4차 산업혁명시대의 제조업, 핵심은 인간과 로봇의 '협업'

[IT동아 김영우 기자] 18세기 유럽을 중심으로 산업혁명이 본격화된 즈음, 기계에 일자리를 빼앗긴 노동자들이 공장의 기계를 파괴해버리는 사건이 종종 일어나 문제가 된 바 있다. 이른바 러다이트(Luddite) 운동이라고 불리는 이러한 행위는 극단적으로 효율성 향상만을 추구하는 기술의 발전이 오히려 인간의 심신을 피폐하게 만들 수도 있다는 점을 시사한다.

이윽고 시대가 흘러 21세기가 된 지금, 세계 산업계에 ‘4차 산업혁명’이라고 불리는 새로운 변화가 진행되고 있다. 인공지능 및 자동화 기술이 산업 전반에 적용되면서 더욱 나아진 제품과 콘텐츠를 한층 풍부하게, 그리고 손쉽게 얻을 수 있게 되었고, 이를 통해 우리의 삶이 더욱 쾌적하고 안전해질 것이라고 기대하고 있다.

4차 산업혁명은 이전의 산업혁명과 달리 인간소외를 걱정하는 목소리가 그다지 크지 않다. 인류가 그 동안 여러 차례 시대 변화를 겪으면서 기계의 생산성만큼이나 인간의 창조성 역시 중요하다는 것을 자연스럽게 깨달았기 때문이다.

성장하는 로봇 시장, 그 중에서도 눈에 띄는 ‘협동로봇’

이와 관련, 지난 9월 국제로봇연맹(IFR)에서 발간한 2020년 세계로봇 제조업용 로봇 보고서(World Robotics 2020 Industrial Robots)의 내용은 흥미를 더한다. 해당 보고서의 내용에 따르면 작년 한 해 동안 전 세계 공장에서 가동 중인 제조업용 로봇의 수는 전년 대비 12% 증가한 약 2,700만대를 기록했다. 이는 스마트 제조와 자동화의 진척에 힘입은 것으로 지난 5년(2014-2019) 사이 85%나 증가했다.

특히 제조업용 로봇의 판매 수치에서 주목할 만한 협동로봇(collaborative robots)의 판매 대수가 11% 증가했다는 점이다. 협동로봇은 인간과의 협업을 중시하는 제조업용 로봇을 뜻한다. 협동로봇이 전체 제조업용 로봇 시장에서 차지하는 비중은 4.8% 정도지만 시장 도입 초기라는 것을 고려하면 성장 속도가 대단히 빠른 편이다.

또한 시장 조사 전문업체인 인터액트 애널리시스(Interact Analysis)의 지난 5월 보고서에 따르면 2018년 전세계 협동로봇 시장 매출 규모는 전년 대비 56.6% 증가한 5억6690만 달러(약 7000억 원)를 기록했다. 이러한 흐름을 이어간다면 2027년 협동 로봇 시장 규모는 56억 달러(약 7조원)에 달해 전체 로봇 시장의 약 30%를 차지하게 될 것이라는 전망도 내놓았다.

이러한 흐름에 따라 국내외에서는 다양한 브랜드의 협동로봇이 출시되고 있다. 대부분의 협동 로봇 제조사들은 협동로봇을 활용해서 무엇을 할 수 있는지를 얘기하고 있으며, 어떻게 할 수 있는지에 대한 활용의 유연성은 협업 애플리케이션 솔루션 업체들로부터 답을 찾을 수 있다. 즉, 사용자의 다양한 요구를 맞추기 위해서는 그에 맞는 다양한 솔루션을 제공할 수 있어야 한다는 것이다. 이것이 바로 협업 애플리케이션(Collaborative Application)이 부각되는 이유이며, 이 분야의 대표적인 회사로는 온로봇(OnRobot)을 들 수 있다.

협동로봇 가치 극대화하는 ‘협업 애플리케이션’의 부각

협동로봇은 협업 애플리케이션의 종류에 따라 조립, 자재 처리, 픽 앤 플레이스(pick & place) 등의 폭넓은 작업에 응용이 가능하다. 그리퍼(로봇의 손가락)나 비전 카메라(사물 감지), 센서(힘 감지), 툴 체인저(작업 전환) 등의 다양한 협업 애플리케이션이 존재하고 있으며, 이를 통해 같은 로봇 팔이라도 전혀 다른 작업에 투입이 가능하다. 해당 장치들은 개선하려는 프로세스 및 선호하는 로봇에 상관없이 원 시스템(One System)으로 신속하고 원활한 자동화에 기여한다. 그리고 이러한 하드웨어와 더불어 이를 제어하는 소프트웨어, 그리고 로봇과 작업자를 연결해주는 인터페이스까지 아우르는 생태계, 즉 협업 애플리케이션이 직관적인 사용자 경험을 선사하며 협동로봇의 가치를 극대화하고 있다.

대표적으로 AMR이라고 불리는 자율 주행 로봇과 협동로봇을 혼용하여 사용할 경우, 동선(Moving)의 특성 때문에 케이블이 없어야 하는데, 이런 경우 외부 진공 발생기를 써야 하는 일반 진공 그리퍼는 사용에 제약이 있다. 하지만 온로봇 등에서는 자체 진공 발생기가 있는 진공 그리퍼를 내놓고 있다. 이런 제품의 경우는 케이블이 별도로 필요로 하지 않아 자유롭게 사용이 가능하다.

이러한 협업 애플리케이션의 발달은 소품종 대량생산 보다는 다품종 맞춤형 생산의 비중이 높은 고부가가치 산업이나, 한정된 공간 및 비용으로 최대한 생산 효율을 높여야 하는 소규모 업체에 특히 유용하다. 이와 더불어 유행에 민감하여 시기에 따라 빠르게 공정을 전환해야 하는 상당수 기업에게 새로운 기회를 제공할 수도 있다.

협업 애플리케이션 솔루션 기업인 온로봇 관계자는 "기존 산업자동화 방식은 제품 중심으로, 단순 자동화 문제에 대한 솔루션이 비싸고 과도하게 복잡하다"며 "협업 애플리케이션이 좀 더 실용적인, 특정한 요구에 맞는 편리한 도구를 고객에게 제공할 수 있다"고 말했다.

글 / IT동아 김영우(pengo@itdonga.com)