일본의 로봇정책 - RT 혁명, 일본을 비약시킨다(1)
산업용 로봇이 궤도에 오른 이후 인간과 공존ㆍ협조하는 지능형로봇의 실용화 및 안전기준 지침 마련에 대한 필요성이 제기되고 있다. 일본의 경제산업성은 이 같은 과제해결을 위해 ‘로봇정책연구회’를 발족하고, 연구를 진행하고 있다. 본 내용을 통해 시장화를 위한 일본의 로봇정책에 대해 살펴보도록 하겠다.
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* 자료출처 : 일본로봇정책연구회(전남대학교 박종오 교수 제공) 목차
1. 로봇에 관한 인식과 검토 시점
가. 로봇산업을 둘러싼 사회ㆍ경제환경
나. 로봇산업, 기술 및 정책의 현황
다. 로봇정책연구회의 검토 시점
2. 차세대 로봇의 시장환경 정비
가. 메이커와 유저간 연대를 통한 실용화 방안
나. 로봇산업 관련사업자의 대처
다. 지방자치단체의 대처
라. 로봇 관련 인재육성
3. 차세대 로봇의 안정성확보
가. 안정성확보에 대한 현행 대처
나. 안전성확보방책의 검토 시점
다. 인간과 공존하는 로봇의 안전성확보
4. 미션제공형 RT 시스템의 개발
가. 미션제공형 프로젝트에 대한 기본적인 사고방식
나. 기술개발대상의 검토
다. 미션제공형 기술개발의 진행방식
라. 과제해결을 향한 7개의 주요 미션
5. 향후 전망
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1. 로봇에 관한 인식과 검토 시점
가. 로봇산업을 둘러싼 사회·경제환경
1) 인간의 활동영역을 확장시키는 로봇
1990년대 이후 일본경제는 성숙경제로 이행했다고 일컬어진다. 이것은 폭발적인 수요를 불러올 것으로 예상한 산업이 고도 성장기에 비해 상대적으로 많지 않다는 것을 의미하지만, 지금과 같은 시기라도 신3종 신기(神器)라 불리는 디지털가전은, 기술혁신과 더불어 수요가 급증하고 있다.
예로부터 성장산업의 기술·제품군을 살펴보면 초기에는 인간의 필요성에 의해서 생겨났지만, 기술이 발전하고, 차츰 인간의 능력을 크게 넘어서게 되면서 수요가 폭발적으로 급증하는 경향이 있다. 즉, 인간의 활동영역을 확장시키는 기술·제품이 새로운 산업을 창조한다고 할 수 있다.
예를 들어 자동차는 마차의 대체품으로 출발했지만 어느새 마차의 기능을 훨씬 넘어서게 되고, 오늘날의 자동차 사회를 형성하기에 이르렀다. 또한, TV가 라디오를 넘어서 TV문화를 가져온 사례 등 비슷한 사례는 많이 존재한다.
산업용 로봇도 당초에는 자동차 도장, 용접공정의 노동안전위생의 필요에서 만들어졌지만, 점점 인간보다 정확하고, 빠른 작업이 가능할 수 있도록 발전했다.
다시 말해 실용적인 제품의 대부분은 인간을 지원하는 제품에서 출발해 인간의 능력을 대행하는 제품의 기능을 넘어서게 되면, 인간의 활동영역을 넓히기 시작하고, 폭발적으로 발전하는 경향이 있다고 할 수 있다.
2) 일본의 ‘고도 부품산업 집적’이 뒷받침 하는 제작력(製作力)
오늘날에도 제조업은 경제성장 견인과 생산성의 향상이라는 점에서 일본 경제에 공헌하며, 국제적으로도 경쟁력을 갖고 있다. ‘신산업 창조전략’은 이러한 경쟁력을 원천으로 세계적으로도 드문 ‘고도 부품산업 집적’의 존재를 지적하고 있다. ‘고도 부품산업 집적’은 제작에 불가결한 요소기술(정밀미세가공, 특수소재합성 등)의 네트워크화를 통해 다른 분야의 기술영역 융합에 의한 이노베이션을 창출하고, 현장 레벨의 신속·고도의 ‘스리아와세(세밀한 조정을 통한 분업)’를 가능하게 하고 있다.
그러므로 앞으로 로봇 혹은 RT(로봇기술)의 발전에 있어서 다음과 같은 사항을 유의할 필요가 있다.
먼저, 로봇 또는 RT는 폭 넓은 기술의 통합 시스템이며, 기술과 시장 모두 충분하게 성숙하지 않은 단계에서는 개개의 제품마다 기술의 스리아와세(세밀한 조정을 통한 분업)를 요하는 산업이다. 이 때문에 서비스 로봇을 포함한 새로운 로봇산업이 창성된 후에도 일본의 ‘고도 부품 집적’은 큰 강점이며, 세계적으로도 일본의 로봇산업이 경쟁력을 발휘하기 쉽다.
3) 저출산·고령화와 노동력 부족
일본의 저출산·고령화는 세계 최고의 스피드로 진행되고 있고, 1995년부터 2000년에 걸쳐서는 생산연령인구, 1999년에는 노동력인구가 각각 감소세로 돌아섰다. 또, 인구동태통계(연간추계)에 의하면, 2005년 일본총인구는 약 1만명이 자연감소했다. 이미 인구감소시대에 돌입하였으며, 그 상태가 계속되고 있다고 할 수 있다.
또한 노동력의 연대별 구성을 보면 노동력인구 중에서 돌출된 볼륨존을 형성하는 단카이 세대(1947~1949년 출생의 베이비붐 세대)는 졸업시기가 제조업·건설업의 성장기와 맞물려 있어서 남성의 40% 이상이 이 2업종 중 하나에 취직했다. 구체적으로는 제조업에서 25.6%(현 제조업취업자의 13.7%), 건설업에서 15.0%(동 14.5%)로 나타난다. 이 때문에 65세까지의 고용연장을 적용한다고 해도, 2011년 이후 단카이 세대의 노동시장 일거퇴출은 제조업 등에 있어서 노동력부족 뿐만 아니라, 기능의 단절에 의한 생산성과 제품품질의 저하가 우려된다.
한편, 여성의 60% 이상은 소매업·서비스업에 취직했다. 구체적으로는 소매업에 28.9%, 서비스업에 33.3%가 취업했다. 이들은 현재 양(兩)업종 취업자의 각각 14.2%, 11.8%를 점하고 있다. 따라서 이들 분야에 대해서도 단카이 세대의 노동시장 퇴출에 의한 노동력부족이 우려된다.
앞으로 이 문제는 노동생산성의 향상, 여성의 사회진출 등, 종합적인 대책으로 해결해야 한다. 그러나 이후의 제조업과 서비스업에서 로봇 또는 RT의 활용에도 유의해야 한다.
나. 로봇산업, 기술 및 정책의 현황
1) 로봇의 정의
‘로봇’의 정의는, 휴머노이드에 한정된 견해에서 검색로봇 같은 컴퓨터상의 소프트를 포함하는 넓은 의미의 견해까지 다양하다. 특히 일본에서는 종래부터 로봇애니메이션의 영향으로 최근 민관에서 잇달아 휴머노이드형 로봇이 발표되기도 하는 등 휴머노이드형 로봇의 이미지가 강하다.
그러나 본 내용에서는 로봇을 시장 측에서 파악하는 것에 주안점을 두고, 로봇의 형상이 아닌 ‘시장에서 필요로 하는 기능을 발휘하기 위한 요소기술을 통합한 것’이라는 시점에서 정의하겠다. 더욱이 RT와 IT의 관계도 명확히 해야 한다. 이 때문에 본 내용에서는, ‘로봇’에 대해 ‘센서, 지능·제어계, 구동계의 세 가지 요소기술을 가지고 있는 지능화 한 기계 시스템’으로 폭넓게 정의하기로 한다.
그러므로 ‘검색로봇’은 RT의 일부이긴 해도 ‘로봇’의 정의와 거리가 있다. 한편 자동차와 정보가전이라도 앞에 쓴 3요소를 가진 것은 로봇의 범위에 넣기로 한다.
2) 로봇산업 현황
사단법인 일본로봇공업회의 통계에 의하면 2004년 산업용 로봇 출하액은, 5,768억엔 중 일본내 출하액은 2,724억엔(총 출하액의 47%), 수출은 3,045억엔(총 출하액의 53%)이다. 더욱이 산업용 로봇의 가동대수도 세계적으로 가장 많다. 한편 산업용 로봇 이외 시장규모는 약 70억엔 정도로 예상되며, 로봇 시장은 ‘이륙단계’에 접어드는 상황이라고 볼 수 있다.
산업용 로봇의 주된 수요 산업은 자동차산업 및 전기전자산업이다. 이 중 자동차산업에서는 스폿용접, 아크용접, 도장이 출하액의 대부분을 차지하고 있다. 또한 전기전자산업에서는 전자부품실장(프린트 기판 실장), 반도체실장, 클린룸 및 조립 등이 출하액의 대부분을 차지하고 있다. 특히 최근 몇 년간은 TV의 평면화가 급속하게 진전되면서 액정TV용 유리기판 등에 쓰이는 클린룸용 로봇 시장도 급속도로 확대되고 있다.
한편, 산업용 로봇의 수출은 1980년경에는 출하액 전체의 3% 정도였지만, 그 후 점점 증가해 1984년에는 20% 달성, 1990년부터 일본의 버블경제붕괴 이후 일본내 설비투자 감소와 유저산업의 공장 해외이전 등에 의해 수출이 증가했다. 2004년을 기점으로 수출이 출하액 전체 에서 차지하는 비율은 53%에 달하고 있다.
이처럼 현재 일본에 있어서 산업용 로봇의 대부분은 제조업 공장에서 가동하고 있다. 산업용 로봇은 위험, 과로 등의 작업에서 노동환경 개선 대응에서부터, 제품의 품질과 생산성 향상에 공헌해 왔다. 앞으로도 제품의 고품질화, 저비용화, 단납기화의 니즈는 계속될 것이며, 거기에 맞춰 산업용 로봇에 요구되는 능력도 한층 고도화될 것이다.
3) RT 현황
전술한대로 RT자체는 구동관련기술에서 재료기술, 통신기술, 소프트웨어기술에 이르기까지 다양한 요소기술영역을 포함하는 기술영역이다. 때문에 RT활용영역도 로봇에 한하지 않고 자동차와 정보가전 등의 분야를 포함한다.
최근에는 RT와 자동차기술, 정보가전·정보통신기술과의 융합이 거듭 진행되면서, RT는 급속하게 발전하고 있다. 예를 들어 자동차분야에 있어서는 복수의 자동차 메이커가 로봇개발에 참가하고 있다. 구체적으로는 차량의 운동제어기술이나 자동차제조에 사용하는 기술을 로봇에 응용해 서비스 로봇과 인간이 협동하는 산업용 로봇을 개발하고, 차량직선주행기술과 장애물 회피기술, 청소기술을 조합해 업무용 청소로봇의 개발·실용화 하는 예가 있다. 또한, 정보가전분야에서는 가전제품의 기술을 가정용 청소로봇에 응용 및 활용해 커뮤니케이션로봇을 제조하는 예도 있다.
이처럼 자동차, 정보가전분야 기술과 RT가 융합해 활용되는 영역도 넓어지고, 서로 오버랩되어 가고 있다. 앞으로 서비스 분야에서 RT활용이 확대되면, 일본이 경쟁력을 가진 기술의 성과가 단숨에 나타나는 것도 예상할 수 있다. 실제로 자동차 ITS(Intelligent Transport Systems)의 진전과 전자화(선진전방조명 시스템(AFS), 전자제어식 인젝터, 미끄러짐 방지장치(ESC), 자동차 네비게이션의 고기능화 등)를 보면, 이미 RT와 타분야의 융합이 급속하게 진행되고 있다.
4) 로봇 정책의 현황
지금까지 경제산업성은 요소기술과 시스템화기술의 2가지 방향에서 로봇연구개발을 해왔다.
·극한작업로봇(1983~1990년도)
대형연구개발사업으로서 원자력, 해양, 방재 3분야의 극한 환경하에서 작업하는 로봇을 개발.
·마이크로머신·프로젝트(1991~2000년도)
발전시설 등의 배관내에서 협애부(狹隘部)의 점검·보수나, 인체내의 좁은 곳의 진단·치료, 제조설비의 소형화를 가져오는 마이크로머신·시스템에 대해서 연구개발.
·인간협조·공존형 로봇 시스템 사업(1998~2002년도)
인간의 작업·생활공간에서 통신네트워크를 이용한 원격조작으로 인간과 협조·공존해 복잡한 작업과 변화가 있는 지형을 이동할 수 있는 로봇의 연구개발.
·원자력 방재 지원 로봇(1999~2000년도)
내고(耐高)방사선성 대응 로봇, 작업감시지원 로봇, 소형경작업 로봇, 변개폐(弁開閉) 등의 작업 로봇 및 중량물 운반용 로봇의 개발.
·로봇의 개발기반이 되는 소프트웨어상의 기반정비(2002~2004년도)
다품종 소량생산에 맞춰 네트워크로 여러 가지 로봇요소를 편성해, 다양한 로봇을 구축할 수 있는 미들웨어의 개발.
최근에는 로봇의 적용범위를 확대하기 위해 공통기반 정비를 더욱 추진하는 한편, 과거 프로젝트의 성과라고 할 수 있는 요소기술을 근거로 최신기술을 보여주는(○○가 가능한) 로봇에서부터, 실제로 도움이 되는(○○에 사용할 수 있는) 로봇의 개발이 요구되고 있다. 다시 말해 ‘개발을 위한 개발’에서 ‘실용성을 위한 개발’, ‘로봇중심’에서 ‘서비스의 일환으로써 로봇활용’으로 발전을 필요로 한다.
2005년도 현재는 앞서 말한 ‘신산업 창조전략’에 기초해 아래의 4가지 연구개발이 진행되고 있다.
·차세대 로봇 실용화 프로젝트(2004~2005년도)
아이치(愛知) 국제박람회에서 청소, 경비 등 가까운 장래에 실용화가 예상되는 로봇의 개발 및 실증실험과 플로토타입 로봇의 개발 및 데모.
·인간지원형 로봇 실용화 프로젝트(2005~2007년도)
개발 당초부터 유저(시설, 병원 등)와 로봇 메이커가 협동해 피개호자와 개호자를 지원하는 개호 로봇의 개발.
·공통기반 개발 프로젝트(2005~2007년도)
RT 미들웨어 개발 프로젝트(로봇 개발기반이 되는 소프트웨어상의 기반정비)의 성과를 근거로 하는 로봇 모듈화의 연구개발.
·전략적 기반 기술력 강화 사업(로봇부품분야) (2003~2005년도)
중소기업의 기술개발력 향상을 목적으로 중소기업이 취급하는 로봇부품개발 지원.
그밖에 다른 기관에서도 로봇관련 연구개발 프로젝트가 실시되고 있다. 구체적인 예로는 다음과 같다.
- 총무성 : 네트워크 로봇기술 개발
- 소방청 : 검지(檢知)·심사(深査)형 재해 대책용 로봇 개발
- 문부과학성 : 뇌(腦)형 컴퓨터와 구조 로봇 등 개발
- 농림수산성 : 과채(果菜)수확 로봇 등 개발
- 국토교통성 : IT 시공 시스템과 수중작업 로봇 등 개발
또한 통합과학기술회의에서도 과학기술연대 시책군의 하나로써 ‘차세대 로봇’이 채택되었고, 로봇정책에 대한 각 부처의 연대를 꾀하고 있다.
