청소로봇은 인구고령화, 노동인구 부족, 고난이도 작업이라는 산업/사회적 한계로 다양한 시설에서 활용이 이뤄지고 있는 대표적인 아이템이다. 자율주행과 청소 도구의 융합으로 청결 관리가 필요한 영역을 정의하고 관리토록 개발된 이 장비는 특정 기술의 고도화와 정부 차원의 지원이 이뤄진다면, 국내 산업 발전에 크게 기여할 것으로 기대를 모은다.
사진. 클립아트코리아
도입 배경
복합건축물부터, 대형쇼핑몰, 학교, 병원, 공연장, 공공시설, 역사 그리고 산업 현장인 아파트형 공장에서 비산·분산되는 다양한 오염물질은 사람의 건강을 악화시키고, 전반적인 감염 취약이나 생산성 저해를 초래하는 문제를 발생시킨다. 이 때문에 대부분의 현장에서는 청결 관리 여부를 의무적으로 설정하고 있으나 작업자가 추가적으로 업무를 병행해야 하는 문제와 더불어 전문적인 청소 기술 부족으로 축적되는 먼지나 비산물에서 벗어나지 못해 현상 유지 정도에 그치는 것이 한계점으로 다가오고 있다. 이에 따라 특정 기업은 전문 청소 업체와 연계해 이를 극복하고자 노력했으나, 청소산업이 노동력에 크게 의존하고, 청소방법이나 품질 등에서 규격화도 부족할 뿐만 아니라, 기업 자체가 영세함에 따라 폐업율도 높다는 문제가 있다. 더불어 해당 업무에 종사하는 노동자 입장에서도, 3D 환경에서 발생 가능한 잠재적 산업재해 가능성이 있기에 안전에서 벗어날 수 없다는 측면을 고려한다면, 결코 만만치 않는 일이 되는 셈이다. 이러한 시장 한계를 극복하기 위해 도입된 것이 청소로봇이다. 이 장비는 청소산업의 전반적인 효율 개선과 작업자 안전을 고려해 1990년대부터 본격적으로 개발·출시됐다.
다만 청소로봇이 쓰레기를 인식하고, 장착된 도구를 활용하는 기술이 미비하고, 청소 생산성이 낮은데도 불구하고 장비 가격이 매우 고가라는 점, 그리고 당시 잠재 구매자에 입맛에 사로잡는 매력 어필 부족으로 공감대를 크게 얻지 못했다는 점이 시장 도입을 저해하며 어려움을 겪었다. 다만 이 과정에서 경제적 가치 인식과 향후 발전될 기 가능성을 시장에 제시했다는 점에서 주목을 받은 것은 분명했다.
시장 동향
글로벌 시장조사기관 MarketandMarket의 ‘청소로봇 시장’ 최신 보고서에 따르면, 2021년 기준 전 세계 청소로봇 시장규모는 88억 8000만 달러이며 2021~2026년 예측기간 동안 연평균 22.8%의 비율로 성장해 2026년에는 248억 달러 규모에 이를 것으로 예상된다고 코트라가 밝힌 바 있다. 이러한 지표는 실제 전 세계적으로 청소로봇의 수요가 늘어나고 있다는 것을 확인할 수 있는 대목이다. 물론, 데이터 집계된 내용을 보면 2021년과 다가오는 2026년 모두 대부분 가정용 부문의 비중이 크다는 것을 알 수 있으나 산업용, 헬스케어 그리고 특히 상업용 부문에서도 도드라지는 성장세를 확인할 수 있는 것을 보면, 해당 업계도 다양한 기술 탑재와 서비스 등으로 확대되는 것을 알 수 있다.
상업 시설 혹은 복합건축물에서 활용하는 청소로봇은 실내 노면을 브러쉬로 청소하거나 높은 압력으로 세척하는 방식이 주를 이루며 청소 장비 전문업체가 한 세션으로 구성해 개발 판매하는 경우가 대부분이다. 관련 기업으로 독일의 카처(Karcher)를 비롯해 캐나다의 에비드봇(Avidbots), 덴마크의 닐피스크(Nilfisk), 중국의 가우시움(Gausium), 미국 테넌트(Tennant) 등은 지속적인 경쟁구도를 갖추고 있으며, 특히 이들은 보다 지능적인 로봇 기술 기반의 청소 장비를 개발하는 데에 집중하고 있다.
해당 업계에 종사하는 한 관계자에 따르면 “상업용 청소로봇 시장이 그간 다양한 기술의 발전과 탑재를 거듭하면서 빠른 속도로 성장해왔다는 점을 고려하면, 향후 더욱 역동성을 갖출 가능성이 있다는 것을 부정할 수 없을 것”이라며 “3D 산업인 만큼 작업자의 기피 현상이 분명하나 현장을 유지관리 해야 하는 필연적인 상황에 직면한 대부분의 상업 및 산업계는 이제 청소로봇을 잠재적으로 검토해야 할 것”이라고 전했다.
전 세계 청소로봇 사용분야별 시장규모(단위 : US$백만)
자료 : MarketandMarket
기술 동향
시대를 거듭하며 발전해온 청소로봇 시장은 특정 경로를 탐색하고, 동적인 환경에서도 이상적으로 움직일 수 있는 자율주행 기술의 발달, 투자 시간 대비 높은 생산성과 사람 개입의 최소화, 내부 부품의 소형화에 따른 전반적인 콤팩트한 디자인 구축, 제조사의 지속적인 사후관리 서비스 정책 등이 갖춰지면서 성장을 이룩하고 있다. 다만 아직까지 서비스로봇 분야에서의 상업 및 산업용 청소로봇 시장 성장은 더디게 일어나게 있는데, 이는 전반적인 수요 부족과 비용 한계, 운영 가능 지역에서 벌어지는 불규칙성 등에서 문제를 겪고 있기 때문으로 분석되고 있다. 이러한 로봇 시장이 더욱 확장되기 위해서는 해당 분야에 적용할 수 있는 기술적인 부분인 자율주행기술과 전반적인 시스템의 운영 유연성이 갖춰져야 할 것으로 파악된다. 상업 및 산업용 청소로봇 업계에서는 현재 청소로봇 시장이 확장되고 분야인 가정이나 사무실에서 사용할 수 있는 소형장비에서의 기술을 적극적으로 수용하고 특성에 맞는 기술 개발이 이뤄져야 할 것이다.
일반적으로 시장에 판매되고 있는 상업용 청소로봇은 잠재 청소 가능 지역을 스캔 후 인식하고, 최적 경로를 생성하고 나면, 현장 특성에 맞는 청소 방식을 구성해 테스트를 거쳐 최종 운영되는 자율주행 기술을 갖춘다는 점에서 불필요한 사람의 개입을 최소화하고, 전반적인 생산 비용을 최소화하는 데 기여한다. 이는 작업이 필요한 영역을 로봇에 인지시키기만 하면, 로봇에 탑재된 시스템을 활용해 특정 업무를 처리하는 방식으로 딥러닝 기반 알고리즘과 카메라, 레이저 센서 등의 고도화가 이뤄졌기에 가능한 결과이다. 추가적으로 로봇의 업무 효율을 확인할 수 있는 실시간 데이터 측정 기능과 모니터링 기술은 발생될 수 있는 잠재적인 사고 발생 여부를 미연에 방지하고, 원하는 위치에서 업무를 직접적으로 수행하고 있는지를 판단할 수 있어 더욱 해당 기술의 중요성을 사용자가 체험하고 있는 상황이다.
에비드봇의 청소로봇 네오 / 사진. 에비드봇
다음으로, 신뢰성과 내구성의 향상은 전반적인 생산성 향상에 기여한다. 내부에 적용하는 부품이 대부분 소형화돼 제품 디자인 자체가 과거 대비 콤팩트해졌으며, 이에 따라 사람이 청소하기 어려운 구간을 쉽게 왕래할 수 있다는 특성도 갖추면서 청소로봇의 자체적인 평가도 매우 제고됐다. 여기에 더해 유선에서 무선으로의 전환은 청소로봇의 이상점을 보여주는 대목이라 할 수 있을 것이다. 차세대 산업으로 불리는 이차전지 시장이 활발해지면서 이와 관련된 다양한 연구개발이 이뤄졌으며, 청소로봇에 적용 가능한 배터리의 자체 수명이 길어짐에 따라 로봇은 더욱 활발한 업무 수행이 가능해진 것이다. 물론 대부분 장비에 적용되고 있는 배터리 안전성 측면에서는 추가적인 검증이나 기술 확보를 위한 개발이 시장에서 요구되고 있어 관련 기업들은 이에 대한 필요한 부문을 설정하고, 발전을 거듭할 필요가 있을 것이다. 대부분 관련 기업들은 일정 배터리가 소모되면 로딩 스테이션으로 복귀해 재충전 후 다시 업무를 수행할 수 있도록 솔루션을 제안하고 있어 향후 배터리 안전성이 고도화로 이뤄진다면, 재충전 회기 시간도 줄일뿐만 아니라, 전반적인 생산성 향상도 개선할 수 있을 것으로 기대된다.
한편, 상업용 청소로봇 시장에서는 자율주행의 고도화, 배터리 안전성 추가 확보와 더불어 각 현장마다 유기적으로 연동할 수 있는 소프트웨어의 체계화도 필요하다고 보고 있다. 서비스 부문에서 로봇이 특정 위치로 이동해 주문자에게 물품을 배달하는 배송 서비스가 확대되고 있는 상황이며, 이 과정을 실현하기 위해서는 로봇이 층을 오르내릴 수 있는 엘리베이터 탑승을 위해 기업 간 업무협약을 체결해 가능성을 검토하고 있다. 현재 청소로봇은 규격이 여전히 크고, 빌딩 간 연계 기술이 부족하다는 한계점이 있지만 해당 장비 간의 유기성을 적절히 확보한다면, 건물 전체에 걸친 토털 솔루션 형태의 제공이 가능할 것으로 기대된다.
사진. 클립아트코리아
시사점
활발한 개발과 상용화 추세에 따라 성장이 거듭 확산되고 있는 상업용 청소로봇 시장은 자율주행기술을 더욱 고도화하고, 데이터 기술을 융합해 보다 보편성을 확보해야 할 것으로 보인다. 특히 우리나라는 상업용 청소로봇 시장이 매우 미비하다 정의할 만큼, 시장이 형성되어 있지 않다는 점에서 특정 자율주행기술을 보유한 기업이나 기관이 하나의 컨소시엄을 구축해 기술과 장비를 상호 융합하는 보완적 관계를 형성하는 단계도 고려할 수 있겠다. 또한 향후 자율주행이라는 고도 기술을 바탕으로 이 시장에 진출할 수 있는 스타트업이나 중소기업의 성장을 위해 정부가 보다 해당 영역에 관심을 가지고 지원 방향이나 시장 접근, 소통의 창 마련에도 관심을 기울일 필요가 있다.
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