/그래픽=김은옥 기자
사람을 닮은 '휴머노이드 로봇'은 로봇 기술의 꽃으로 불리며 화려한 스포트라이트를 받는다. 사람이 접근하기 어려운 산업 현장에서는 묵묵히 역할을 수행하는 '산업용 로봇'이 자리를 지키고 있다.
산업용 로봇은 소품종을 대량으로 생산하는 대규모 공장에서 '완전 자동화'를 목표로 적용한다. 사람이 하기 어려운 작업을 대신하는 만큼 위험성 때문에 작업 반경 내엔 펜스를 쳐서 사람이 접근할 수 없도록 막는다. 미리 정해둔 같은 작업만 가능할 뿐 새로운 임무를 지정하는 건 결코 쉽지 않아 정비 시 생산라인 전체를 멈춘 뒤 업데이트 해야 한다.

최근엔 중대재해처벌법 시행으로 작업장 안전사고를 우려한 산업 현장에서 협동 작업 로봇(협동로봇) 도입을 늘리고 있다. 협동로봇은 사람과 함께 작업하는 것을 전제하기 때문에 현장에서의 안전사고를 막기 위한 각종 센서가 적용된다. 필요한 작업을 학습시키는 것은 간단한 교육만으로도 가능한 데다 유지보수가 쉬운 점도 입소문을 탄 배경으로 꼽힌다.
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유연한 생산방식에 '로봇팔' 관심↑
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폭스바겐 생산공장의 산업용 로봇. /사진=로이터
산업계의 최근 제조 트렌드가 '다품종 소량생산'으로 바뀌면서 생산 유연성이 중요한 경영 요소로 꼽힌다. 협동로봇은 산업 현장을 비롯, 카페와 대형 구내식당에서도 관심을 받고 있다. 숙련된 작업자를 보조하는 역할을 하거나, 단순한 반복 업무를 수행하기에 적합한 구조를 갖췄기 때문이다.
협동로봇은 사람의 팔처럼 생겼다. 과거엔 사람의 팔과 비슷한 길이와 두께였다면 현재는 산업용 로봇 시장 일부까지 넘볼 만큼 기능이 늘었다. 로봇팔은 기능에 따라 긴 것과 두꺼운 것도 등장했다.


시장조사업체 마켓츠앤마켓츠는 협동로봇의 글로벌 시장 규모는 지난해 12억달러(약 1조6320억원)에서 2030년 99억달러(약 13조4647억 원)로 8배 이상 성장할 것으로 분석했다.
두산로보틱스의 신형 P시리즈 렌더링 이미지 /사진=두산로보틱스
로봇업계에서는 시장 성장과 함께 양극화가 가속화될 것으로 본다. 낮은 수준의 기능만 구현하면 되는 곳에서는 저렴한 가격의 제품을 사용하고, 높은 내구성을 필요로 하면서 여러 기능을 구현해야 하는 곳에서는 하이엔드 제품을 사용하게 된다는 시각이다.
전 세계에서 협동로봇 시장이 가장 큰 건 중국이다. 관련 업체만 40곳이 넘는다. 한국도 주목받는 시장으로 13개 업체가 경쟁하고 있다. 특히 한국은 글로벌 1위 유니버설로봇을 필두로 두산과 한화, HD현대, 현대위아 등 대기들의 참여가 시작되며 파이가 커지는 상황이다. 여기에 삼성전자는 레인보우로보틱스, LG전자는 로보티즈에 투자하며 관련 시장에 간접 진출했다.
한화로보틱스의 협동로봇을 활용한 바리스타 로봇 /사진=한화로보틱스
커피를 내려주는 바리스타로봇은 이미 많이 알려졌다. 최근엔 치킨을 튀기는 튀김로봇이나 급식실에서 조리를 돕는 조리로봇도 영역을 넓혀가고 있다. 조리과정에서 발생하는 연기와 열기 등은 물론 반복적으로 많은 힘을 필요로 하는 상황을 사람이 견디기 어려워서 일손이 부족해졌기 때문이다.
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특수분야 진출하는 협동로봇
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협동로봇은 사람이 들어서 옮길 수 있다는 점, 사람의 '손'에 해당하는 부분을 어떻게 조합하느냐에 따라 활용도가 무궁무진해진다는 것이 중요한 특징으로 꼽힌다. 이런 점 때문에 최근엔 특수분야에서 사람이 작업하기 어려운 환경에서도 로봇이 대신 일을 하는 것을 테스트 하고 있다. 여기에 자율주행물류로봇(AMR·Autonomous Mobile Robots) 등과 조합하면 확장성은 상상 이상으로 늘어난다.
협동로봇에 인공지능(AI)과 카메라를 달리 조합하면 공장 등에서 형태와 크기가 다른 부품을 분류하는 것도 가능하다. 일상생활에선 재활용품 분리수거에도 적용할 수 있다.
가반하중 30kg을 구현한 협동로봇. 일본 도쿄에서 열린 iREX 로봇 박람회에서 공개된 UR 30 /사진=유니버설 로봇

30kg 이상 고하중 대응 제품도 등장했다. 물류 현장에선 팔레트(지게차 등으로 물건을 옮기기 쉽도록 만든 판) 위에 박스나 쌀포대 등을 옮기는 팔레타이징 로봇의 활용도가 커질 것으로 기대한다. 시장조사기관 팩트엠알에 따르면 팔레타이징 로봇 시장은 연평균 9.4%의 성장률을 보이며 2033년에는 101억5600만달러(약 13조8172억원) 규모로 성장할 전망이다.
자동차업계에서는 정비소에서 타이어를 옮기는 등의 작업과 광택 작업 등에도 활용할 수 있다. 최근엔 전기차 충전로봇이 관심을 모은다. 고전압 충전기는 케이블은 500ml 페트병만큼 두껍고 무게도 상당해서 힘이 약한 운전자가 전기차 충전에 어려움을 겪는 일도 해결할 수 있다.

협동로봇 학습 장면. 사진은 협동로봇 전문 기업 유니버설 로봇 /사진=유니버설로봇
로봇업계 관계자는 "AMR 위에 배터리를 얹고 로봇팔을 더하면 이동식 충전 로봇이 된다"며 "AMR을 개조한 주차로봇과 어우러지면 전기차 충전 방식에 혁신이 될 수 있을 것"이라고 했다. 그는 "수술실 등에서 오랜 시간 같은 자세를 요구하는 경우에도 협동로봇이 역할을 할 수 있어 다양한 산업으로 영역을 확장할 수 있을 것으로 기대한다"고 덧붙였다.

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