재난안전산업이 산업분류 제정으로 독자적인 현황파악 등 통계조사 관리가 가능하게 됐다.
국민안전처는 제정된 재난안전산업분류를 바탕으로 금년 3월 안전산업 통계조사를 최초로 실시할 예정이다.(결과발표 : '16년 하반기) 이번 통계 조사를 통해 안전산업의 구조와 규모를 파악하고, 미래 전략 콘텐츠를 발굴하는 등 본격적으로 안전산업 육성 정책을 추진해 나갈 계획이다. 이에 따라 이번달에는 한국산업기술평가관리원에서 발표한 ‘안전로봇 기술 현황과 향후 전망’을 소개한다.
사진. Solidworks
1. 개요
1) 안전로봇의 정의 및 분류
안전로봇이란 재난이 발생하거나 발생할 가능성이 높은 상황에 투입되어 피해가 확산되는 것을 방지하기 위하여 정찰, 방재 및 구호작업 등을 직접 수행하거나 간접적으로 지원하는 로봇이다. 현재까지 개발된 안전로봇은 사용 용도에 따라 크게 감시·정찰용, 대테러용, 소방용, 인명탐색 및 구조용, 재난복구용으로 나뉠 수 있다.
2) 안전로봇 특징
안전로봇의 구매자는 주로 정부이며, 안전로봇을 통해 재난으로 인한 피해 감소가 증명 된다면 정부 수요를 기반으로 지속적인 시장 창출이 가능하다. 다만 경찰, 소방대원 등 안전산업 종사자들은 검증된 제품만을 사용하려는 보수적인 특성이 있다. 따라서 수요자를 고려한 완성도 높은 제품개발이 되지 않으면 시장 진입이 어려운 특징이 있다.
안전로봇의 특성상 개발 기간이 길고 많은 비용이 소요되며, 제품의 개선 및 인증을 위하여 관련 종사자들의 시범운영 등이 추가적으로 요구된다. 때문에 민간 주도의 시장창출이 어려우며, 정부의 정책이 산업 활성화에 지대한 영향을 미친다.
2. 국내·외 정책 동향
1) 국외 정책 동향
미국 '13년 로봇로드맵에서 국토의 안전과 보호를 위한 로봇기술의 중요성을 강조 하는 등 재난대응 로봇과 관련된 기술개발에 국가적 지원 지속 추진 중이다.
※ 출처 : A Roadmap for U.S. Robotics : From Internet to Robotics, 2013
TALON(사진. Wikimedia)
일본 '11년 동일본 대지진과 이로 인한 후쿠시마 원전사고 이후, 재난·재해 대응에 대한 정책 방향 수립 및 연구개발 지원 확대되는 추세이다. ‘과학기술혁신 종합전략('13. 6)’의 5대 분야 중점추진과제에 재난·재해 대응 로봇 기술개발을 포함하였다.
EU '13년 지능형 탐색·구조 로봇을 위한 새로운 그랜드챌린지인 ‘euRathlon 프로젝트’를 출범시켰으며, R&D사업에 73.4M 이상을 지원하는 등 EU차원의 다양한 재난대응 로봇 사업을 추진 중에 있다.
2) 국내 정책 동향
국과위 재난재해 대응 과학기술 역할강화 기본방향('14. 6)의 일환으로 수립된 ‘재난대응 과학기술 역할강화 3개년 실천전략('14. 12)’에 재난현장 대응기술 첨단화의 일환으로 무인로봇 개발 계획이 포함되었다.
범부처 모든 유형의 ‘재난관리 전(全)과정’을 혁신하는 종합계획으로 과학기술을 활용한 재난예방 강화 방안이 포함된 ‘안전혁신 마스터플랜('15. 3)’과 ‘안전산업 활성화 방안('15. 3)’에서 5대 안전 新기술에 국민 안전로봇을 포함하는 등 범부처 차원의 재난·안전 기술개발 정책을 수립하였다.
안전처 ‘산업연계형 국가 안전大진단 추진 기본계획’을 발표('15. 2)하고 안전투자·정책 수요 창출의 일환으로 12대 선도 안전산업에 재난대응 로봇 산업을 포함하였다.
산업부 제6차 산업기술혁신계획('13. 12)에서 미래 산업을 이끌 창조경제 산업엔진 13대 메가 프로젝트의 하나로 국민 안전·건강 로봇 프로젝트를 선정하였다.
3. 국내·외 연구개발 동향
1) 국외 연구개발 동향
▶ 감시·정찰 및 대테러용
미국 세계 최고의 군사용 로봇 기술을 바탕으로 테러에 대비한 다양한 사회 안전로봇을 개발하고 있다.
RATLER(Sandia국립연구소)는 정찰용, 폭발물처리, 위험물을 취급한다. Fuel Cell Propulsion Institute와 협력으로 경량·장 수명 연료전지(PEM)를 갖추고 있다.
TALON(Foster-Miller)은 정찰용, 폭발물처리, 위험물 취급 등 이라크와 아프가니스탄에서 20,000건 이상의 폭발물 처리 임무를 수행한다.
PackBot(iRobot) 기능이 다양화되고, 토크, 속도, 운용시간 등이 개선되었으며, 미군이 이라크에 수백 대를 투입해 성공적으로 사용 중이다.
Rhex(Boston Dynamics) 6족 메커니즘의 험지 주행 계단, 가파른 경사, 험한 지형 이동 등에 활용된다.
MK2 Arm(HDT Global) 7.3㎏ 로봇팔로 23㎏을 들어 올릴 수 있으며, 양팔을 사용하면 50㎏까지 가능하다.
ANDROS F6(Remotec)은 정찰용, 경찰용 등 다목적으로 활용 가능하다.
EU German-French MMSR-SYDERA 컨소시엄에서 지뢰와 IEDs를 탐지하고 제거하기 위한 다양한 로봇을 개발했으며, 유럽 무인로봇 자동차 경기 ELROB(European Land-Robot Trial)를 통해 대테러 수색이나 재난구조용 로봇의 기술증진에 기여하고 있다.
▶ 소방용
일본, 미국, 유럽 등 선진국에서는 다양한 형태의 소방 로봇 개발 및 현장테스트를 추진하였으며, 최근 중국, 브라질 등에서도 기술 개발 착수했다.
▶ 인명탐색·구조 및 재난복구용
미국과 일본을 중심으로 긴급한 재난현장에서 인명을 살리고 재난을 복구하기 위한 다양한 로봇이 개발되고 있다.
BEAR(미국)은 붕괴된 건물이나 유해한 화학물질 유출 현장에서 인명을 구출한다.
Enryu(일본)은 지진 재해 현장 등에서 건물잔해 제거용으로 쓰인다.
Brokk(스웨덴) 건물 철거 및 잔해 제거, 전로/래들/토페토카의 청소, 터널링 작업, 원자력 발전소 내 설비 정비, 광산 굴착 작업 등으로 쓰인다.
2) 국내 연구개발 동향
▶ 감시·정찰 및 대테러용
주로 기간산업 및 군수시설 감시경계용으로 로봇을 개발하였으며, 최근에는 드론을 활용한 감시·정찰 로봇의 개발이 활발하다.
DT3(한국과학기술연구원)은 무선 조종방식으로 EOD장비와 열영상 장비를 탑재하였다.
리모아이002(유콘시스템)는 이륙방식은 투척식과 자동이륙이며, 착륙방식은 낙하산과 자동 착륙이다. CCD, IR이 탑재되어 있다.
동축반전형 소형비행로봇(한국생산기술연구원)은 수직으로 이착륙이 가능하며, CCD카메라와 안정화 제어기를 탑재하였다.
▶ 소방용
'02년 한국과학기술원과 한국원자력연구원 공동으로 열영상 카메라에 의해 화점을 자동 탐지하고 화재를 진압할 수 있는 소방용 로봇을 개발했다.
DRB파텍(주)의 무인방수로봇은 시범사업을 통해 전국 소방서에 보급되어 활용 중이다. 지하상가 및 지하철 등의 실내 환경에서 화재 탐지/진압용으로 쓰인다.
현대위아/현대로템은 유류 및 가스저장 시설 등 화재 및 폭발위험이 큰 시설의 화재 진압용 로봇을 개발하였다.
호야로봇/대구경북과학기술원의 화재정찰로봇은 화재환경 모니터링과 정찰기능을 갖추고 있다. 이에 시범사업을 통해 전국 소방서에 보급되어 활용 중이다.
▶ 인명탐색·구조 및 재난복구용
한국과학기술연구원, 한국원자력연구원 중심으로 재난환경에서의 매몰인명 탐색 등 정보수집이 가능한 로봇이 개발되고 있다.
한국과학기술연구원/유진로봇이 개발한 로봇은 재난환경에서 이동하며 정보수집이 가능하게 만들어졌다.
한국원자력연구원은 매몰자 탐색을 위해 붕괴와 배관 등으로 이동이 가능한 로봇과 붕괴재난 시 붕괴 잔해물을 극복하고 이동하며 재난환경 정보 수집 및 인명탐지가 가능한 로봇을 개발하였다.
4. 시장전망
1) 관련 시장이 형성되고 있는 초기 단계
해외 직접적인 안전로봇 시장은 규모가 작으나, 연관성이 높은 UGV, UAV 시장이 급속도로 팽창할 것으로 전망되어 제품의 파급효과가 클 것으로 예상된다.
※ UGV 시장 : '14년 $15.1억 → '20년 $82.6억, 연평균 32.7% 성장 전망(Markets and Markets, '14)
※ UAV 시장 : '13년 $50억 → '20년 $150억, 3배 성장 전망(Research and Market, '13)
국내 전체 시장은 30여억 원 규모로 작으나 정부가 안전로봇과 관련한 다양한 정책을 펼치고 있어 관련 시장의 꾸준한 성장이 예상된다.
2) 안전로봇의 시장 잠재력은 높음
소방장비는 기 활용장비를 지속적으로 사용하려는 보수성이 강한 특징을 지니지만, 최근 5G 이동통신, 로봇, 사물인터넷 등 기술의 발전과 더불어 소방장비 첨단화의 요구가 높아지고 있다. 세계 소방산업의 시장규모는 약 44.5조 원('11년), 국내 소방방재 주요제품의 생산 규모는 약 8,100억 원('11년)으로 안전로봇이 첨단 소방장비로 활용 된다면 이미 활성화 되어 있는 소방장비 시장의 진입이 가능할 것으로 예상된다.
※ 출처 : ‘국내 소방산업 육성방안에 관한 연구’, 한국화재소방학회 논문지, 2011.
5. 시사점
1) 안전로봇 세계시장 선점을 위해 정부 주도의 육성 전략 필요
안전로봇은 아직 시장 형성 초기단계로 완성도 높은 제품 개발을 통해 세계시장 선점이 가능하다. 하지만 안전로봇은 초기 개발비용이 높고 개발 이후 신뢰성 확보 및 평가를 위해 오랜 검증 기간이 필요하여 민간 주도의 시장 창출이 어렵다. 때문에 정부 주도의 안전로봇 산업의 육성 전략이 필요하다.
2) 수요자 중심의 제품개발 필요
단기간에 재난현장에서 로봇이 스스로 판단하여 문제를 해결하는 기술수준 도달은 어려워 보이며, 재난 현장의 경찰, 소방대원의 재난대응 작업을 돕는 장비의 개념으로 활용 되어야 한다. 더불어 사용자 조작·설치 용이한 수요자 요구에 맞는 제품 개발이 필요하여 개발 과정에서 수요자가 참여하는 것이 중요하다.
3) 검증을 위한 인프라가 시장 활성화의 핵심
높은 신뢰성 확보를 위한 성능 검증 테스트가 필요하다. 또한 사람과 함께 재난대응 작전의 일부가 되기 위한 실전 수준의 강도 높은 모의훈련이 필요할 것으로 보인다. 안전로봇 산업이 활성화되기 위해서는 성능 검증 및 모의훈련을 통하여 수요자에게 활용성을 검증 받아야 하며, 이를 위한 장비 및 시설 구축이 동반되어야 한다.
*출처 : 안전로봇 기술 현황과 향후 전망, PD ISSUE REPORT DECEMBER 2015 VOL 15-12 pp.67~79 박현섭 PD(KEIT 로봇 PD실), 서진호 선임연구본부장(한국로봇융합연구원)
한국산업기술평가관리원 www.keit.re.kr
