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산업융합으로 인해 대두되고 있는 로봇융합교육 4차 산업혁명을 대비해 변화하는 교육 형태 이성운 기자입력 2017-07-26 11:37:02

 

‘2015 개정 교육과정’에 따라 내년부터 초등·중학교에서 단계적으로 소프트웨어(SW) 교육이 의무화된다. 이는 4차 산업혁명을 대비해 미래 산업이 필요로 하는 인재 육성을 위한 변화의 바람이다. 로봇산업에서도 이러한 변화의 바람이 불고 있다. 산업-산업이 융합되고, 기술-시장이 융합되는 미래 산업이 다가옴에 따라, 융합인력의 필요성이 대두되고 있다. 이에 본지는 로봇융합인력을 양성하기 위해 변화하는 교육 형태를 소개한다.

 

최근 전 세계적으로 고령화, 저출산, 안전·건강 중시, 1인 가구 시대 등의 사회적 현상으로 인해 대중들의 라이프스타일이 변화하고 있다. 소비 트렌드 또한 삶의 질 추구, 웰빙(Well-being) 등으로 변하는 추세이며, 간호·재활, 재난대응, 문화, 교육, 가정용 생활보조 로봇 등의 창조·혁신 제품이 등장해 신(新)시장을 창출하고 있다.

로봇 산업은 이러한 소비트렌드에 맞게 로봇 기술의 제조, 의료·재활, 문화, 교육, 건설·해양, 농업 등 다양한 분야와 융·복합을 통해 서비스를 창출하는 로봇화(Robotization) 개념으로 발전하고 있으며, 로봇 기술과 타산업간의 융합이 가속화됨에 따라, 기술-시장이 융합된 산업융합(Industry Convergence)이 활발해지고 있다.

 

 

산업융합은 기술융합과 시장융합이 결합된 최종단계로, 혁신에 의해 산업구조와 기업 생태계를 근본적으로 변화시킨 형태이다. 이에 따라 산업현장의 인력 과부족을 해소하고, 하드웨어(HW)와 소프트웨어(SW), 타산업과 타학문의 융합을 통한 창의적인 로봇융합인력 양성의 필요성이 대두되고 있다.

 

 

국내 로봇인력양성 현황


국내 로봇관련 학과 개설대학은 20여 개로, '14년 교육부 공시 기준, 전문대 6개교(전체 147개교 중 4%), 4년제 대학교는 14개교(전체 202개교의 7%)에 불과하다. 또한 '21년까지 로봇 전문인력(전문대졸 이상)은 총 9,268명이 부족해 연평균 927명의 수급차가 발생할 것으로 추산된다.

 

이에 산업통상자원부는 ‘로봇특화 인력양성사업’을 통해 이러한 문제점을 해소하려 노력하고 있다. '00년 ‘마이크로 로봇 전문인력양성사업’에 3년간 20억 원 투자를 시작으로, 석박사급 중심의 고급 전문인력 양성을 중심으로 지원했으며, '09년부터 생산현장 전문 인력양성 사업으로 영역을 확대했다.

 

 

해외 로봇인력양성 현황


로봇산업의 유수 국가들의 경우, 직접적인 인력양성 뿐만 아니라 대형 연구개발 과제, 학·역·산 네트워크를 활용한 다양한 로봇융합 전문 인력 양성이 활성화돼 있다.

 

미국
연구비 Broader Impact로써 인력양성을 프로그램 운영하며, 대학 교육과정 이외에 연구 참여를 통한 로봇전문인력 양성을 활성화한다.


- ARTSI(Advancing Robotics Technology for Societal Impact)

Alliance CMU, Duke, GaTech 등 연구중심대학도 참여하며, Summer REU(Research Experience for Undergraduates) 프로그램으로 여름 방학 중 참여 대학의 연구실에 학생이 인턴으로 연구 참여를 지원한다.


- National Robotics Initiative(NRI)
NSF, NIH, NASA, USDA, NCATS 등 미국의 여러 기관이 다방면으로 참여하는 연간 총 5천억 불 규모의 대형 로봇 프로그램 지원 사업이다. 격리된 제조용 로봇 시스템과 다른 차세대 인간과 로봇의 공존이라는 큰 주제 안에서 로봇 연구 개발 프로그램 및 K-16 로봇 교육 프로그램을 운영하고 있다.

 

EU
euRobotics, INTRO 등 학·연·산 네트워크 구축을 통한 인력양성 프로그램을 운영한다.


-euRobotics
학·연·산 연계 활성화를 주목적으로 하며, 예산은 8억 100만 유로 규모이다. 매년 다수의 단기(5일 정도) 로봇 교육훈련 프로그램을 제공한다. 또한 학·연·산 활성화를 위한 기업체 및 대학이 각각 독립적인 네트워크 EUROP와 EURON을 구축했다.


-INTRO(INteractive RObotics research network)
박사과정, 포닥 연구원에 대한 직접적인 지원 프로그램으로, 폭 넓은 기술의 이해를 기반으로 로봇 연구를 수행할 수 있는 젊은 세대의 로봇 연구자 양성을 목표로 한다.

 

일본
메카트로닉스, 전기, 전자, 기계, 재료 및 금속 분야의 우수한 인력이 지능형 로봇분야로 유입이 이루어지고 있어 관련 인력들의 수급이 원활하며, 글로벌 교류를 강조한다. 또한 로봇 특구, 로보콘 등 기본적으로 로봇에 대해서 쉽게 접할 수 있는 환경으로 인해 로봇 분야로의 인력 공급이 원활하다.

 

국내·외 로봇융합교육 사례 분석

 

메사추세츠 공과대학(MIT)
CSAIL(Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory)센터에서 연구를 통한 인력양성을 수행하며, Electrical Engineering and Computer Science학과와 Mechanical Engineering학과에서 로봇융합 관련 교과목을 개설했다.
CSAIL센터는 인공지능 관련 29개 그룹, 시스템 관련 17개 그룹, 이론 관련 9개 그룹으로 구성되어 있다.
Electrical Engineering and Computer Science학과의 경우 총 244개의 교과목 중, 68개의 로봇 관련 교과목을 운영, 19개의 로봇융합 관련 교과목을 운영한다. Mechanical Engineering 학과의 경우 총 141개의 교과목 중, 68개의 로봇 관련 교과목을 운영, 27개의 로봇융합 관련 교과목을 운영한다.

 

 

CSAIL센터의 로보틱스 그룹은 하드웨어/기계 메카니즘 연구보다는 주로 CS 측면의 성격이 강하다. 로봇 시스템은 여러 분야의 이론이 필요하기 때문에 학제 간 연계는 필수이며 Bottom-up 방식 보다는 주제에 따른 Top-down 방식의 기술 연구가 주를 이루고 있다.

 

스탠포드 대학교
Computer Science학과와 Mechanical Engineering학과에서 로봇융합 관련 교과목을 개설했다. Computer Science학과의 경우, 총 208개의 교과목 중 31개의 로봇융합 관련 교과목, Mechanical학과의 경우, 총 287개 중 35개의 로봇융합 관련 교과목을 운영하고 있다.
운영 중인 교과목 중에는 의료·재활 로봇, 비행 로봇, 자동차/모빌리티 로봇, 인간-로봇 상호작용, 생체모방 로봇, 인간형 로봇, 로봇 기획 관련 로봇융합 등이 있다.
이외에도 다양한 로봇융합 테마별 교과목을 개설하고, ‘Think Like a Designer’, ‘Introduction Foresight and Innovation’과 같이 로봇 기획과 관련된 교과목도 운영하고 있다.

 

카네기멜론대학교
RI(Robot Institute, 1979년 설립) 및 별도의 로봇 대학원(1988년 설립)을 통해 로봇융합 교육 및 인력양성을 수행한다. RI는 석·박사 제도부터 학부 과정, 초·중·고를 위한 단계별 교육 프로그램을 운영하고, 다양한 교육 방법을 제시한다.
또한 국립 로봇공학센터(National Robotics Engineering Center : NREC)를 통해 로봇 설계, 개발, 산업 및 로봇 테스트 조직을 구성·운영한다.

기본적인 석박사 과정과 이와 별도로 비즈니스 교육과 글로벌 교육, 영상처리 교육을 통한 산업 밀착형 교육 프로그램을 개발했으며, 각각 학생 및 기업 환경에 맞춰 교육이 이루어질 수 있도록 구성했다.

융합학문에 대한 접근을 위해 타 학부과목을 수강할 수 있도록 하고, 융합기술 및 실무형 로봇 교육을 수행할 수 있도록 대부분 학기에 프로젝트 수업을 배치했다. 이외에 학생을 대상으로 로봇 교육 프로그램을 구성하고, 이와 더불어 5학년 석사 과정을 통해 빠르게 석사과정까지 이수할 수 있는 다양한 프로그램을 제공한다.


한국과학기술원(KAIST)
기계과, 전자전산학과, 바이오시스템학과, 산업디자인학과의 교수진을 활용해 ‘로봇공학 학제전공’ 교과과정을 운영한다. 더불어 국제 공동 연구, 교환학생 제도, 국제공동 학위과정 개설 등을 통해 로봇 분야 국제 협력 네트워크를 강화하고, 외국어 능력 및 리더십을 겸비한 인재를 양성하고 있다.

또한 기계과, 전자전산학과, 바이오시스템학과, 산업디자인학과의 로봇 관련 교과목 이외에 로봇공학 학제전공 자체적으로 로봇융합 관련 교과목을 개설했다. 현재 기술 수준을 고려한 사업화에 중점을 둔 프로젝트 기반 실습 교육을 통해, 기업에서 필요한 연구개발 능력을 갖춘 지능로봇 분야의 고급 핵심인력을 양성한다.
이외에 로봇관련 필수선택 교과목과 로봇융합 관련 자유선택 교과목으로 구성해 특정 로봇테마의 연구개발 능력을 갖출 수 있도록 교과목 운용한다.


부산대학교
로봇 협동과정의 기존 학과를 활용해 교과과정을 개편했다. 로봇 기술 및 타 학과 전공심화 및 융합 교육, 그리고 창의Capstone Design 교과 과정 완성도 향상을 위해 경영학과 교수 및 디자인학과 교수가 참여했다.

▲ 부산대학교 실무형 로봇 창의 인재 양성 교육과정


서울과학기술대학교
창의융합 로봇석사 인력양성 프로그램은 로봇관련 산업체의 요구와 과거의 로봇 프로젝트 경험을 바탕으로 실사구시적 석사과정 프로그램을 구성하고
있다.
로봇 설계, 개발, 제작 관련 분야를 로봇설계, 로봇구동, 로봇제어, 로봇센서, 로봇통신, 로봇프로그램, 로봇응용, 로봇창의 분야로 나눠 진행하고 있다.
 

▲ 서울 과학 기술 대학교 창의 융합 로봇 석사 교육과정

 

서울대학교
기계항공공학부, 전기컴퓨터 공학부 및, 융합과학기술 대학원에서 로봇융합 관련 교과목을 운영한다. 지능형시스템의 학문적 정립과 산업으로의 적용을 위해 컴퓨터공학, 기계공학, 전기전자공학, 제어공학, 인간공학, 경영학, 산업디자인 등을 아우르는 학제적이고 융합적인 교육과 연구기관을 목표로 융합과학부 내 지능형융합시스템전공을 설립했다.
또한 지능융합기술을 인간 친화적 로봇, 대규모 정보처리시스템, 미래 자동차를 위한 IT 등 신산업 분야에 적용하는데 우선적으로 집중하고 있다. 의료·재활 로봇, 비행 로봇, 자동차·모빌리티 로봇, 인간형 로봇, 인간-로봇 상호작용, 생체모방 로봇 관련 로봇융합 교과목을 운영하고, 융합과학부 내 지능형융합 시스템전공도 별도로 운용하고 있다.

 

시사점


국내 대학의 로봇관련학과의 절대 부족 등으로 로봇전문인력의 수급차가 발생하고 있으며, 로봇기술-타 산업 융합형 교육체계도 미비한 실정이다. 이에 로봇전문인력 양성의 양적 확대가 필요하며, 아울러 기술+시장융합이 결합된 산업융합형 교육과정 개발로 로봇융합교육 활성화가 중요시되고 있다.
양적 확대에는 중소기업 실무형 인력양성(現, 산업융합연계형 로봇창의교육사업)과 더불어 글로벌 리더형 R&D전문인력 등 로봇 전문인력양성의 양적 확대가 필요하다. 또한 대학 로봇학과 우수학생 선발과 융합인재로 양성하기 위한 지원책이 제시되고 있다.

융합인력양성에는 로봇기술과 타산업 간의 융합 가속화 트렌드에 대응하는 융합교육의 질적 수준 향상이 중요하다. 미래 유망 로봇-타산업 융합분야를 고려한 전략분야별 융합 교육과정 개발·보급으로 실질적인 산업융합형 융합교육의 활성화가 필요하다.

 

이성운 기자
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