우리나라는 생산인구당 로봇 밀도가 세계 1위다.

4차산업혁명, 스마트 팩토리라는 트렌드가 부상하면서 가장 각광을 받는 자동화 기기가 바로 로봇이다.

ABB나 화낙, 야스카와, 가와사키, 미쓰비시, 쿠카, 현대로보틱스와 같은 기존 로봇 전문업체들 외에 최근 몇 년 전부터 제조자동화 기업들이 자사 포트폴리오에 로봇을 추가하기 시작했다.

이러한 트렌드의 스타트를 끊은 것은 일본의 오므론(Omron)이다. 오므론은 10여 년 전 어댑트 테크놀로지(Adept Technology)라는 미국 로봇업체를 인수하고, 센서부터 PLC, IPC, 로봇, 고기능 엑스레이 장비에 이르기까지 그야말로 광범위한 제품라인업을 갖추게 됐다.

오므론에 이어 최근에는 슈나이더 일렉트릭과 보쉬렉스로스(Bosch Rexroth), 훼스토(Festo), 백호프(Beckhoff) 등의 글로벌 자동화 기업들과 국내 자동화 산업을 대표하는 LS일렉트릭까지 앞서거니 뒤서거니 로봇 제품을 출시하거나 출시를 앞두고 있다.

여기에 로크웰 오토메이션 (Rockwell Automation)이 지난 5월 초, 두산로보틱스 및 모회사 ㈜두산과 전략적 파트너십을 체결하면서, 향후 로봇 시장의 판도 변화를 예고하고 있기도 하다.

이처럼, 제조자동화 기업들이 로봇 비즈니스를 추가하는 이유는 무엇인가? 당연히 원스톱(One Stop)으로 토탈 솔루션을 공급할 수 있는 역량을 강화하기 위해서다.

이러한 트렌드를 주도하는 제조자동화 기업들의 행보를 취재했다.

 

<기획·취재/최교식 기자 cks@engnews.co.kr>

 

 

글로벌 컨설팅그룹에서는 로봇산업이 2020년 250억 달러 규모에서 2030년에는 1600억~2600억 달러로 폭발적인 성장세를 보일 것으로 전망하고 있다. 이중 산업용 로봇 시장은 2020년 기준 132억 달러 규모이며, 주요국의 제조업 육성 정책, 전자, 전기차 등의 신산업 투자 수요에 힘입어, 2020~2024년에 연평균 8% 성장이 기대되고 있다.

4차산업혁명이나 스마트 팩토리라는 트렌드와 함께 로봇이 더욱 붐업이 되는 이유에 대해 ABB코리아 윤대식 부장은 “로봇은 재프로그래밍이 가능한 다관절기구다. 오더가 계속 바뀌어도 그에 상응하는 액션을 취하기에 로봇만큼 좋은 게 없다. AI와 짝이 맞는 게 로봇 또는 AMR이다. AMR은 로봇의 한계를 벗어나게 해 준다. 로봇은 언제나 고정되어 있다. 그런데 유연한 일을 해야 되기 때문에 차량 위에 타고 돌아다녀야 한다. 무인 자동차가 서서히 나오듯이, 산업현장에도 무인 대차들이 나오기 시작했고, 그것이 AMR이다.”라고 말한다.

또 한국오므론 최경식 팀장은 “스마트 팩토리와 인더스트리 4.0이라는 개념의 목적이 공장을 스마트하게 바꾸고 효율성, 안전성, 생산성 등을 높이는 것에 있다고 본다. 로봇은 산업현장에서 반복적이고 까다로운 작업들을 대신한다든지, 위험한 일을 사람 대신 수행하는 일을 하기 때문에, 자연스럽게 스마트 팩토리나 인더스트리 4.0에 편승을 하게 되는 것이라고 생각한다.”라고 피력한다.

 

 

AMR과 협동로봇, 제조현장의 이슈로 부상

 

현재 제조현장에서 가장 이슈가 되고 있는 로봇은 AMR과 협동로봇이다.

AMR은 오므론과 미르(MiR) 등의 주력 업체 외에도, 최근 ABB가 리브랜딩한 AMR을 출시했고, 시스콘이나 티보로틱스 등 국내 AMR 업체도 수두룩하다.

특히, ABB는 2021년 모바일 로봇 리더인 ASTI Mobile Robotics를 인수하고, ABB Flexley Mover 및 ABB Flexley Tug라는 첫 번째 리브랜딩 자율 모바일 로봇(AMR) 제품군을 출시했다. 이로써, ABB는 자율 이동 로봇(AMR), 산업용 로봇 및 산업 자동화 솔루션의 전체 라인업을 제공하는 자동화 솔루션 기업이 됐다.

국내 AMR 기술 수준에 대해 한국오므론 최 팀장은 “AMR 시장은 글로벌 메이커 몇 개 사가 주도를 하고 있고, 아직 중국이나 국내업체들은 완성도가 많이 떨어진다. 국내업체가 가장 취약한 게 군집제어 기술이다.”라고 말한다.

한편, 협동로봇의 장점은 유연성이다. 어떤 방향으로든 장착할 수 있고, 위험성 평가를 거친 후에는 안전 울타리(팬스) 없이 인간 옆에 배치하여 다양한 작업을 성공적으로 수행할 수 있다. 설치면적이 작기 때문에, 기존 생산라인에 쉽게 추가하거나, 받침대에 장착하거나, 이동 플랫폼에 장착할 수도 있다.

보쉬렉스로스 코리아(Bosch Rexroth Korea) 강주환 FA사업부문장은 “협동 로봇은 다재다능한 미래 공장을 위한 중요한 구성 요소이며, 현재 유연한 로봇 시스템에 대한 수요가 엄청나고, 향후 몇 년 동안 협동로봇 시장은 매년 15-20% 씩 성장할 것으로 예상하는 것이 본사의 판단이다. 보쉬렉스로스는 협동로봇의 이러한 잠재력을 활용하고, 카소의 협동 로봇으로 포트폴리오를 확장해 나가고자 한다.”고 밝힌다.

협동로봇 시장에서는 유니버설 로봇이 전 세계적으로 1위의 입지를 구축하고 있는 가운데, 오므론 등의 일본 기업과 두산로보틱스, 레인보우로보틱스, 뉴로메카 등의 국내 업체 및 도봇(Dobot), 아우보(Aubo) 등 중국업체들이 치열한 경쟁을 벌이고 있는 가운데, 보쉬렉스로스가 지난해 덴마크 카소 로봇(Kassow Robots)을 인수하고, 7축 협동로봇을 출시, 관심을 모으고 있다. 대부분의 협동로봇이 6축인데 비해, 독일의 Rethink Robotics 및 보쉬렉스 등에서 7축 협동로봇으로 타사와의 차별화를 꾀하고 있는 것도 시장 흐름 가운데 하나. 슈나이더 일렉트릭 역시 3Kg부터 18Kg급까지 5가지 모델의 협동로봇으로 국내 협동로봇 시장에의 진입을 예고하고 있다.

그러나 협동로봇의 진정한 의미가 왜곡되고 있다는 의견도 제기되고 있다.

ABB코리아 윤 부장은 “로봇이 충돌했을 때 문제를 안 일으키는 로봇을 콜라보레이션 로봇이라고 하는 건 옳지 않다. 지금의 콜라보레이션 로봇의 정확한 명칭은 세이프티 로봇, 안전로봇이어야 한다. 아이러니하게도 협동로봇 용도인데 산업용 로봇의 위치를 대체하는 경우가 있다. 아크웰딩, 머신텐딩 등 전통적인 산업용 로봇 작업에 협동로봇을 적용하는 것은 개인적으로 현명하지 않다고 본다. 협동로봇은 반복정밀도도 떨어지고 IP 등급도 높지 않다. 예를 들어, 머신텐딩의 경우, 가공기 안에 절삭유가 떨어지고 유증기도 있어 보호등급이 낮은 로봇으로는 오래 쓸 수가 없다.”라고 말한다.

협동로봇은 전 세계적인 성장세와 달리, 국내에서는 그 성장세가 더디다. 우리나라 특유의 ‘빨리빨리’ 문화가 속도가 느린 협동로봇과는 맞지 않기 때문이라는 지적이다.

한국오므론 최 팀장은 “협동로봇의 가장 큰 약점은 생산성과 관계가 없다는 것이다. 장점은 사람과 함께 쓸 수 있다는 것인데, 대신 로봇이 빨리 못 움직인다. 꼭 사람과 같이 써야 하는 현장에서는 협동로봇이 대단히 큰 메리트가 있지만, 반대로 생산성이 중요한 현장이라면 협동로봇을 쓸 필요가 없다. 개인적으로 협동로봇에 대한 핑크빗 전망은 전혀 없다. 또 국내에 중국산 협동로봇이 많이 들어와서 국산이 가격경쟁이 안 된다. 국내에서 협동로봇 사업은 쉽지 않다.”라고 의견을 피력한다.

한편, 국내 협동로봇 업체들의 기술 수준은 선진제조업체들을 따라잡기에는 시간이 걸릴 것이라는 지적이다.

유니버설로봇 코리아 김영우 차장은“국내외 협동로봇 제조사들이 아직 시장에 진입한 지 얼마 되지 않아 고객이 원하는 수준의 퍼포먼스를 내기까지는 시간이 좀 더 필요할 것으로 생각된다. 이유는 협동로봇 사용을 원하는 고객의 상황과 환경이 모두 다르기 때문에, 이를 직접 경험하고 고객이 원하는 솔루션을 제공할 수 있는 기술 및 기술적 노하우를 고객에게 제공하기까지는 상당히 많은 시행착오가 필요할 것으로 예상되기 때문이다.”라고 말한다.

 

제어 위주의 자동화기업들 참여로, 로봇 기술 변화도 ‘괄목’

 

한편, 제어 위주로 사업을 전개하는 제조 자동화기업들이 로봇 시장에 참여하면서, 로봇 컨트롤러에도 변화가 일고 있다. 오므론이나 슈나이더 일렉트릭 등의 업체들은 과거 로봇과 기계를 별도로 제어하던 데서, 기계제어와 로봇제어를 하나의 컨트롤러로 수행하는 제품을 출시해놓고 있다.

고객이 자유롭게 사용할 수 있는 모듈 타입의 로봇도 곧 출현할 전망이다.

독일의 PC 기반 자동화 기업인 Beckhoff는 최근, 아프로(APRO)라는 모듈형 로봇을 발표했다. 아프로는 베이스 모듈, 링크 모듈, 모터 모듈로 구성이 된다. Beckhoff Korea 이명복 이사는 “현재 대부분의 모터들이 3축, 5축, 6축 등 별도의 모터들을 일체형으로 구성을 하지만, Beckhoff 시스템에서는 필요에 의해서 3축 로봇에 델타 로봇을 쓴다든가, 5축 로봇에 암을 쓴다든지 모듈 조립에 따라 사용할 수 있게 했다. 양팔 로봇을 구성해서 생산량을 높인다든가 시스템을 구성할 수도 있다.”라고 설명한다. 이 제품은 내년에 상용화될 예정.

또, 글로벌 자동화 기업들이 내세우는 강점 중의 하나가 디지털 트윈 기술이다. 로봇에도 디지털 트윈 기술이 접목되고 있는 것.

ABB는 로봇 스튜디오(RobotStudio)라는 로봇 시뮬레이션 툴로, 디지털 트윈을 구현하고 있다. ABB코리아 윤 부장은 “로봇스튜디오는 ABB의 로봇 시뮬레이션 및 오프라인 프로그래밍 소프트웨어로, 사용자가 실제 생산라인을 방문하지 않고도 가상 3D환경에서 로봇 설치, 시뮬레이션 및 테스트를 할 수 있도록 한다. 아울러 로봇과 연결된 생산라인 상황을 원격으로 확인할 수 있는 디지털 트윈을 현실화함으로써, 고객사의 라인가동에 기술적 효율성을 향상시킨다.”라고 설명한다.

슈나이더 일렉트릭 역시 자사의 에코스트럭처(EcoStruxure)라는 단일화된 플랫폼에 협동로봇을 넣어서 제어를 하고 있다. 슈나이더 일렉트릭 코리아 박윤국 매니저는 “기존의 고객뿐만 아니라 새로운 고객도 슈나이더 일렉트릭의 토탈 솔루션 안에서 협동로봇이 사용될 수 있도록 제안할 수 있다는 것이 슈나이더 일렉트릭만의 장점이다.”라고 피력한다.

 

 

 

로봇에도 AI 기술 접목 본격화

 

로봇업계 역시, 뭐니 뭐니 해도 주목할 만한 기술 트렌드는 AI다. 대부분의 자동화 기업들이 장기적으로 AI 및 머신러닝 등 학습된 기술을 이용해, 자사의 자동화 사업을 확대해 나간다는 전략을 가시화하고 있다.

ABB코리아 윤 부장은 “지금 산업계는 로봇과 AI가 양대산맥이다. AI는 소프트웨어적인 것이다. 그것을 액션으로 만드는 로봇회사들, 이 양대산맥이 있는데, 이 둘을 어떻게 융합시키느냐? 개인적인 견해로, 기업접근 측면에서 AI 업체가 로봇 회사들을 인수해서 그쪽으로 가던가, 아니면 로봇회사가 AI 회사들을 흡수 통합하는 방식으로 진행이 되지 않을까 생각한다. 앞으로는 딥러닝을 하는 로봇이 계속 나올 수밖에 없고 딥러닝을 한다는 건 소프트웨어 기술이 발달해야 되고, 거기에는 반드시 인공지능에 대한 요구가 있을 수밖에 없다. ABB도 이런 방향으로 기술이 전개가 될 것으로 생각된다.”라고 밝힌다.

슈나이더 일렉트릭 코리아 박 매니저는 “실제로 최근 로봇 분야에서는 AI와 융합해 궁극적으로 인간의 개입을 필요로 하지 않는 ‘무인화’를 표방하며, 기술개발이 빠르게 이뤄지는 추세다. AI 기술이 엄청난 양의 정보를 처리하는 하드웨어, 소프트웨어, 플랫폼, 어플리케이션까지 모든 영역에서 진일보를 이뤄낸 덕분에, 발전 속도가 유례없이 빨라졌다는 전언이다. AI와 같은 기반 기술의 발전은 조만간 물리세계에서 스스로 활동할 수 있는 로봇의 출현으로 이어질 수 있다는 기대감도 키우고 있다.”라고 설명한다.

 

향후 ‘RO社 관계’가 기업의 존폐 가르는 관건 될 것

 

‘로봇과 사람의 관계’가 향후 기업들의 존폐를 결정하는 관건이 될 것이라는 의견도 제시됐다.

ABB코리아 윤 부장은 “앞으로는 로봇을 잘 다루는 회사가 살아남을 것이다. 과거에는 노사관리를 잘하면 성장했다. 그러나 앞으로는 로봇을 잘 다루는 회사가 성장하고 살아남는 시대가 된다. 그것이 4차 산업혁명이다. 앞으로는 노사관계가 문제가 아니라, ‘RO社 관계’ 즉, 로봇과 회사의 관계가 관건이 될 것이다. “로봇과 회사와의 관계가 얼마나 밀접한가? 어느 회사가 훌륭한 로봇을 가지고 있나? 얼마나 학습된 로봇을 가지고 있나?”가 중요해질 것이다. 결국 학습이 실수를 막는 것이다.“라고 말한다.

하이브리드 기술 역시 관심을 끄는 대목이다.

LS일렉트릭 유병선 BU장은 ”앞으로는 협동로봇과 산업용 로봇이 믹스돼서 하이브리드가 되지 않을까 생각한다. 델타 로봇이나 협동로봇 한 가지만이 아니라, 시스템 베이스를 원하는 고객 요구가 늘어날 것으로 예상된다. 우리도 현재, 스카라 로봇과 갠트리 로봇을 하이브리드 형식으로 제안을 하고 있다.“라고 말한다. 이와 함께 “또, 원 시스템으로 해서 로봇을 주축으로, 공정시스템 단위로 자동화가 구축이 될 것으로 예상된다. ”라고 피력했다.

 

 

 

식음료 및 물류 분야, 유망 로봇 수요처로 부상

 

향후 수년간 로봇 수요는 안정적으로 늘어날 것이라는 것이 전문가들의 전망이다. 특히 식음료 및 물류시장이 유망 수요처로 점쳐지면서, 이 분야 수요를 놓고 벌이는 업체들의 경쟁이 더욱 치열해질 전망이다.

ABB코리아 윤 부장은 “식음료 분야가 아직까지 자동화가 많이 안 되어 있다. 앞으로는 물류(로직스틱스) 산업과 식음료, 제약 분야의 로봇 수요가 늘어날 것으로 생각된다.”라고 말한다.

또 유니버설로봇 코리아 김 차장은 “향후 협동로봇 시장의 전망은 매우 밝다. 협동로봇은 인더스트리 4.0 및 스마트 팩토리의 핵심 요소로 인식되고 있으며, 다양한 산업 분야에서의 수요가 계속해서 증가하고 있다. 이는 인력 부족, 인건비 증가, 친환경 생산 등의 글로벌 문제들을 해결하기 위해 협동로봇이 필수적인 존재로 인식되기 때문이다. 따라서 앞으로 협동로봇 시장은 더욱 기대되며, 기술의 발전과 다양한 산업 분야로의 확대가 진행될 것으로 예상된다.”라고 피력한다.

또 한국오므론의 최 팀장은 “AMR의 성장세가 가장 클 것으로 예상된다. 우리는 AMR만으로 200% 매출 상승을 예상하고 있다. 반도체 분야는 과거부터 계속 쓰고 있던 시장이고, 앞으로 이차전지나 자동차, 에너지 분야를 중심으로 AMR 시장이 확대될 것으로 보인다.”라고 말한다.

로봇 시장이 호조를 보이면서 각 업체들의 신제품 경쟁도 활발하다.

LS일렉트릭은 가반하중 10Kg 이상의 고하중 델타 로봇을 올해 말에 출시할 예정이다. 유니버설 로봇은 20kg 하중 이상의 제품을 핸들링할 수 있는 협동로봇 제품에 대한 개발 검토를 진행 중에 있는 것으로 알려졌다. ABB는 6월 말, 협동로봇 GoFa CRB 15000 10kg, 12kg 모델을 출시할 계획. 오므론은 250kg과 1.5톤 가반중량 사이의 AMR 제품을 출시한다는 게획이다.

제조자동화 기업들의 앞다툰 진출로 경쟁이 더욱 심화된 로봇 시장. AI 및 디지털 트윈 등의 새로운 기술을 누가 먼저 접목시켜 고객의 요구를 만족시킬 것인가 하는 점이 성장의 관건이 될 것으로 보인다.