월 기준 전 세계적으로 약 3,400대가 운용되고 있으며, 국내 42개 병원에 54대가 운용 중인 것으로 나타났다.
가정용 로봇은 청소로봇과 잔디깎기로봇 등이 대표적이다. 청소로봇은 2001년 스웨덴 가전업체 일렉트로룩스가 최초 제품을 개발한 이후 현재 일반에 가장 널리 보급된 서비스용 로봇이다. 미국 iROBOT의 가정용 청소 로봇인 ‘Roomba’의 경우 세계시장 점유율이 50%를 상회하는 것으로 나타났다.
교육용 로봇의 경우 가정용 청소로봇 다음으로 일반에 알려진 서비스용 로봇으로, 덴마크 레고(Lego Mindstorms)가 대표기업이다.
최근 서비스용 로봇기업의 경우 중·대형 수요처이자 공급기업의 특징을 가진 기업의 시장진출 사례를 보면 세계 최대 온라인 유통회사인 아마존은 물류 관리 및 배송 시스템에 로봇을 적용하기 위해 물류로봇과 드론을 개발함과 동시에 자사에서 활용할 계획이다. 물류로봇의 경우 물류로봇기업 키바시스템을 인수(2012년)해 자사 물류 창고 105개에 5만 대의 물류로봇을 도입하여 약 9억 달러 비용을 절감했다. 또한 무인비행로봇(드론)을 활용한 택배 서비스를 기획하고 있으며, 나사(NASA), 미연방항공국(FAA) 등과 함께 실증 실험을 실시했다.
일본 최대 통신회사인 소프트뱅크는 손정희 회장의 강력한 의지 하에 소셜 로봇 ‘PEPPER’를 개발함으로써 자사 대리점에서 활용함과 동시에 일반에 판매·임대 중이다.
그리고 글로벌 대기업이 로봇시장으로 진출하는 특징을 보면 미국·일본 등 선진국을 중심으로 글로벌 대기업의 로봇시장 진출이 활발히 이루어지고 있으며, 기존 기업은 인수·합병을 통해 시장진출 및 사업 강화를 추진 중이다.
세계 서비스로봇 적용산업별 시장 현황(2014년)
3. 해외 주요국 지능형 로봇산업 육성정책의 최근 동향
(1) 미국
미국의 경우 제조업 및 제조업용 로봇시장의 동반 성장을 위해 오바마 대통령이 첨단제조파트너십(Advanced Manufacturing Partnership) 계획을 직접 발표(2011. 6)하였고, 그 일환으로 국가로봇계획(National Robotics Initiative)을 추진 중이다. 미국은 제조업 육성을 위해 로봇, 혁신적 제조공정, 첨단 소재에 중점을 두고 2013년 첨단제조기술 R&D분야에 22억 달러를 투자하였으며, 2014년에는 산·학·관 협력을 중심으로 로봇·소재개발·적층조형기술 등에 투자하였다. 국가 로봇계획은 로봇의 기초연구 및 개발부터 제조, 확산까지의 전 주기를 목표로 하고 있다. 동 계획은 특히 국방로봇, 원천기술력을 활용하여 인간과 공생할 수 있는 협업로봇(Co-Robot)의 개발에 초점을 두고 있는데 2014년 3,200만 달러, 2015년 5,000만 달러, 2016년 3,700만 달러를 투입하였다. 아울러 로보틱스 자문위원회(Robotics Caucus Advisory Committee)를 구성하고, 2013년 위원회의 로드맵을 통하여 6개 분야 로봇개발 계획을 발표한 바 있다.
미국은 서비스용 로봇분야의 경우 우주·국방 분야를 중심으로 시장 발전을 주도하고 있으며 최근 의료·헬스케어 분야로 확대해 나가고 있다. 특히, 미국은 DARPA(Defence Advanced Research Projects Agency)를 중심으로 수술로봇, 하지재활보조로봇, 청소로봇, 구글 무인자동차 등의 로봇기술 개발·확산을 선도하고 있다.
세계 제조업용 로봇 5대기업 점유율 현황
(2) 일본
일본은 아베노믹스의 핵심전략을 담은 ‘일본재흥전략 개정 2014’에 로봇을 포함시켜 총리실 산하 ‘로봇혁명실현회의’를 출범시키고 5차례 회의를 통하여 2015년 1월 ‘로봇신전략’을 발표하였다.
도출된 ‘로봇신전략’에 따라 로봇산업 활성화를 위해 일본 정부는 범정부 차원의 규제개혁, 보급·확산, 기술개발 등을 다각적으로 추진하고 있다. 또한 ‘로봇신전략’ 추진을 위하여 2015년 7월 경제 산업성 내 로봇정책실을 신설하고, 산·학·관 협력을 이끄는 ‘로봇혁명이니셔티브협의회(Robot Revolution Initiative)’를 설립하는 등 조직을 정비하였다. 그 밖에 ‘생산 시스템 개혁’, ‘로봇 활용 추진’, ‘로봇 혁신’ 등 3가지 주제에 대한 워킹그룹(WG)을 설치하고, 산업경쟁력회의 및 종합과학기술혁신회의의 인공지능, IoT 논의와도 연계시켜 나가고 있다.
로봇보급 확산의 일환으로 2015년 ‘로봇도입실증사업’을 시행하고, 22억 엔을 지원하였다. 로봇도입실증사업은 로봇 미도입 업체가 로봇을 도입할 경우 설비 도입 및 라인 구축과 관련된 시스템에 대한 비용을 일부 지원하는 사업이다. 이와 더불어 ‘로봇도입 FS(Feasibility Study)사업’을 추진하고 있는데, 이는 제조 및 서비스 분야에서 로봇 미도입 업체를 대상으로 업무분석 및 로봇도입에 따른 비용효과 산출 등 타당성 조사·비용 일부를 지원하는 것이다. 또한 로봇을 효과적으로 활용하기 위하여 제조업용 로봇, 도로교통법, 의료분야, 공공인프라 등 로봇이 활용되는 각 분야별로 규제를 완화하고 환경정비를 추진하는 노력을 기울이고 있다. 일본은 최근 특정 지정 구역별 주요사업 내 로봇관련 주요 사업을 추진하고 있다. 예를 들어 히로시마현·이히메현 이마바라시의 경우 ‘드론으로 다리 검사’, 치바시의 ‘원격 복약지도’ 등의 사업이 추진되고 있다.
글로벌 대기업의 로봇시장 진출 주요 내용
(3) 중국
중국은 2015년 ‘제조 2025 계획’의 10대 핵심 산업분야에 로봇을 선정했다. 동 계획은 중국 제조업 핵심기술의 높은 대외의존도와 낙후 생산설비 문제, 에너지효율 저조문제를 해결하기 위하여 수립한 정책으로서 2049년까지 총 3단계에 걸쳐 제조 강국으로서의 지위 강화를 도모할 계획을 마련했다. 그간 중국 정부는 장기간에 걸쳐 자원 요소를 대량 투입하여 제조업 규모 확대와 경제성장을 추진해 왔으나 전반적으로 핵심기술을 보유한 산업이 없고, 기업 경영난 및 금융리스크 등의 문제로 생산설비의 문제가 발생해 왔다.
동 계획의 목적을 실현하기 위해 중국은 Smart Manufacturing, 제조업 혁신센터 건설, 제조업 기초 역량 강화, 녹색 제조, 최첨단설비 혁신 프로젝트 등 5개 프로젝트를 마련하였다. 로봇산업과 관련이 있는 ‘Smart Manufacturing 프로젝트’는 주요 산업의 제조공정에 로봇도입을 확대하고, 스마트 시스템 컨트롤 등의 추진을 통해 스마트공장을 건설하는 계획이다. 이를 통해 2020년까지 시범시행 프로젝트 운영비용을 30%까지 절감시키고 상품의 생산주기 30% 단축, 불량률을 30%까지 감소시키는 것이 목표이다.
(4) 유럽
EU 차원의 육성정책을 보면, EU는 주력산업에 대한 글로벌 경쟁력 확보와 지속가능한 성장을 위하여 2014~2020년 기간 동안 800억 유로의 자금을 투입하는 ‘Horizon 2020’ 프로그램을 마련하였다. 동 프로그램은 ▲우수과학 경쟁력 강화 ▲산업 리더십 확보 ▲사회적 과제해결의 3가지 목적을 설정하고 산업리더십 확보 내에 로봇분야를 세부분야로 포함시키고 있다. ‘Horizon 2020’ 로봇분야 전략 실행을 위하여 EU는 공공-민간 파트너십을 통한 SPARC 프로그램을 진행하고 있다. SPARC는 세계에서 가장 규모가 큰 로봇투자 프로그램이다.
SPARC 프로그램에 EU는 700만 유로, EU로보틱스는 21억 유로를 투자하였다. 동 프로그램을 통해 EU는 2020년까지 620억 유로 수준의 로봇시장 규모를 달성할 것으로 예상하고 전 세계 시장에서의 유럽 점유율을 42% 수준까지 증가시킬 수 있을 것으로 전망하고 있다.
4. 정책적 시사점
지능형 로봇의 선진기업들은 축적된 기술력과 역량을 바탕으로 세계 로봇시장을 선점하고 있는 상황이다. 대표적인 제조업용 로봇 기업인 ABB, KUKA, FANUC, YASKAWA, KAWASAKI의 경우 오랜 업력을 바탕으로 로봇 전문기업으로서의 높은 브랜드 가치를 보유하고 있는 점은 시사 하는 바가 크다. 이들 업체들은 양팔·협업 로봇 등 혁신적 제조업용 로봇을 출시해 세계시장을 선점하고 있다. 또한 이들 기업들의 경우 그룹 내 위상을 보면 그룹 또는 자사 매출의 30~100%가 로봇 및 로봇 자동화 매출인 점에 주목할 필요가 있다. 그리고 해외 선도 기업들의 매출 구조가 자사·그룹사 내 소비보다 외부 판매 중심인 점도 눈여겨봐야 한다.
서비스용 로봇기업의 경우 아직 시장공급을 주도하는 전문 대기업은 현재 없는 상황이지만 일부 서비스로봇 분야에 특화된 소수 전문기업들이 있다. 예를 들어 Intuitive Surgical, iROBOT, Lely 등의 사례가 대표적이다. 국내 지능형 로봇산업은 지속적인 성장에도 불구하고 아직까지 특정 분야를 선도할 만한 역량 있는 로봇 전문기업이 부족한 실정인 점을 지적하지 않을 수 없다.
선진국의 로봇산업 육성 정책을 보면, 지능형 로봇을 활용한 자국 제조업 및 경제성장을 목적으로 기존 기술개발 중심 지원에서 로봇 활용·확산 중심으로 정책이 전환되고 있는바, 우리 로봇 산업계에서도 로봇산업의 보급·확산에 좀 더 관심을 가져야 할 것이다. 향후에는 국내 지능형 로봇산업의 사업화 촉진에 대한 정부의 적극적인 투자유인책을 강구해 나가야 할 것이다.
