전 세계적으로 산업의 성장이 점차안정화되면서 비용 절감을 위해 생산설비 비용 절감 및 생산성 향상을 위한 자동화 기술 도입이 더욱 늘어나고 있다.특히, 생산성 향상 및 위험한 현장에서의 작업을 위해 산업용 로봇 적용이 눈에 띄게 증가하고있는 추세다. 실제로 World Robotics 2014(IFR) 자료에따르면, 2013년 세계 로봇시장은 전년 대비 10.7% 성장한 148억달러 규모로 연평균 13%의 성장세를 보이고 있으며, 2014년에는 전년 대비 15% 증가, 그리고 2015년부터 2017년까지는연평균 12%의 높은 성장률을 보일 것으로 예상되고 있다.

국내에서도 지난해부터 ‘제조업 혁신 3.0’ 전략을수립하고 최근 실행 대책을 마련하는 등 발 빠르게 대처하고 있는 상황으로, 특히 로봇 활용을 통한 중소제조기업 경쟁력 강화를 위해 중소 제조로봇 보급사업을 실시하면서 다양한 성공 스토리를 만들어나가고 있는 모습이다.

이에 FA저널은 최근 산업 트렌드가 IT 기술과의융복합화 및 지능화, 세이프티 향상 등으로 변화해가고 있는 가운데, 산업용로봇 트렌드는 어떻게 변화해 가고 있는지를 관련 업계 전문가들의 기고문 및 업계 솔루션 소개, 그리고 FA 업체 관계자들과의 인터뷰를 통해 확인해 봤다.

김 미 선 기자

FA저널은 IT 기술과의 융복합화 및 지능화 등을 중심으로 새로운 혁신이 이뤄지고 있는최근의 산업자동화 시장 현장에서, 한층 지능화되고 안전성이 강화되면서 인간과의 협업이 가능한 협업 로봇으로거듭나고 있는 산업용 로봇과 관련해 업계 로봇 전문가들로부터 기고문을 받고 업계 담당자와는 인터뷰를 진행함으로써 산업용 로봇의 최근 트렌드에 대해알아봤다.

본격적인 내용에 들어가기에 앞서, ‘제조업 혁신 3.0’을통해 국내 제조현장에서 산업용 로봇 적용을 늘려나가고자 하는 국내 산업용 로봇 관련 정책을 먼저 살펴보고, 최근트렌드인 ICT 기술과 관련한 산업용 로봇 트렌드를 생산기술연구원 스마트제조혁신센터 담당자의 전문 미니인터뷰를 통해 알아본다.

‘제조업 혁신 3.0’ 통한제조현장에서의 산업용 로봇 투입

산업용 로봇과 관련한 국내 정부의 대표적인 정책은 ‘제조업 혁신 3.0’ 전략을 꼽을 수 있다. 정부는 이 전략을 통해 2024년까지 제조업 강국 4강에 도약하겠다는 의지를 천명했다.

세계적 컨설팅 기관인 보스턴컨설팅그룹에 따르면, 우리나라의 제조업 경쟁력은 2014년 기준 세계 3위를 차지하고 있으며, 매년 연구개발 집약도가 상승하면서 첨단산업으로 탈바꿈하는 등 성장을 지속해 나가고 있다. 이 같은 성장의 밑바탕으로 산업 분석 전문가들은 신기술에 따른 제조업 확장을 주된 요인으로 꼽고 있으며, 그 중심에 로봇기술이 중요한 역할을 하고 있다고 판단하고 있다.

그러나 자금력과 기술력을 두루 갖춘 대기업의 로봇 도입은 어느 정도 활성화돼 있는 반면 중소 제조기업의 로봇 도입은 상대적으로 더딘상황이며, 더욱이 그 활용 분야 역시 반도체 및 디스플레이 등 IT,전기 전자, 자동차 산업 등에 집중돼 있다. 이에정부는 ‘제조업 혁신 3.0’ 전략 중 하나로, ‘중소제조 취약공정개선 로봇보급사업’을 통해 산업용 로봇 적용을늘려나감으로써 중소 제조기업의 경쟁력을 강화해 나간다는 계획이다.

국내 제조업 경쟁 강화 위해‘중소제조 취약공정개선 로봇보급사업’ 진행
‘중소제조 취약공정개선 로봇보급사업’은 중소기업 제조현장에서의 취약 공정을 로봇시스템과융합된 스마트 제조공정으로 혁신하는 것으로, 중소 제조현장 내 공정 개선 방안 및 신뢰성 향상 방안을지원함으로써 로봇 엔지니어링 서비스도 강화하고자 하는 것이 목표다.

여기서 중소 제조현장에서의 취약 공정은 제조업용 로봇의 생산 현황과 수입 현황은 높지만, 생산성은낮아 공정혁신에 의한 경쟁력 강화가 필요한 분야의 제조공정을 뜻하며, 특히 그 1단계로 주조 및 금형, 용접, 소성가공, 열처리, 표면처리 등의 기초공정 산업분야, 즉 뿌리산업 공정이 지원 대상이 된다.

현재 이 사업의 진행을 위해 생산기술연구원을 주관기관으로 한 추진단이 마련됐으며, 생산기술연구원은추진단 운영 및 사업 총관관리를, 각 지역TP는 지자체 연계업무 협조와 시범 사업 종료 후 보급 및 확산을 지원하게 되며, 한국로봇산업협회와 공작기계협회는 수요발굴과 시범사업 후 보급 및 확산 사업 계획 수립, 그리고 인증 및 표준화 방안 수립 업무를 수행하게된다. 또한 참여기관으로서 기계연구위원회는 중소 제조기업 정보 및 사업 홍보를 지원하고 향후 사업 분야개발을 위한 정책 수립을 지원하고 있다.

한편, 2015년 사업의 경우 로봇 보급사업에 실제로 적용 가능한 국산 로봇 플랫폼을 발굴하기위해 나온테크의 병렬로봇을 비롯해 오토인더스트리의 수직 다관절 로봇, 그리고 푸른기술의 6축 안전관절로봇 등을 발굴 중이다.

또한, 제조업용 로봇산업 시장 활성화를 위한 산학연 인프라 구축 및 지원으로, 생산기술연구원 로봇그룹 내 ‘중소제조로봇지원단’이 설립돼 현재 로봇 및 SI 기업의 공정 발굴, 설계 및 기술 지원을 진행 중이며, 이와 더불어 생산기술연구원 내 ‘스마트제조혁신센터’도 설치돼 스마트공장과 연계방안을 수립할 예정이다. 이 사업은 로봇 설치 후 3년 동안 지속적으로 운전상태 모니터링및 사업성과를 관리하게 된다.

<미니 인터뷰>
생산기술연구원 스마트제조혁신센터 조용주 수석연구원
“제조 로봇과 ICT 기술과의 융합, 가치사슬전체에서의 통합 이뤄져야”

ICT 융합 기술 통한 제조업 혁신 및 정책 방향은?
ICT 기술은 공정관리 시스템과 제조 로봇 및 자동화설비 등에 도입이 될 수 있다. 공정관리 시스템은 MES(제조실행시스템), 공정 시뮬레이션, 제조 빅데이터 분석 등의 기술이 포함될 수 있고, 자동화설비의 경우도 광의의 개념으로 보면 제조 로봇으로 볼 수 있어 다양한 제조 로봇기술이 포함될 수 있을것으로 본다.
이러한 ICT 기술이 제조현장에 자연스럽게 융합되기 위해서는 제품 설계부터 A/S 단계 가치사슬 전체의 통합이 중요하게 고려돼야 할 것이다. 제조현장에로봇 몇 대를 투입했다고 생산성, 품질개선 등의 효과를 기대하는 것은 어려운 문제다. 그리고 ICT 기술의 효율적인 적용을 위해서는 해당 기업의 제조현장이이미 합리적인 방법으로 관리가 되고 있는 기업이어야 한다는 판단이다. 결국 정부 정책의 방향은 단편적인제조 로봇의 지원보다는 가치사슬 전체 관점에서 진단과 방향 설정이 중요하리라 본다.

제조업에서의 산업용 로봇에ICT 기술이 어떤 식으로 적용되고 있나?
제조업에 제조 로봇기술이 활용되고 있는 사례는 자동화설비를 포함하게 되면 많은 기업에서 도입 및 적용하고 있을 것으로 본다. 그 중에서도 최근 정부에서 뿌리산업에 스마트공장 도입을 위한 노력을 하고 있는 것과 관련해 뿌리산업에서 제조로봇기술이 적용돼 운영되는 사례를 살펴보고자 한다.
첫 번째로 수전금구류를 제작하는 공정 중 주조 공정에 제조 로봇과 자동화설비가 적용돼 운영되고 있는 사례를 꼽을 수 있겠다. 3D 업종인 주조산업의 경우 국내 전문인력은 점점 줄어들고 있는 추세며, 대부분국외 노동력에 의존하고 있는 것이 현실이다. 이러한 어려움을 개선하기 위해 용탕에서 금형에 투입하는공정에 제조 로봇을 적용하고 있으며, 추출 공정은 작업자가 투입돼 수작업으로 진행되고 있다. 이러한 공정 또한 향후 제조 로봇이 적용돼야 할 필요가 있다.
두 번째로 자동차 엔진을 제작하는 공정에도 주조 공정이 포함돼 있으며, 이 경우에 제조로봇이 적용 및 운영되고 있는 사례가 있다. 해당 공정에서는 투입 로봇과 추출 로봇 두 대가 적용돼주조 공정 전체가 자동화돼 있다.
앞서 언급한 두 공정 모두 제조 로봇이 적용돼 효과적인 작업이 이뤄지고 있으나, 향후 전체가치사슬 측면에서 통합이 될 필요는 있을 것이라는 판단이다. 예를 들면, 주조 공정에서의 문제점이 다시 전 단계의 제품 설계로 유기적인 피드백이 가능한 ICT 시스템이 된다면 최종 제품의 품질은 더 좋아질 것으로 본다.

실질적으로 제조업 현장은 산업용 로봇을 적용함으로써 과거 대비어떤 효과를 얻을 수 있나?
ICT 기술을 도입하려는 제조기업에 있어 작업자 부족에 따른 인건비 상승 문제와 더불어, 이미국외 노동력에 의존하고 있는 상황에서의 제품 품질 문제도 중요한 도입 요인으로 판단된다. 다만, ICT의 도입으로 기존 일자리가 줄어들 수 있는 가능성도 있는 만큼 앞으로 좋은 일자리를 많이 만들어 인력이투입될 수 있도록 하는 것이 장기적으로 볼 때 바람직한 방향이 될 것이라는 판단이다.
또한, 생산성 향상의 효과도 중요한 요인이 될 것으로 본다. 체계적인 관리가 되고 있는 제조현장의 공통점은 1~2군데의 Bottle-neck이 되는 공정이 존재하는데, 이러한 공정에 제조로봇의 ICT 기술이 도입된다면 전체적인 공정의 효율성이 보장될 것이며, 이로써 생산성 향상이 실현될 것으로 보인다.

ICT 융합 기술을 통해 제조업에서 혁신을 이뤄내기 위해 필요한 정부 정책 지원이 있어야 한다면?
ICT 융합이 제조현장에 도입돼 혁신이 이뤄지기까지는 많은 노력과 시간이 소요될 것으로 보인다. 이러한혁신은 단편적인 기술의 도입으로 이뤄지는 것이 아니라, 조직 및 기술,문화 등 제조기업의 모든 분야가 변화될 때 혁신이라고 할 수 있을 것이다.
EU와 미국 등에서도 현재 제조 혁신이 진행되고 있고, 장기적인 로드맵을 가지고 진행하고있음을 알 수 있다. 국내에서도 많은 전략과 정책들이 수립되고 있는 상황에서 이러한 정책들을 묶을 수있는 그림이 필요하리라 본다. 물론 이는 매년 변화되지 않은 지속 가능한 정책이어야 할 것이다.

FA Journal 김 미 선 기자 (fa@infothe.com)

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