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제조업용 로봇의 글로벌 리더
4차산업혁명의 중심에는 로봇기술이 있다. 로봇은 지금까지 그랬듯이 사람과 끊임 없이 새로운 공장의 모습을 실현해나갈 것이다. 이에 (주)NT로봇은 앞으로 변화해 갈 미래 산업의 신기술들을 조망하고자 3회에 걸쳐서 로봇산업의 최신 동향을 살펴보고자 한다.
(주)NT로봇 김경환 박사
목 차
제조업용 로봇의 글로벌 리더 이해하기 / 사람과 공생하는 로봇의 실현 / 작업 지능을 가진 로봇의 탄생
시작하며
1960년대에 미국에서 로봇 팔과 자율주행 로봇의 개발이 시작되면서 로봇기술은 태동하였다. 1980년대에 일본, 미국, EU에서 자동차 산업에 활용될 수 있을 정도로 로봇의 운동 속도, 반복 정밀도, 운반 질량이 향상되었다. 1990년대에 들어와서는 제조업용 로봇뿐 아니라 서비스용 로봇도 본격적으로 연구되기 시작하였다. 2010년대에는 자동차, 디스플레이, 모바일, 가전, 재료, 바이오제약 등, 전 산업 분야로 로봇의 응용이 확대되어, 그동안 미해결 과제였던 로봇 지능화에도 큰 진전이 있었다.
한편, 2004년부터 우리 정부는 로봇산업을 성장동력산업으로 지정하여 지난 15년간 변함없이 로봇산업을 육성하고 있다. 한국은 현재 고령화와 저출산화에 따른 생산인구의 감소가 뚜렷하여 로봇을 중심에 둔 자동화의 확산이 무엇보다도 시급하다. 한국을 비롯하여 독일, 미국, 일본 등 제조선진국에서는 4차산업혁명을 통해 제조업의 영광을 지속하려고 노력하고 있다. 이 산업혁명의 중심에 자동화와 지능화를 실현하는 로봇기술이 있는 것이다.
제조업용 로봇의 글로벌 톱 10
한국은 근로자 1만명당 로봇 수를 의미하는 “로봇 인구밀도”에서 2010년부터 10년간 세계 1위를 고수하고 있다 (2017년도 613명). 이 수치는 2017년 세계 평균(74대)의 8.5배에 달하는 밀집도이며, 전세계 로봇의 50% 이상을 생산하고 있는 일본(303대)의 2배를 넘는다. 이것은 이미 한국이 로봇 중심의 제조업 환경을 마련하였다는 의미이다. 앞으로는 한국의 중견기업, 중소기업으로 제조업용 로봇이 확산되고 서비스 분야에서도 로봇 활용이 늘어날 것이다.
이처럼 한국은 로봇 활용에서는 세계를 선도하는 국가인데 비해, 로봇의 제조 기술은 이에 미치지 못한다. 세계에서 가장 제조업용 로봇을 잘 만드는 기업은 어디일까? 아쉽게도 세계 제조업용 로봇기업 톱10에 한국 로봇기업은 끼지를 못한다. 일본이 야스카와전기, 화낙, 나치 등 6개사를 글로벌 톱 10에 올려서 로봇제조 세계 최강을 자랑하고 있다. 다음으로 스위스가 ABB를 포함해 2개사, 독일과 이탈리아가 각각 1개사씩 이름을 올리고 있다. 국제로봇연맹(IFR) 자료를 인용하여 제조업용 로봇기업 톱 10을 알아보기로 한다. 로봇사업의 총매출액, 기술력, 브랜드 가치, 재무 성과 등을 종합한 결과이다.았다.
1위.스위스, ABB(Asea Brown Boveri)
ABB의 제조업용 로봇
스위스 취리히에 본사를 둔 다국적 기업으로 주력사업 부문은 자동화 기술, 로보틱스이다. 세계 53개국에 지사를 두고 있는 산업용 로봇 제조분야 세계 최고 기업이다. ABB가 전 세계에 설치한 산업용 로봇 대수는 약 25만대가 넘는다.
2위.일본, 야스카와전기(Yaskawa Electric Corporation)
야스카와전기의 제조업용 로봇
1915년 설립, 1988년 처음 출시된 ‘모토맨(Motoman)’은 일본의 첫 전기산업용 로봇으로 사용됐으며, 전 세계적으로 널리 사용되고 있는 산업용 로봇이다. 야스카와 전기는 매년 약 2만대의 산업용 로봇을 생산하고 있으며, 현재 전 세계에 30만대의 산업용 로봇이 설치되어 있다.
3위.독일/중국, 쿠카 로보틱스(Kuka Robotics)
쿠카의 제조업용 로봇
1973년 자동차 산업에 사용되는 로봇을 처음 출시했으며 현재 전 세계에 25개 지사를 두고 있다. 쿠카 산업용 로봇은 제네럴모터스(GM), 폭스바겐그룹, 크라이슬러, 포드, 다임러 벤츠, 보잉, 지멘스, 할리데이비슨 등이 있다. 2017년에 중국 메이디 그룹에 인수되어 중국 회사가 대주주가 되었다.
4위.일본, 화낙(Fanuc)
화낙의 제조업용 로봇
1958년에 설립된 일본의 로봇 생산, 자동화 설비 기업이다. 화낙의 산업용 로봇은 세계 항공우주 분야를 비롯해 자동차 산업, 각종 산업 분야에 다수 설치되었다.
5위.일본, 가와사키중공업(Kawasaki Heavy Industries)
가와시키 중공업의 제조업용 로봇
1896년에 설립된 일본 기업으로 수송 장비, 로봇 제조가 주력사업이다. 오토바이, 선박, 엔진, 항공우주장비, 산업용 로봇을 주로 생산한다. 주요 제조업용 로봇은 조립, 용접, 도장 등에 사용한다.
6위.일본, 엡손 로봇 (Epson Robots)
엡손의 양팔 로봇
엡손 로봇은 일본의 전기기기 제조업체 세이코 엡손의 산업용 로봇 제조 부문이다. 최초의 산업용 로봇은 시계 제작 로봇이었고 이후 정밀 산업 로봇으로 발전했다.
7위.스위스, 스토브리(Staubli)
스토브리의 제조업용 로봇
1892년에 설립된 스위스 기업으로 의류 제작 기계, 산업용 로봇 생산이 주력사업이다. 스토브리의 산업용 로봇은 플라스틱 제조, 전자, 태양광 발전, 생명과학 산업 등 다양한 분야에서 사용되고 있다.
8위.일본, 나치-후지코시(Nachi-Fujikoshi)
NACHI의 제조업용 로봇
1928년에 설립된 일본의 기계 제작 기업으로 1969년 건설용 산업 로봇 제작을 시작으로 제조업용 로봇 사업에 뛰어 들었다. 용접과 물류 로봇 분야에서 기술력을 인정받고 있다.
9위.이탈리아, 코마우(Comau)
자동차 공정의 코마우 제조업용 로봇
1973년 설립되었으며 이탈리아 토리노에 본사를 두고 있으며 자동차 그룹 피아트(Fiat) 계열사이다. 자동화 시스템 구축 기술을 바탕으로 로봇 솔루션도 제공한다. 주로 용접, 플라스틱 산업, 자동화 프레스 등에 사용되고 있다.
10위.미국/일본, 어뎁트 테크놀로지(Adept Technology)
어뎁트 테크놀로지의 고속 병렬링크 로봇
1983년에 미국에서 설립되었으며 지능형 로봇 개발의 선도적인 기업이다. 미국의 제조업용 로봇 제조기업 중 가장 큰 산업 기반을 가진 기업 중 하나였으나 2014년에 일본 오므론(Omron)에 인수되어 일본 기업이 되었다.
중국 로봇의 약진
앞에서 제조업용 로봇 세계 톱10을 알아보았다. 그 외에도 일본의 덴소(DENSO), 일본의 미쓰비시전기(Mitsubishi Electric), 미국의 리씽크 로보틱스(Rethink Robotics) 등이 소형 로봇 분야에서 주목할만한 회사이다. 한국의 현대로보틱스(구 현대중공업)는 1980년대부터 로봇 국산화를 주도하였으며, 로보스타도 트랜스퍼 로봇 분야에서 꾸준한 성장을 이루고 있다. 제조업용 로봇을 이용하여 로봇 시스템을 만드는 이른바 SI(System Integration) 회사들도 다수 활약하고 있다. NT로봇, 로봇앤드디자인 등은 특화된 영역에서 로봇 응용 시스템을 개발, 공급하고 있다.
한편, 시장과 정책의 이중 호재에 힘입어 중국 로봇 시장은 급속도로 성장하고 있다. 중국은 현재 33만 대 이상의 제조업용 로봇을 가지고 있어서 보유량 기준 세계 1위의 제조업용 로봇 국가에 속한다. 보유량 10대 국가는 일본, 한국, 독일, 이탈리아, 대만, 태국, 스페인, 프랑스, 영국이다. 올해 글로벌 제조업용 로봇의 3분의 1 이상이 중국에 설치될 것으로 예측되고 있다.
제조업용 로봇 수요의 증가에도 불구하고 중국 로봇 산업의 전반적 수준은 글로벌 선두주자와 아직 격차가 있다. 고급 사양의 로봇은 수입에 의존하고 있으나, 향후에는 점차 중국 자국산으로 대체될 것이다. 최근에 중국 로봇산업의 특징을 요약하면 다음과 같다.
(1)로봇 시스템의 아키텍처 표준 수립이 가속화되고 있으며, 이에 따라 후발주자인 자국 로봇산업을 키우고 있다.
(2)새로운 제어기(컨트롤러) 기술이 발전하고 있다. 로봇 본체 생산에서 뒤쳐진 것을 제어기 응용 기술로 만회하고 있다.
(3)제조업용 로봇의 스마트 협업 기술이 심화되고 있다. 로봇 시스템에 센서를 융합하거나 가상현실과 인간-기계 인터페이스로 대표되는 지능화 기술을 적용하고 있다.
(4)제조업용 로봇 중심의 생산 라인에서 관련 장비 기술 등이 통합되며 로봇기술의 신뢰성을 높이고 있다.
중국 로봇산업은 로봇시장의 변수가 아니고 이미 상수로서 기존의 로봇 제조 및 활용 선진국에게 큰 위협과 기회가 되고 있다.
로봇산업의 새로운 트랜드
4차산업혁명에서 로봇은 자동화와 지능화의 중추적인 역할을 담당할 것이다. 현재 제조업용 로봇은 다음과 같은 새로운 트랜드로 발전하고 있다.
- 높은 조작성 (High Manipulability)
- 높은 사용성 (High Usability)
- 높은 안전성 (High Safety)
- 높은 지능화 (High Intelligence)
- 높은 이동성 (High Mobility)
다음호에서는 2회에 걸쳐 이러한 로봇기술의 새로운 트랜드가 어떻게 로봇 제품에 반영되어 사람과 공생하는 로봇, 작업에 필요한 지능을 가진 로봇으로 실현되고 있는지 알아보고자 한다.
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