2020년 12월 14일
지능형 로봇 기술 및 산업 동향
I. 4차산업혁명의 총아, 지능형 로봇의 개념/부각 배경
| 개념 | 인간을 모방하여 외부 환경을 인식(Sensing)하고 상황을 판단(Think)하여 자율적으로 동작(Act)하는 지능형 기계 장치 |
|---|---|
| 부각 배경 |  |
- 우리나라는 로봇밀도 세계 1위, 제조로봇 세계 5위권이나, 로봇 분야가 편중되고 핵심 부품 및 S/W는 선진국에 의존하는 등 로봇산업의 전반적 경쟁력은 취약
- 4차산업혁명의 신기술(AI, 5G 등)이 로봇에 접목되면서 로봇의 스마트화가 비약적으로 진전되고 활용 분야도 급속도로 확대 중이며, 전세계적으로 로봇산업에 투자, M&A 등이 확대 되는 등 로봇 붐이 형성 중
II. 지능형 로봇의 적용 분야와 주요 기술
가. 지능형 로봇의 적용 분야
| 구분 | 적용 분야 | 세부 분야 |
|---|---|---|
| 공공/국방 | 인명 구조/안전 | – 재난지역 탐색/구조 로봇, 화재진압 및 대테러 로봇 |
| 국방 무인 체계 | – 지뢰제거 로봇, 활주로 제초 로봇, 무인 수상정, 드론 | |
| 농수산업 | 농업 지원 | – 시설원예 로봇, 방제/수확, 무인트랙터, 스마트팜 |
| 수산 자원 관리 | – 수중 생산량 감시 로봇, 수중건설 로봇, 무인 잠수정 | |
| 의료 | 웨어러블 케어 | – 스마트 케어 근력 증강 로봇, 재활 보조 로봇 |
| 정밀 로봇 의료 | – AI 기반 스마트 수술 로봇, 수술 로봇 팔, 마이크로 로봇 | |
| 제조/물류 | 스마트 제조 | – 협동 로봇, 수직 다관절 부품 조립 로봇, 스마트 공장 |
| 물류 자동화 | – 스마트 물류 핸들링 로봇, 자율주행/적재 로봇 |
나. 지능형 로봇의 주요 기술
- 지능형 로봇은 ICT 기술과 연계하여 공공/민간 대부분의 분야에 로봇 서비스가 필요하며, 분야 별 특성을 고려한 맞춤형 로봇 개발 및 실증/보급 사업을 통해 산업 분야에 확산 필요
| 구분 | 주요 기술 | 주요 구현 기술 |
|---|---|---|
| 구동/센싱 로봇 부품 | 스마트그리퍼기술 | – 관절형/소프트 그리퍼, 마이크로 매니퓰레이터 – 6DoF, 다관절 암, 티칭 팬턴트, 빈 피킹 |
| 로봇 자율 주행 및 센서 기술 | – 위치인식(추측항법, Odometry), 지도작성(SLAM) – 가속도/자이로 센서, LiDAR, 근접 센서, MVR | |
| 로봇 운용 소프트웨어 | 인공지능 기반 자율 판단 기술 | – 패턴분석, 특징 추출, 베이지안 분류, 회귀, 군집화 – 강화학습, Q-Learning, 유전 알고리즘, 신경망 학습 |
| 로봇 인터랙티브 소프트웨어 | – 인지컴퓨팅, 자연어 처리(NLU, NLG), 지능형 에이전트 – 감각 인식 → 전처리 → 패턴 분석 → 인터랙션/피드백 | |
| 스마트 로봇 제어 | 머신비전 기반 영상 분석 기술 | – 컴퓨터 비전, 에지 검출, 영교차이론, 캐니에지, 민시프트 – 특징 추출, 주성분 분석, 객체 인식(RCNN, YOLO) |
| 사이버물리시스템 기반 로봇 제어 | – 디지털 트윈, 에지 컴퓨팅, 센서 기반 Actuator 제어 – WPAN(BLE, Zigbee) 신호 전달, 지능형 SCADA |
III. 지능형 로봇 산업 동향과 국제 경쟁력 확보 전략
가. 지능형 로봇 산업의 국내외 동향
| 구분 | 동향 | 세부 상황 |
|---|---|---|
| 해외 동향 | 국가 로봇 이니셔티브 (미국) | – 첨단 제조 파트너십의 일환으로 국가로봇계획 추진 – 로봇 기술을 기업에 이전, 개발된 제조 로봇 활용 지원 |
| 로봇 신전략 (일본) | – 국가사회 문제 해결 목표, 규제개혁, 보급/확산 추진 – 커넥티드 인더스트리, 로봇/IoT 융합, 스마트팩토리 확대 | |
| 국내 동향 | 제조/서비스 로봇 산업 동향 | – 제조 로봇 산업: 일부 업종 편중, 협동로봇 시장 대두 – 서비스: 로봇 산업: 청소로봇 위주 성장, 시장 형성 초기 |
| 로봇 부품 및 S/W 산업 동향 | – 로봇 부품 산업: 센싱 및 단순 제어 부품에 높은 비중 – 로봇 소프트웨어 산업: 영세한 기업 규모, 활용 사례 부족 |
나. 지능형 로봇 산업의 국제 경쟁력 확보 전략
| 경쟁력 확보 전략 | 분야 | 추진 과제 |
|---|---|---|
| 민/관 역할 분담을 통한 정부지원 효과성 제고 | 정부 | – 3대 제조업 중심 제조로봇 확대 보급을 위해 정부 주도로 표준모델 개발, 실증, 보급 및 사용자 교육 등 추진 |
| 민간 | – 렌탈/리스 서비스 등 구매 활성화, 로봇사업화 전담은행 지정을 통한 저금리 융자 지원 등의 자율 확산 유인 | |
| 제조 현장과 유망 서비스 분야 집중 지원 | 제조 | – 뿌리, 섬유, 식·음료 등 근로환경이 열악하고, 인력부족 해소가 필요한 부문에 중점적으로 보급 추진 |
| 서비스 | – 성장 가능성이 높은 4대 전략 분야 (돌봄, 의료, 물류, 웨어러블 로봇)를 선정하여 기술개발·보급 지원 | |
| 규제개혁 연계 기반 초기 시장 창출 | 제도 | – 신기술 발전에 따른 국내 시장 창출·성장을 위해 규제혁신 센터 구축·운영 등 선제적 제도개선을 지원 |
| 생태계 | – 공급자와 사용자를 연결하는 로봇분야 시스템통합 전문 기업(SI) 육성 등을 통한 신 시장 창출을 지원 | |
| 시험 /인증 | – 해외시장 진출을 위해 국가 간 상호인증체계 마련 및 국제공인시험기관 인정 분야 확대 추진 |
- 선진국이 장악하고 있는 부품이나 소프트웨어의 단순 국산화 노력보다는 차세대 로봇의 핵심 기술 확보에 주력하며, 유망 분야에 대한 선택과 집중 및 정부와 민간 역할 분담을 통한 체계적 보급/확산 추진 필요
[부품 중심 로봇 가치 사슬]
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[로봇 관련 표준화 추진 체계]
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[참고]
- KATS 기술보고서(한국로봇산업협회), 지능형 로봇의 최신 기술 및 표준동향, 2017. 2
- 산업통상자원부, 제3차 지능형 로봇 기본계획, 2019. 8
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