협동로봇, 스마트 팩토리의 주역으로 떠오른다!

 

협동로봇은 사람과 협동이 가능한 로봇이다. 일반적인 산업용 로봇의 형태를 띠고 있지만, 사람이 언제든지 접촉할 수 있고 펜스나 다른 안전장비가 크게 요구되지 않기 때문에, 작은 공간에 쉽게 설치가 가능하다는 이점이 있다. 작은 산업용 로봇보다 훨씬 유연하고 공간을 차지하지 않는다는 장점이 스마트 팩토리에서 요구하는 모듈화나 분산화와 같은 유연성을 확보하는 데 중요한 역할을 하면서, 협동로봇이 스마트 팩토리나 인더스트리 4.0의 한 축이 될 것으로 전망된다. 또 전 세계적으로 인구가 감소하는 추세가 이어지고 있고, 우리나라는 주 52시간 근무제가 도입이 되면서 이에 대한 해결책으로 협동로봇의 중요성이 확대되고 있다.

이러한 가운데 한국화낙이나 현대로보틱스, 두산로보틱스와 같은 대기업은 물론, 협동로봇을 대표하는 유니버설로봇 및 뉴로메카나 레인보우로보틱스와 같은 국산 로봇업체들이 앞다퉈 제품을 출시하면서, 국내 협동로봇 시장은 바야흐로 춘추전국시대를 맞이했다.

이들 업체들이 초점을 맞추고 있는 시장은 대부분 중소 제조기업으로, 로봇 전문인력이 없는 중소 제조기업에서 편하고 부담 없이 쓸 수 있도록 편의기능과 유저 인터페이스를 강화하고 있는 것이 기술 트렌드다. 또한 협동로봇이 바로 제조현장에 쓰이기에는 아직 역사도 짧고, 기존의 산업용 로봇이라는 큰 벽이 있기 때문에, 서비스 분야의 시장을 확대하고자 하는 노력 또한 이어지고 있다.

주요 협동로봇 업체 5개사의 사업전략을 통해, 국내 협동로봇 시장 동향을 알아 본다.

 

 

“올해부터 서비스업과 식음료 분야에서 수요가 확대되고 있어”

뉴로메카 이성우 팀장(사진. 여기에)

 

Q. 뉴로메카에 대한 간단한 소개를 부탁한다.

A. 뉴로메카는 2013년에 설립되어 처음에는 로봇 제어 소프트웨어로 사업을 시작했다가, 2018년부터 로봇 하드웨어까지 양산을 하고 있다.

회사 설립 이후 로봇 제어기와 소프트웨어만 하다가 Indy7을 생산하면서 액추에이터부터 바디, 제어부까지 로봇 전체를 생산 공급하고 있다.

 

Q. 뉴로메카가 직접 디자인하고 제작하는 Indy는 가반중량별 모델이 어떻게 구성이 되나?

A. Indy는 가반중량별로 3, 5, 7, 10, 12Kg의 5가지 모델이 있고, 7자유도 연구용 협동로봇인 Indy-RP2를 양산하고 있다.

 

Q. 그 가운데 뉴로메카의 메인 모델은 어떤 것인가?

A. Indy7이 메인모델이다. 이 모델이 가장 판매가 잘 된다. 협동로봇은 원래 가반중량이 클수록 가격이 올라가는데, 이 제품부터 자체제작을 하기 때문에, Indy3이나 Indy5보다 이 모델이 가격이 저렴한 데다 디자인이 워낙 뛰어나기 때문에, 시장에서 인기몰이를 하고 있다.

 

Q. 주 수요처는 어디인가?

A. 협동로봇의 주 수요처가 제조업이기는 하다. 그런데 얼마 전부터 서비스와 식음료 분야에 우리 로봇이 적용되고 있다. 우리 제품이 디자인이 예쁘다 보니까 식음료나 서비스 쪽에서 많이 쓰이게 됐다.

치킨 조리 자동화를 시작으로 식음료 분야에서 요청이 이어지고 있다. 거의 대부분의 프랜차이즈 기업들로부터 문의가 들어와서 미팅을 하고 있다.

 

Q. 치킨로봇이라면 어디부터 어디까지 작업을 하나?

A. 처음에 통 안에 닭이 들어가고, 닭에 튀김가루를 묻혀서 꺼내고, 이걸 다시 튀기고, 다시 옆으로 이동해서 튀김기에다 튀기는 거까지 이 전체과정을 우리 로봇이 다 한다. 심지어 조리과정에 필요한 세척까지 한다. 기존의 산업용 로봇은 무거운 걸 나르거나, 용접을 하거나 하는데 많이 쓰였는데, 지금은 식음료 분야에서도 많이 적용이 되고 있다.

 

 

뉴로메카 협동로봇 인디(Indy)(사진. 뉴로메카)

 

Q. 뉴로메카 로봇은 타사 제품 대비 뛰어난 가격경쟁력을 홍보하고 있는데, 뉴로메카 로봇이 가격이 저렴할 수 있는 요인은 무엇인가?

A. 협동로봇은 사람과 함께 작업을 하는 로봇이다. 즉 안전하다는 뜻이다. 사람과 부딪치면 충돌을 감지해서 멈춘다. 이 기능이 있으려면 관절마다 센서를 달아서 충돌을 감지해야 된다. 보통 6축에 센서가 다 들어가 있는데, 이 센서 가격이 비싸다. 그런데 우리는 이 센서가 없다. 센서가 아닌 전류로 충돌을 감지한다. 센서 없이 즉 센서리스로 충돌을 감지하다 보니까 원가가 싸다.

또 하나는 별도의 티치 펜던트 제작 이슈로 단가가 상승한다. 그런데 우리는 이걸 소프트웨어 형태의 안드로이드 앱으로 제공을 한다. 고객이 갖고 있는 태블릿 PC에 설치만 하면 된다.

 

Q. 소프트웨어는 프로그램이 쉬운가?

A. 모든 협동로봇의 개념이 프로그램이 쉽다는 것이다. 안드로이드 앱으로 사용이 친숙할 뿐 아니라 직접교시를 지원하며, 직관적으로 설계된 풍부한 기능을 기반으로 누구나 쉽게 프로그래밍할 수 있디.

 

Q. 모듈시장이 늘어나는 추센데, 모듈로도 파는 건가?

A. 아까 얘기한 것처럼, 대부분의 협동로봇 브랜드들은 주요 구성품을 구입, 조합하여 제조 하지만, 우리는 로봇의 주요 구성품을 직접 만든다. 액추에이터를 우리한테 사서 로봇 바디에 넣어서 쓰는 고객도 있고, 제어기만 사다가 로봇에 연결해서 쓰는 고객도 있다.

 

Q. 현재 로봇팔을 AGV 위에 올려서 사용하는 모바일 매뉴풀레이터가 눈에 많이 띤다. 이 부분에 대한 계획은 어떠한가?

A. 우리도 AGV 위에 올리는 제품을 개발했다. 아직은 수요가 많질 않아서 양산은 하지 않고 있는데, 우리도 준비는 하고 있다. 모바일 매뉴풀레이터는 충전에 대한 이슈가 있어서 시장상황을 보면서 양산을 개시할 방침이다.

 

Q. 현재 가반중량 15Kg, 20Kg급의 협동로봇이 속속 선을 보이고 있다. 뉴로메카도 이들 가반중량 모델을 내놓을 계획이 있나?

A. 15Kg급은 안 만들 것 같다. 일반 산업용 로봇이 가벼운 것은 15, 17kg급 제품도 있다. 따라서 협동로봇이 가반중량을 그렇게까지 올릴 필요가 없을 것 같다. 협동로봇의 개념이 사람과 함께 작업을 하는 건데 커지면 위험할 수가 있다. 협동로봇이 고중량으로 가면 완벽하게 작동할까라는 우려도 있고, 두 번째는 협동로봇이 메인으로 하는 시장 자체가 소품종 다량이 아니라 다품종 소량, 그리고 식음료 분야이다 보니까, 그렇게 큰 중량에 대한 수요가 많질 않다. 우리도 고중량급 모델보다 저중량급 모델에 대한 주문이 더 많다.

 

Q.로봇 플랫폼 서비스 사업을 하고 있는데, 어떤 개념인가?

A. 처음에 협동로봇을 만들어야겠다고 생각을 했을 때 메인 타깃시장을 중소제조기업으로 설정을 했다. 그런데 “중소제조기업이 비싼 걸 살 수 있을까? 그리고 한국뿐만 아니라 인건비가 저렴한 동남아시아 시장까지 겨냥했을 때 고가의 협동로봇이 과연 팔릴까?”라는 의구심이 생겼다. 현재 시장에 나와 있는 대부분의 협동로봇이 우리 제품보다 가격대가 높다. 그래서 사업시작부터 1천만 원 대로 만들자고 결정을 했고, 천만 원 후반대에 대리점에 납품이 되는 제품을 만들었다.

 

그런데 막상 해보니까 로봇이라는 게 사다가 그냥 쓸 수 있는 게 아닌 걸 알게 됐다. 로봇을 사다가 자동화를 원하는 공정에 적용을 잘 시켜야 된다. 똑같은 공정이라 하더라도 로봇을 자동화한다고 했을 때 로봇 2대가 필요하다고 생각하는 사람이 있는가 하면, 창의적으로 한 대만 가지고도 잘 쓸 수 있다고 생각하는 사람이 있다. 이런 로봇자동화를 꾸미는 과정에서도 돈이 들어간다. 이걸 스스로 할 줄 아는 제조업체도 있지만, 대부분의 중소 제조기업은 로봇 전문인력이 없기 때문에 로봇자동화를 도입하거나 운용하기가 어렵다. 또 구축을 하고, 쓰다가 멈추거나 변경을 하고 싶을 때, 중소기업은 생기팀이 없기 때문에 스스로 할 수가 없다. 결과적으로 로봇만 싸게 판다고 해서 중소제조기업에서 로봇을 잘 쓸 수는 없겠다는 생각이 들었고, 그래서 플랫폼 서비스를 시작하게 됐다.

 

인디고(IndyGO)는 협동로봇의 도입, 운용, 유지보수, 인력을 제공하는 뉴로메카의 통합 솔루션 서비스다. 철저한 생산공정의 분석을 통해 맞춤형, 통합형으로 제공되는 인디고는 생산라인에 효율적인 로봇배치와 운영안을 제공한다. 이를 통해 비용절감은 물론 생산성을 극대화할 수 있고, 변화하는 제조공정에 능동적으로 적용할 수 있다.

중소 제조기업에 특화된 인디고는 토기 투자비용의 부담을 없애기 위해 월정액 과금 모델로 제공되며, 이를 통해 로봇 생산라인 구축의 진입장벽을 최소화했다. 로봇의 구입과 시스템 통합, 유지보수, 관련 인력교육에 투입되는 모든 비용, 시간, 노력을 인디고 서비스를 통해 한 번에 해결할 수 있으며, 보다 합리적인 비용으로 운영, 빠른 투자금 회수 실현이 가능하다.

 

로봇자동화를 하고 싶다. 그런데 로봇을 몰라, 돈도 없어. 이런 경우가 있다. 이럴 때는 한 번에 돈이 나가는 게 아니라 월정액 기준으로, 사는 게 아니라 렌탈개념으로 사용할 수 있다. 그리고 공정까지 우리가 자동화를 해주는 거다. 그리고 처음 6개월 간은 주 2회, 그다음 6개월 간은 주 1회, 그다음 12개월 간은 2주에 한 번씩 방문하면서 유지보수를 도와준다. 그리고 이 기간 동안 담당자들에게 로봇 사용법 등을 계속 교육을 시켜줘서 우리가 없어도 고객이 스스로 알아서 로봇을 잘 사용할 수 있도록 교육까지 해주는 서비스다.

 

Q. 그런 플랫폼 비즈니스 형태의 고객이 얼마나 되나?

A. 이제 막 시작한 상황이기 때문에 완벽하게 시작한 고객이 이제 막 생기고 있다. 어떤 고객은 교육이 필요없다, 어떤 고객은 교육은 필요한데 월정액은 필요없다고 하는 경우도 있다. 인디고라는 서비스가 고객에 맞춰서 커스터이징되면서 시작이 된 거다. 그렇기 때문에 이제 막 정리가 되면서 시작하고 있는 상황이다.

 

사실은 판매라는 방법으로는 도입을 하기 어려운 중소 제조기업이 꽤 있다. 그런 고객을 위해서 만든 서비스다. 로봇을 잘 모르고 내부에 생기팀이 없으면 로봇 자동화를 하기가 어렵다. SI는 처음에 와서 해주고 끝나면 간다. 그런데 사용하다 보니까 바꾸고 싶어, 아니면 멈췄어. 그러면 그때마다 SI업체에 전화를 해서 돈을 주고 해야 되는데 그게 어렵다.

 

업종별로 의류공정 자동화, 사출공정 자동화 같은 분야별 전문 SI업체가 있었는데, 전체를 자동화하는 SI업체들이 많이 생기는 것 같다. 협동로봇을 다뤄보지 않은 SI업체도 있을 거고산업용만 다루는 SI기업이 있을 수 있고, 델타로봇만 잘 하는 SI기업이 있을 수 있는데, 앞으로는 이런 걸 다 다룰 줄 아는 SI기업들이 살아남을 것 같다. 자동화를 의뢰하는 기업들은 협동로봇으로 자동화해달라, 델타로봇으로 해달라고 구체적으로 요구하는 경우가 거의 없다. 개념도 모르는 경우가 많다. 그걸 보고 처음에는 델타로봇으로 하고, 그다음은 협동로봇으로 한다든지 그런 걸 잘 해주는 SI가 앞으로 성장을 할 것이다.

 

우리는 2018년에 오토파워라는 회사를 인수하면서 델타로봇이 포트폴리오에 추가가 됐고, 우리 뉴로메카 내부에 SI 사업팀이 생겼다. 그러다 보니까 고객의 자동화를 더 효과적으로 지원할 수 있게 됐다.

 

 

뉴로메카 협동로봇 인디(Indy)(사진. 뉴로메카)

 

Q. 경쟁사에 비해 뉴로메카의 협동로봇은 어떤 경쟁력이 있나?

A. 첫 번째가 가격이다. 우리 것보다 싼 중국산이 있긴 하지만, 우리 정도의 품질이 나오는 제품 가운데 우리 제품이 가장 저렴하다고 자신할 수 있다. 두 번째는 디자인이다. 디자인이 좋아서 서비스 쪽에서 인기가 있다.

 

Q. 어떤 분야에서 협동로봇의 수요를 크게 보나?

A. 우리는 시작부터 중소기업을 타깃으로 했다. 처음에 제조업을 메인으로 했었는데, 올해부터 서비스업과 식음료 분야에서 수요가 많이 확대되고 있다. 이건 코로나 영향인 것 같다. 코로나로 인해 제조 분야 매출이 많이 줄어든 부분이 있다. 반면 음식도 사람이 만들면 불안한 기분이 들 수 있다. 그러다 보니까 자동화를 고민하지 않았던 서비스나 식음료 쪽에서 연락이 많이 늘어났다. 우리도 서비스나 식음료 쪽에 집중하려고 한다.

 

Q. 4차산업혁명에서 협동로봇이 왜 중요한가?

A. 협동로봇을 포함한 로봇이 4차산업혁명의 핵심이다.

전 세계적으로 인구가 줄어들고 있다. 우리나라는 주 52시간 근무제도 있다. 지금 상태를 유지하려면 노동력이 있어야 하는데, 사람도 줄고 일하는 시간도 줄었다. 그러면 사람이 그동안 해왔던 걸 누군가 해야 된다는 건데, 산업용 로봇은 할 수 있는 일이 제한이 되어 있다. 산업용 로봇은 소품종대량 생산에는 적합하지만, 사람이 곳곳에 필요한 어플리케이션에 적용할 수 있는 건 협동로봇이다.

 

델타로봇도 빠르긴 하지만 제조업의 일정영역에서만 적용이 된다. 협동로봇은 사람의 팔 모양을 하고 있기 때문에, 사람의 손으로 하는 건 다 가능하다. 산업용 로봇이 있는 곳에 사람이 들어가면 안 되지만, 협동로봇은 안전하기 때문에 사람과 같이 작업을 할 수 있다. 협동로봇이 있어야만 부족한 노동력이 채워질 수 있다. 이미 유럽에서는 이 협동로봇을 이용한 자동화가 많이 시작되고 있는 것으로 알고 있다.

 

Q. 협동로봇의 수요 전망은 어떻게 하나?

A. 해외유명 조사기관이 조사한 결과를 보면 2~3년 전부터 협동로봇이 가파른 성장곡선을 보이는데, 국내시장은 이상하게 느리다. 그래도 협동로봇을 이용한 자동화는 우상향이다. 따라서 협동로봇 시장은 확대가 될 것이다. 어느 순간 탄력을 받아서 급격한 상승곡선을 그릴 것 같다.

로봇이 식음료나 식당에 적용이 되면 로봇이 우리의 삶 속으로 들어온다는 의미다. 카페에서 커피를 나르는 협동로봇을 본 제조종사자가, 이 로봇을 우리 공장에서 팔레타이징하는데 쓰면 되지 않을까라는 생각을 하게 되면 협동로봇의 성장세가 빨라지지 않을까?

 

Q. 협동로봇 시장의 경쟁판도는 어떻게 예상하나?

A. 유니버설로봇 같은 외산을 제외하고 국내업체로는 우리가 국내에서 판매가 가장 컸다. 우리 뉴로메카나 두산, 한화 정도가 먼저 시작해서 협동로봇의 메이저라고 할 수 있을 것 같다. 우리는 지난해 없어서 못 팔았다. 지난해는 우리가 버전업 하는 단계여서 놓친 게 많다. 중국에 조인트벤처를 만들면서 그쪽에 나가는 물량도 있고 해서 국내시장에 공급을 못 한 부분이 있다. 중국시장이 워낙 크기 때문에 중국에 조인트벤처를 만들어서, 최근 중국판매를 시작했다.

 

Q. R&D 인원은 얼마나 되나?

A. 40명 이상의 R&D 인력이 근무하고 있다.

 

Q. 머신러님 기반의 비전이 있던데?

A. 협동로봇을 이용한 자동화뿐만 아니라 대부분의 자동화에서 비전이 필요하다. 그런데 비전센서는 조도를 일정상태로 유지해줘야 한다. 사용하기가 까다롭다. 특히 고성능일수록 까다롭다. 비전이 없으면 자동화가 안 되는 경우가 많다. 그래서 우리가 개발한 게 인디아이(IndyEye)라는 딥러닝 기반의 비전 솔루션이다.

 

인디아이는 저가의 비전센서와 딥러닝 서버 공유를 통해 합리적인 가격에 제공이 된다. 인디아이는 까다로운 작업조건이 필요했던 기존 비전센서와 달리, 공간과 조광의 제약 없이 어떤 작업환경에서도 유연하게 적용될 수 있으며, 딥러닝 서버 공유를 통해 작업물체 데이터를 저장하여 고객 요청에 따른 다양한 제품 대응이 가능하다. 다품종변량 제조라인이 필요한 중소기업 제조현장에서 다양한 작업과 빠른 적용을 가능하게 한다.

 

Q. 시장확대 전략은 어떻게 전개해 나가고 있나?

A. 여러 번 얘기한 것처럼, 처음부터 중소기업이 타깃시장이었다. 로봇 전문인력이 없는 중소 제조기업에서 편하고 부담 없이 쓸 수 있도록 인디고라는 플랫폼을 만들고, 현장 상황에 고려한 협동로봇을 위한 최적의 비전 솔루션을 만들고, 원격관리 서비스를 제공하고, 이런 식으로 중소 제조기업에 맞는 제품과 서비스를 계속 만들어서 중소 제조기업을 가까이서 지원하는 전략으로 시장을 확대해 나가고 있다.

 

Q. 향후 포트폴리오는?

A. 중소제조기업과 중소 서비스업을 타깃으로, 편의기능을 계속 추가해 나갈 계획이다.

많은 사용이 예상되는 모션제어뿐만 아니라, 각종 편의기능을 계속 업레이드할 예정이다. 안드로이드 앱 기반이다 보니까 업그레이드가 쉽다,

 

Q. 향후 협동로봇의 기술트렌드를 어떻게 예상하나?

A, 협동로봇 개념 자체가 그렇게 복잡한 게 아니기 때문에, 드라마틱하게 기술이 발전할 것 같지는 않다. 다만 완성도가 높아질 것으로 생각된다. 내구성이 강해진다든지, 소음 방수 기능이 강화된다든지, 이중화를 통해서 안전성이 강화된다든지 하는 식으로. 또 협동로봇과 연계가 되어있는 비전이나 그리퍼 이런 쪽에서 기술변화가 많아질 것 같다.

앞으로는 완성도와 확장성, 편의성의 싸움이 될 것 같다.