中企, 로봇구조변경·로봇반도체 분야 유망

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기술미래 ㅣ 기술로드맵 中企, 로봇구조변경·로봇반도체 분야 유망 부품국산화율·기술력 낮아…원천기술개발 정부주도 투자 必

기사입력2016-12-21 11:16

제조용 로봇은 제조현장에서 생산·출하 등의 작업을 수행하는 로봇을 말한다. 국내외 로봇매출의 약 70%가 발생하는 분야로 자동차, 조선 등 중공업 외에 최근에는 반도체, 디스플레이, 바이오, 제약 등 초정밀, 고신뢰성이 요구되는 분야에서도 생산자동화를 위해 제조용 로봇을 사용하고 있다. 글로벌 경제위기 이후 경제성장의 기본동력인 제조업의 중요성이 부각되면서 산업의 고부가가치화, 생산성향상 등 제조업의 경쟁력 제고 수단으로써 로봇산업의 중요성이 커지고 있다.

중소기업청이 발간한 ‘중소기업 전략기술 로드맵’에 따르면 2014년 기준 제조용 로봇분야 주요 품목의 세계시장 규모는 98억5100만달러다, 연평균 9.74%씩 성장해 2018년에는 140억7100만달러 규모가 될 전망이다. 가장 큰 가공용 로봇시장은 41억6200만달러며 그 외 인간친화형 협업 매니퓰레이터(사람의 팔과 비슷한 기능을 가진 로봇) 37억1800만달러, 조립용 로봇 19억7100만달러 순이다(2014년 기준).

<그래픽=이가영 기자> ©중기이코노미

제조용 로봇시장 확대를 견인하는 국가는 중국이다. 중국은 1972년부터 제조용 로봇의 연구개발을 시작, 국가가 로봇산업을 집중 육성해왔다. 이에 따라 고도의 기술이 요구되는 용접·운반·청정·자동적재·포장 등의 분야에 국산화 비중이 높다. 최근에는 인공지능을 활용한 제조용 로봇에 소기의 성과를 거두기도 했다.

그러나 아직까지 중국의 로봇산업은 선진국과 비교해 핵심기술에서 뒤쳐졌고 혁신능력도 취약하다는 것이 전문가들의 평가다. 코트라에 따르면 제조용 로봇분야에서 선진국과 비교해 10년 정도 뒤쳐져 있다. 중국은 로봇부품(고정밀 디덕션 기어, 고성능 서보모터, 센서 등)의 대부분을 해외수입에 의존하고 있으며, 특히 기술이 복잡한 6축 이상 다관절로봇의 경우 해외기업이 90%를 차지하고 있다. 작업 난이도가 높고 응용범위가 넓은 용접분야에서도 해외로봇이 84%, 자동차산업 응용분야 역시 해외기업 비중이 90%에 달한다. 중국은 현재 자국 로봇기업들의 대한 지원을 아끼지 않고 있으며, 특히 기술력 확보에 주력하고 있다. 앞으로 30년간 중국 로봇시장은 30% 이상의 고속성장을 유지할 것이라는 게 업계관계자들의 의견이다.

산업통상자원부가 실시한 2014년 로봇산업실태조사에 따르면 국내 로봇산업에서 제조용 로봇비중은 73.6%를 차지할 만큼 절대적이나 그 기술력은 여전히 제자리걸음이다. 대부분이 중소기업인 산업구조를 가진 탓에 R&D투자가 어렵기 때문이다. 2014년 기준 제조용 로봇사업체 규모는 소기업이 1만1867개로 전체 사업체수의 96%를 차지하고 있다. 또 부품의 국산화율도 낮다. 국산화와 기술발전의 척도가 되는 중요한 분야임에도 전자부품연구원에 따르면 최근 3년간 로봇품목별 부품 국산화율은 평균 34%에 그친다. 제조용 로봇은 27.4%, 개인서비스 로봇(45.9%)과 전문서비스용 로봇(28.7%) 보다 월등히 낮다. 특히 제조용 로봇에서는 구동부(13.0%)와 소프트웨어(8.8%) 순으로 국산화율이 낮다.

최근에는 국내 1위의 제조용 로봇업체인 현대중공업이 조선경기의 침체로 주력사업이 위기를 겪고 있는 틈을 타 외국계 제조용 로봇기업들의 시장공략이 집중적으로 이뤄지고 있어 국내 중소로봇기업이 또 다른 위기를 맞고 있다.

세계적인 협업 로봇제조업체 유니버설 로봇은 올해 초 국내 공식대리점을 정비했다. 지난 7월 한국지사를 설립, 국내 제조업이 겪고 있는 문제점을 극복할 수 있도록 다양한 기술지원 영업을 펼치고 있다. 현대중공업을 제치고 국내 최대 산업용 로봇판매업체로 등극한 일본의 야스카와전기 역시 작년 말 대구에 로봇센터를 증축, 일본에서 로봇 본체를 들여와 핵심 시스템과 주변 기기를 제조해 국내시장에 판매하고 있다. 국내 로봇판매액이 이미 2000억원을 넘어선지 오래다. 일본 산업용로봇업체 나치 후지코시도 국내시장을 공략하고 있다. 나치 후지코시는 전 세계에 10만대의 산업용 로봇을 공급하고 있으며, 특히 용접 로봇분야에서 기술력을 인정받고 있다.

<그래픽=이가영 기자> ©중기이코노미

로드맵은 전문인력의 고령화 및 생산가능인구의 감소, 다품종 소량생산으로의 생산패러다임 변화 등 제조환경 개선이 요구되고 있어 향후 제조용 로봇에 대한 수요가 증가할 것으로 전망했다. 특히 피동적, 반복적 작업을 수행하던 전통적 로봇과 달리 지능화 기술을 적용한 IT산업의 융·복합화를 통해 능동형, 지능형 로봇형태로 발전함에 따라 국내 제조용 로봇산업의 전망은 어둡지 않다. 또 제조용 로봇이 부피, 가격 등의 이유로 중소기업에 적용하기 어려운 환경이었으나 최근 경량·소형 제조용 로봇기술이 개발되면서 새로운 시장이 열릴 것으로 전망했다.

이에 따라 장기적인 관점에서 제조용 로봇의 지능화 및 인간과의 협업을 위해 기업의 기술개발을 장려하고 특화분야 경쟁력 확보를 통해 글로벌 선도기업과의 차별화 방안을 모색할 필요가 있다고 로드맵은 제안했다. 이를 위해 자금지원, 정부과제 발주와 같은 단기·제품개발 중심의 지원이 아닌 원천기술개발지원을 위한 정부의 체계적인 지원이 필요하는 것이다.

KDB산업은행 권구복 연구원은 ‘로봇산업의 국내외 동향 및 전망’ 보고서에서 “대기업의 장점인 R&D투자능력, 마케팅능력과 중소기업의 장점인 로봇기술을 결합하는 협력모델을 구축할 필요가 있다”고 분석했다. 이를 통해 글로벌 대기업과의 경쟁에서 우위를 선점할 수 있다는 것이다. 또 권 연구원은 “동종·유사제품에 적용되는 로봇부품의 규격화, 표준화를 통해 가격경쟁력을 갖춰야 한다”며 “일본의 경우 로봇의 몸체는 공통으로 만들고, 산업별 용도에 맞게 다양한 부품을 따로 제작해 로봇가격을 1/10로 낮추고 대량 생산할 계획을 세우고 있다”고 소개했다. 이와 함께 표준화된 인증이 있는 경우 시장으로부터 신뢰성을 얻을 수 있고 이로부터 글로벌 수요를 늘릴 수 있다는 것이 권 연구원의 분석이다.

한편, 제조용 로봇분야 각 국가의 연도별 특허 출원동향을 살펴보면 지속적으로 특허출원이 발생하고 있으며 일본의 특허보유율(41%)이 가장 높다. 국내 특허의 경우 대기업(54%), 대학·연구소·공공기관(31%)이 주도하고 있으며, 내외국인 비율은 한국인 96%로 기술자립도가 높은 편이다.

로드맵이 한국특허를 대상으로 중소기업 적합성을 분석한 바에 따르면 로봇구조변경, 로봇반도체 분야에서 중소기업의 출원비율과 출원인 비율이 상대적으로 높아 이들 분야에 국내 중소기업 진출이 용이할 것으로 분석된다.