AI 협동로봇을 통한 전통 제조업 혁신전략은?

▲'2018 인공지능 협동로봇 포럼' 행사가 12일 오후 2시 한양대 ERICA 캠퍼스 게스트하우스에서 개최되었다.

'2018 인공지능 협동로봇 포럼' 행사가 12일 오후 2시 한양대 ERICA 캠퍼스 게스트하우스에서 산학연관 전문가와 로봇기업 및 안산지역 제조기업 임직원 100여명이 참가한 가운데 성황리에 개최되었다.

▲경기테크노파크 김종석 센터장이 개회사를 하고 있다.

인공지능 협동로봇을 통한 전통 제조업 혁신전략을 논의하기 위해 마련된 이번 행사는 한양대학교와 경기테크노파크, 한국생산기술연구원이 공동으로 주최했다.

▲한양대 공과대학 이기형 학장이 축사를 하고 있다.

개막식에는 한양대 공과대학 이기형 학장과 경기테크노파크 김종석 센터장 등이 참석했다.

포럼에서는 5명의 전문가가 나와 주제발표를 했다.

▲장준현 두산로보틱스 상무

장준현 두산로보틱스 상무가 협동로봇의 특징과 현장 적용사례를 주제로 제일 먼저 발표했다. 이 자리에서 장 상무는 2014년 협동로봇 개발 프로젝트를 시작으로 2017년 9월 두산로보틱스가 공식 출범하고 , 올해 총 4개 협동로봇 라인업을 출시하면서 본격적으로 유럽시장에 진출하게 되었다고 소개했다. 두산이 보유한 4개 협동로봇 모델은 △가반중량 6kg, 작업반경 0.9m인 M0609 (좁은 공간에서의 빠른 반복작업에 최적화) △가반중량 15kg, 작업반경 0.9m인 M1509 (사람에게 부담이 되는 중량물 작업에 효과적) △가반중량 10kg, 작업반경 1.3m인 M1013 (모든 작업 공정에 적합한 기본 모델) △가반중량 6kg, 작업반경 1.7m인 M0617 (2개 이상의 작업 공정에 대응하거나 원거리 작업시 최고의 효율 발휘)이다. 장 상무는 협동로봇의 개념, 특징, 주요 제조사 제품 경쟁력 비교와 두산 협동로봇의 장점을 설명하고. 단순 제조인력 확보의 어려움, 작업자와 로봇간 공수 분배를 통한 생산효율 향상, 고령화에 따른 근골격계 유해작업 기피 및 현장으로부터의 자동화 니즈 증가, 대기업의 본격 도입을 통한 시장 확대 등의 이유로 협동로봇에 대한 시장내 관심이 지속적으로 증대될 것이라고 분석했다.  

▲전진우 한국로봇산업진흥원 정책기획실장

두번째 연사로 나선 전진우 한국로봇산업진흥원 정책기획실장은 '협동로봇 안전과 제도현황'을 주제로 발표했다. 전 실장은 인간-로봇이 공존하는 작업 공간의 증가로 협동로봇 시장이 연평균 56.5%씩 빠르게 성장하면서, 안전이슈가 대두되기 시작해 2016년 2월 인간-로봇간 충돌 및 접촉에 대한 안전조건을 규정한 ISO/TS 15066 협동로봇의 안전성 표준이 제정되었다고 설명했다. 전 실장은 산업재해로 인한 경제적 손실이 19조원에 이른다며 산업안전보건 패러다임이 안전보건기술에서 안전보건시스템, 안전문화로 변화하는 추세라고 밝혔다. 전 실장은 국내의 경우 산업안전보건법에 따른 산업용 로봇 자율안전확인신고제도, 산업용 로봇 안전검사제도를 소개했다. 협동로봇 안전인증과 관련해서는 협동로봇의 개념에 따라 로봇과 사람이 작업영역을 공유하도록 시스템을 구성하여야 하므로 안전기준에 부합하는 경우 안전매트 및 방벽 설치 등의 조치를 하지 아니할 수 있으나, 이 적용을 받으려면 제조사는 협동로봇임을 인정받는 ISO 10128-1 인증 획득이 필요하고, 사업장의 경우 협동로봇시스템이 안전하게 설치되었다는 ISO 10128-2 인증 획득이 필요하다고 소개했다.   

▲박찬훈 한국기계연구원 로봇메카트로닉스 연구실장

세번째 연사는 박찬훈 한국기계연구원 로봇메카트로닉스 연구실장이 '차세대 산업용 로봇으로서의 협동로봇과 조립로봇'을 주제로 발표했다. 박 실장은 산업용 로봇은 '단순 반복 로봇(이송,웰딩)→조립로봇/고밀도 로봇/고속 로봇→펜스가 없는 인간-로봇 혼성공정을 거쳐 궁극적으로는 완전 무인화 로봇으로 기술이 발전해 나갈 것이라고 전망했다. 그는 전통적인 산업용 로봇의 경우 자동차 생산공장의 의장공정 자동화를 중심으로 하는 기계/자동차 산업 수요, IT 제품 중심의 전자산업 자동화 수요가 나타나면서 기술적 한계가 명확해져 차세대 산업용 로봇이 이들 시장을 커버하기 위해 나타났으며 이것이 바로 협동로봇과 조립로봇이라고 분석했다. 그러면서 이 두가지 로봇 형태가 미래에 각광 받을 것이라고 전망했다. 박 실장은 차세대 산업용 로봇에 새롭게 필요한 기능으로 △인간작업의 대체기능 △협업 작업자와의 의사 교환 기능 △복잡한 작업의 직관적 교시 기능 △ 작업자 안전 확보 기능을 예로 들었다. 그는 기존 제조로봇에 적용할 수 있는 조립기술을 위해 한국기계연구원이 개발한 양팔 로봇 '아미로(AMIRO)'를 소개하면서 양팔 로봇은 한쪽 팔이 지그의 역할을 하기 때문에 지그가 필요없으며 한팔은 작업을 하면 된다고 설명했다.  

▲ 지상훈 한국생산기술연구원 수석

네번째 연사는 지상훈 한국생산기술연구원 수석이 '인공지능과 협동로봇'을 주제로 발표했다. 지 수석은 기존 산업용 로봇으로 적용이 어려웠던 부분에 인공지능 로봇이 효율적일 것이라고 분석하면서, 미래 협동로봇의 개념으로 △초보자도 손쉽게 다양한 로봇을 조작할 수 있음 △클라우드 기반으로 로봇작업/동작을 공유하고 로봇작업을 자동으로 작성 △스마트 공장 내 이종 로봇 및 디바이스, 멀티모달 센서를 연동 제어할 수 있는 '인공지능을 기반으로 인간작업자와 함께 하는 제조로봇'을 예측했다. 지 수석은 미래 협동로봇의 구성요소로 로봇, 클라우드, 부품, 생산/산업공학 등의 융합이 중요하다고 보면서 인간-로봇 협동로봇은 미래 제조로봇의 중요 주제가 될 것이라고 결론지었다. 하지만 센서의 정밀도 부족, 조명 의존, 높은 가격, 좁은 동작범위, 인식 능력 부족, 그리퍼/툴의 한계 등이 상용화 추진의 어려움이라고 평가했다.

▲박태준 한양대 교수

마지막 연사로 박태준 한양대 교수가 '인공지능 협동로봇과 제조혁신'을 주제로 발표가 진행되었다. 박 교수는 최근 로봇, 인공지능, 딥러닝, IoT 등의 혁신기술이 등장하고 제조업이 CPS(Cyber Physical Systems)로 연결되는 등 4차 산업혁명이 급격히 전개되고 있다고 설명했다. 그는 제조업과 지능정보기술(인공지능, 빅데이터, IoT, CPS)의 융합을 통해 기존의 문제를 해결할 수 있을 것이라고 분석했다. 박 교수는 안산공단은 노동집약적 영세기업 위주로 구성되어 있어 낮은 생산 효율성을 가지므로  로봇/제조헉신을 통한 지역산업 활성화가 필요하다고 주장했다. 특히 뿌리산업 위주의 안산공단은 매우 낮은 생산성을 보이고 있어 협동로봇을 통한 제조혁신과 같은 개선이 절실하다고 했다.  그는 차세대 인공지능 협동로봇은 지능정보 기술이 결합되어 인간의 지적 능력을 구현하게 될 것이라고 전망하면서, 인간과 작업공간을 공유하고 다양한 협업을 하기 위해 필요한 제조지능, 충돌안전, 직접교시 등이 제조 인공지능 핵심기술이 될 것이라고 평가했다.

▲패널토론 장면. 좌로부터 한재권 교수, 지상훈 박사, 박찬훈 실장, 전진우 실장, 장준현 상무, 김종석 센터장

5명의 주제 발표 후에는 '인공지능 협동로봇을 통한 전통 제조업 혁신전략'을 논의하는 전문가들의 패널토론이 이어졌다. 한양대 박태준 교수의 사회로 진행된 패널토론에는 김종석 경기테크노파크 센터장, 장준현 두산로보틱스 상무, 전진우 한국로봇산업진흥원 실장, 박찬훈 한국기계연구원 실장, 지상훈 한국생산기술연구원 수석, 한양대 한재권 교수가 토론자로 참여했다.

장준현 상무는 협동로봇을 도입하기 위해 찾아오는 중소기업 대표들과의 사례를 이야기 하면서 단순한 공정을 자동화해 생산성을 향상시켜 6개월만에 투자금을 회수한 사례가 있었다며 단순공정부터 적용할 수 있는 아이디어와 솔루션을 함께 고민했으면 좋겠다고 말했다. 

전진우 실장은 영국의 노조가 최근 로봇을 보고 친구가 가능하다고 발표한 적이 있다며 이는 작업의 대체가 아니라 노동자의 노동의 질, 노동 시간을 변화시켜 좀 더 일을 할만한 일자리로 바꿔주는 대체재 개념으로 로봇을 수용하기 시작했다. 한국에서는 기존의 복잡하고 정밀한 것은 산업용 로봇이 하고 단순 반복적인 작업부터 협동로봇을 도입해 좋은 일자리로 바꾸는데 관심을 가지는 쪽으로 접근했으면 좋겠다고 말했다.

박찬훈 실장은 최근 기업을 다녀보니 연구자들과 현장에 있는 분들이 거리감이 있다는 것을 느꼈다. 연구자들과 실제 로봇을 사용하는 사용자들 그리고 시스템을 공급하는 SI기업들이 밀도있게 뭉쳐질 수 있는 조건이 필요하지 않을까 생각한다. 이들 3자가 자주 만나서 역할 분담도 하면 좋은 성과가 더 날것이다.

지상훈 수석은 국내 SI기업들이 대체적으로 10인 미만의 소규모이고 일감이 늘 있지 않다보니 인력 이동이 심하고 그러다보니 경력자들을 항시 확보할 수 있는 구조가 아니다. 그러다보니 좋은 SI기업들이 적어 국내 로봇이나 새로운 공정의 로봇을 넣을때 어려워질 수 있다. 그래서 SI기업들이 부담을 가져 기존에 경험했던 공정에만 로봇을 넣는 경우가 있다. 이를 해결하기 위해 이미 SI로 성공한 사례를 DB화해 제공해 주는 것도 한 방법일 것이다.

▲포럼 주요 참가자들이 화이팅을 외치고 있다.

한재권 교수는 대통령 직속 4차산업혁명위원회 소속으로 이 자리에 섰다며 위원회는 4차 산업의 핵심 키워드 중 하나인 로봇을 중요하게 여기고 있고, 특히 협동로봇을 가장 중요하게 여기고 있다고 말했다. 한 교수는 정책연구 용역중에 협동로봇 관련해 한국로봇산업협회에서 협동로봇을 제조현장, 산업현장에만 국한하지 말고 전 서비스 영역에 도입할 가능성을 연구하고 있는데 올해말에 결과가 나올 예정이라고 밝히면서. 협동로봇 관련해서 플레이어는 SI기업이라는 것을 정확하게 정의하고 있다. 정부가 해야 될 일은 SI기업들을 어떻게 육성할 것이냐, 그리고 SI기업들에게 어떠한 정책을 잘 리딩해줘서 성장해 나갈 수 있게 할 것이냐 고민하고 있다고 소개했다.

김종석 센터장은 미래를 내다보지 못하고 새로운 패러다임에 순응하지 못하면 유망기업도 한 순간에 회복하기 힘든 상황이기 때문에 기회를 잘 잡아야 한다고 말했다.