한국 산업 현장의 ‘패러다임 시프트’

80㎏미만·길이 1.7m 이하의 로봇
조종 쉬운 공정에 유연하게 적용
전기차 생산 작업자 1명과 한팀
조선소 용접·급식 등에 수요 급증
AI 적용해 사용자 편의 향상 도모

지난 5일 경기 수원에 있는 두산로보틱스 공장. 약 2000㎡(약 600평) 규모의 한 동짜리 이 작은 건물이 한국에서 ‘움직임의 혁신’이 일어나는 곳이라는 게 믿기지 않았다.

류정훈 두산로보틱스 대표는 이곳은 단순히 ‘협동로봇’을 만드는 곳이 아니라 ‘움직임의 혁신’(innovation in motion)을 만들어 우리가 일하는 방식을 바꾸는 곳이라고 소개했다. 사람을 대체하는 개념인 산업용 로봇과 달리 직원과 함께 일하는 협동로봇은 80㎏ 미만, 길이 1.7m 이하로 상대적으로 크기가 작고 중량이 덜 나가기 때문에 공정을 손쉽게 바꿀 수 있는 유연성이 있다. 반면 전통적인 산업용 로봇은 무게만도 1t이 넘고 길이가 7m에 달할 정도로 거대해 안전을 위해 반드시 펜스를 쳐서 사람의 접근을 막는다. 특히 전통적인 컨베이어벨트 기반의 자동차 생산공장은 더욱더 산업용 로봇이 대부분을 차지한다.

산업용 로봇이 펜스를 쳐야 해 이동의 유연성이 떨어지다 보니 요즘은 사람과 함께할 수 있는 협동로봇의 쓰임새가 점점 더 늘어나고 있다. 실제로 이날 공장 1층에서는 생맥주를 따를 수 있는 협동로봇이 취재진을 맞이했다. 바텐더도 아니면서 너무나도 능숙하게 생맥주를 따라 정확하게 자리에 내놨다.

류 대표는 한번 마셔 볼 것을 권유하면서 “로봇은 정확한 분량에 거품까지 일정하게 따르기 때문에 사람이 하는 일을 대신할 수 있다”고 소개했다. 2층에선 이 회사가 개발한 바리스타 로봇인 ‘닥터 프레소’가 아메리카노를 능숙하게 추출해 종이컵에 담았다.미국이나 유럽을 중심으로 노동력 부족이 계속되고 인건비가 상승하면서 협동로봇의 수요가 늘고 있다. 현재 수요의 겨우 2%만 협동로봇이 대체하고 있다. 작업공정 사이의 이송이나 화물 적재 등에서부터 나사 체결과 같은 조립작업, 포장, 용접, 검사 등의 작업에 응용이 가능하다. 뿐만 아니라 치킨이나 커피, 전기차 충전, 복강경 수술 보조와 같은 의료, 방송 송출과 같은 촬영, 건설 타공 분야에서도 다양하게 활용된다.

이 때문에 시장조사업체 마켓앤마켓에 따르면 2022년 9억 6000만 달러였던 협동로봇 시장 규모는 2024년 16억 달러로 성장하고 2030년에는 98억 달러로 커질 것으로 관측된다.

최근에는 영역을 확장해 산업로봇의 분야였던 자동차 조립공정에도 투입됐다. 현대차그룹이 싱가포르에 준공한 ‘현대차그룹 글로벌혁신센터’(HMGICS)에서는 두산로보틱스가 생산한 협동로봇이 공정에 적용돼 전기차를 생산한다. 기존 컨베이어벨트 생산방식이 아닌 작업자 1명과 협동로봇이 팀을 이룬 새로운 생산방식을 적용한 것이다.

유연한 생산방식의 변화는 조리업계에서도 일어났다. 취재진에 공개된 튀김로봇은 사람이 반죽만 하면 알아서 자동으로 온도에 맞춰 2차례 치킨을 튀겨냈다. 기름을 털어내고 식혔다가 다시 튀기는 등 경험 많은 요리사처럼 움직이는 로봇에 의해 만들어진 치킨 맛은 사람이 조리한 것과 다르지 않았다.

이렇듯 사람이 하기 힘든 일을 대체하면서 현장에도 조금씩 변화가 생겼다. 서울 숭곡중학교에서는 지난달 실제로 두산로보틱스가 만든 급식로봇이 국내 최초로 도입됐다. 4대의 협동로봇이 국·탕, 볶음, 튀김 등의 조리작업을 수행한다. 조리 과정에서 반복적인 동작으로 발생하는 조리사의 근골격계 질환, 유증기 흡입으로 인한 건강 악화 문제 등도 해결할 수 있게 됐다. 장진아 조리사는 “처음에는 일자리를 빼앗아갈까 두려워 협동로봇 도입에 반대했는데 지금은 모두 만족하고 있다”고 말했다.취재진이 본 복강경 수술 보조 로봇도 향후 의료체계에 있어 의료진이 부족한 지방에는 ‘게임체인저’가 될 수 있다. 기존 2~3명의 의사가 장시간 내시경 카메라를 들고 수술을 해야 했다면 협동로봇에 내시경 카메라를 탑재해 조이스틱만으로 쉽게 조종할 수 있게 된다. 류 대표는 “의료인력이 부족한 지방에서 수술보조 로봇이 활용된다면 의사 혼자서도 원활한 수술이 가능해질 것”이라고 말했다.

이런 협동로봇의 활용은 조선업종에서도 활발하다. 지난 10월 출범한 한화로보틱스는 그룹 내 조선 계열사인 한화오션에 협동로봇을 납품하며 선박 건조 현장에 적용 중이다. 최근에는 주방로봇 등을 개발해 한화호텔앤드리조트와의 시너지 효과를 기대하고 있다.현대삼호중공업도 평판 패널 조립과 곡블록 용접에 덴마크 유니버설로봇의 협동로봇 24대와 레인보우로보틱스의 협동로봇 18대를 도입해 사용하고 있다. 숙련된 용접인력을 구하기 힘든 상황에서 속도도 빠르고 작업면도 사람에 비해 훨씬 매끄러워 협동로봇을 사용하지 않을 이유가 없다.협동로봇의 쓰임새가 확대되면서 두산로보틱스도 효율성과 규모 확대를 위해 협동로봇을 활용한 생산방식으로 효율성을 높이고 있다. 협동로봇 역시 정교하게 이뤄져 사람 손으로 일일이 제작해야 하기에 하루에 많아야 10대 제작이 전부다. 모듈 1개 제작에 60분이 걸리는데 이런 모듈 6개가 로봇 1대를 구성한다. 그렇지만 협동로봇과 사람이 협업을 하게 되면 모듈 한 개당 제작시간이 37분으로 대폭 줄어든다. 그렇게 되면 기존 연간 2200대인 생산규모도 4000대까지 늘릴 수 있게 된다.

두산로보틱스는 향후 인공지능(AI)을 협동로봇과 결합해 사용자 편의를 높일 계획이다. AI를 적용하면 사용자의 개입을 최소화하면서 로봇이 스스로 판단하고 학습할 수 있기 때문이다. 이와 함께 안전성도 더욱 높여 인간과 로봇이 공존하는 세상을 만든다는 생각이다.