비전시스템이 살찌우는 첨단로봇
각 분야에서 전문가로 각광 … 정밀한 시스템이 관건
공장에서는 새로운 로봇이 산업용 로봇이나 식품 가공기계를 대체하면서 공존을 꾀하고 있다. 기존 공장 레이아웃을 유지하면서 현재 배치되어 있는 작업자를 로봇이 대체하는 것이다. 하지만 농업이나 창고·공사현장 등 기계화가 진행되고 있지 않은 영역에서는 패턴화하기 어렵다. 또한 다양한 상황에 놓여있는 대상물을 어떻게 인식할 수 있을지가 중요하다. 로봇을 이용하기 쉽도록 현장 환경을 정비하는 것도 필요하지만 기본적으로는 공장과 마찬가지로 기존 환경을 살린 상태에서 로봇을 배치하는 것이 바람직하다. 따라서 로봇의 화상 인식력을 높이고 대상물의 상황을 정확하게 파악하는 것이 요구된다.
일본에서는 여러 로봇 벤처가 존재하지만 대부분은 로봇 개발 자체에 포커스가 맞춰져있기 때문에 로봇에 의한 비즈니스 모델을 구축하는 것은 어려운 상황이다. 일상에서 생활 지원용 로봇을 보급시키는 데에는 기술 측면 이상으로 실증실험의 축적과 법적 정비가 충분하지 않아 신중할 수밖에 없다.
일본의 환경
일본에서는 점차 인구가 감소되고 있다. 하락하는 노동력의 대체 혹은 작업자의 고령화에 의한 작업능력 저하를 지원하는 역할로서 로봇이 기대된다. 일본은 해외생산 비율이 낮은 경향이 있어 일본 내에 생산 거점이 많다. 이런 가운데 노동력이 감소하는 것은 큰 문제이다. 로봇의 활용으로 생산성을 높이는 것이 유력한 해결책이 되는 건 그 때문이다.
또한, 일본 시장은 해외 주요 국가와 비교해 수출의존도가 낮고 내수 중심이다. 해외 시장 확대 여지가 크다는 견해가 있는 것도 그 때문이다. 세계 시장에서 일본 제품의 경쟁력을 높이려면 제조나 작업 현장에서 이노베이션이 불가결하다. 이노베이션을 일으키려면 다양한 산업 현장에서 활약하는 로봇을 개발해야 한다.
해외 환경
시장으로서 유망한 중국에서 거점이 대폭 증가하고 있지만 중국에서 철수하는 기업 또한 증가하고 있다. 해외에서도 저렴한 인건비에 의존할 수 없게 된다는 것으로 풀이된다. 새로운 노동력으로서 로봇의 개발이 중요해지는 이유이다.
로봇 시장 예측
일본 신에너지산업기술종합개발기구(NEDO)에 따르면 일본 로봇 시장은 2015년에 1.6조 엔, 2020년에 2.9조 엔, 2025년에 5.3조 엔으로 확대되어 2035년에는 9.7조 엔까지 성장할 것으로 보인다.
2010년 시점에서는 제조 분야가 대부분을 차지하고 있다. 이른바 자동차와 전자부품 생산 공장에서 사용되고 있는 산업용 로봇이 그것이다. 2015년 이후에는 가전·주택설비·자동차·선박·철도·건설기계 등에 로봇 기술이 도입되며, 농수산 분야와 서비스 분야에서도 로봇이 활약할 것으로 보인다. 특히 서비스 분야에서 현저한 성장이 예측된다. 서비스 분야의 비율은 2020년에 접수·안내 9억 엔, 감시·커뮤니케이션 11억엔으로 예상되며 식품산업 980억 엔, 물류 1466억 엔으로 예상된다.
제조 분야에서 활약하는 로봇
일본이 로봇 선진국이라고 하는 최대 이유는 전 세계 산업용 로봇의 70%에 해당하는 연간 10만 대를 생산하고 있다는 데 기인한다. 산업용 로봇이 불가결한 존재가 된 자동차 산업의 경우 자동차 제조 라인에서 용접용·도장용·운반용으로 배치되어 작업 속에서 서로 다른 역할을 하고 있다.
야스카와전기의 소형 쌍완 로봇 ‘MOTOMAN-SDA’는 사람에게 부하를 주는 작업을 대체하거나 1대로 여러 작업을 할 수 있는 것이 특징이다. 이 제품은 자동차 산업 이외의 분야에서도 활약할 것으로 전망한다. 회사 측은 앞으로 이 제품이 복지 로봇으로 활약할 것을 기대하고 있다. 단, 이 경우 기술적 관점보다도 안전 대책을 어떻게 강구할 것인가에 초점을 맞춰야 한다.
건설 분야에서 활약하는 로봇
건설 업계에서 빌딩 건축과 더불어 중요한 작업이 이미 지어진 빌딩의 해체 공사이다. 여기서 중요한 것이 폐기물 선별인데, 이 작업은 공비도 비싸고 시간도 많이 걸린다. 이 작업을 로봇이 대체할 수 있다.
일본 도큐건설(東急建設)에서는 차세대 매니퓰레이터에 의한 폐기물 분리·선별 시스템을 개발하고 있다. 이 시스템의 특징은 본체에 팔이 2개 장착되어 있다는 것. 2개의 팔을 한 사람이 조작하게 된다. 도큐건설에 따르면 이 로봇을 이용하면 기계 및 작업원을 25% 삭감할 수 있을 뿐 아니라 해체공사 전체 공기를 13% 단축할 수 있다.
차세대 매니퓰레이터에 의한 폐기물 분리·선별 시스템은 신에너지산업기술종합개발기구(NEDO)의 전략적 첨단 로봇 요소기술 개발 프로젝트(2006-2010)에서 지구환경 보전에 로봇 기술을 보급시키는 것을 목표로 개발이 이뤄지고 있다. 도큐건설은 2012년경 도입을 목표로 시험 시공 매뉴얼 정비를 준비하고 있다.
식품 분야에서 활약하는 로봇
식품 업계에서는 공장 공간 제한이나 기계 메이커의 참가 곤란 등의 영향으로 현장 기계화가 늦어지고 있다. 식품은 미세한 가공물로서 조금이라도 강한 힘이 가해지면 변형되거나 내부 조직이 파괴되어 맛이 변한다. 식품 메이커 입장에서 맛이 변하는 것은 치명적이기 때문에 기계에 대한 요구 수준이 높다.
일본 식품가공기계 메이커인 레온자동기에서는 ‘로봇암 MRS(멀티 로봇 시스템)’를 개발해 제품화에 성공했는데, 기존 식품 가공기계로는 어려웠던 부드럽고 점성이 있는 제품을 취급할 수 있는 시스템이다. 이 시스템을 도입함으로써 노력을 요했던 작업에 대해 자동화를 꾀할 수 있다. 또한, 기존에 식품 가공기계로는 어려웠던 멀티태스크 기능을 탑재시켜 로봇 1대로 여러 개의 작업을 할 수 있게 됐다.
레온자동기는 앞으로 로봇암에 의한 기계 제어와 함께 소프트웨어에서의 화상인식 기술이 필요하다는 것을 인식하고 제품 상태를 적절하게 파악하기 위한 기능을 강화하고 있다.
농업 분야에서 활약하는 로봇
최근 농업 분야에서도 하이테크화를 꾀하며 식물공장에 대한 관심이 높아지고 있지만 일반적인 농장에서는 아직 자동화에 속도가 붙지 않아 사람 손에 의한 작업이 주를 이룬다.
일본 생연센터(생물계특정산업기술연구지원센터)에서는 딸기 수확 로봇 제품화를 위해 개발을 진행하고 있다. 국내외에서 토마토·오이 등의 수확 로봇 개발이 이루어지고 있지만 이들에 비해 딸기는 고가이고 안정되게 거래되기 때문에 설비비를 흡수하기 쉽다. 현재 로봇으로 전체 60% 정도의 딸기를 수확할 수 있는데, 무엇보다 야간에 작업을 할 수 있다는 이점이 있다. 수확 로봇은 기본적으로 전용기이기 때문에 과일이나 채소별로 고유의 과제를 갖고 있다. 생연센터에서는 우선 딸기 생산에 특화해 연구개발을 진행하고 있다. 이 모델 개발에 성공하면 시설원예 분야에서의 로봇 보급에 새로운 걸음을 내딛을 수 있게 된다.
물류에서 활약하는 로봇
물류 업계의 영업창고는 고객의 제품·상품·원료 등 각 회사의 생산물을 보관 혹은 운송하는 업무를 맡고 있지만 이러한 작업은 기계화가 진행되지 않아 인적 작업이 중심이다. 최신 전문 분야에 특화한 물류 창고에서는 자동창고 등 자동화가 진행된 경우가 많지만 물류 창고에서는 도입 사례가 한정되어 있다.
물류 대기업인 일본 후지물류는 재고조사 작업을 자동으로 수행하는 재고조사 로봇을 개발해 사내 창고에서 본격적으로 활용하기 위해 준비 중이다. 이 로봇은 거리를 두고 IC 태그를 모아 읽는 안테나를 갖추고 있어 컴퓨터로 지정된 대로 창고에 있는 선반을 순회하며 각 상자에 부착된 IC 태그를 안테나로 읽고 재고조사를 실행한다.
이 로봇은 식품 등을 보관하는 저온 창고에서도 사용할 수 있다. 또한 배터리 1회 충전으로 7시간을 풀가동시킬 수 있다. 이 로봇을 활용하면 3명이 약 50시간 걸렸던 작업을 1/10인 5시간으로 단축할 수 있게 된다. IC 태그 활용에 관해서는 재고조사 작업뿐 아니라 다양하게 연구개발이 진행되고 있다. 입고에서 출고에 이르는 전 과정에서 IC 태그를 일괄 관리하는 것이 후지물류의 최종 목표이다.
벤처 개발형 로봇
일본 스큐즈는 생산 현장의 자동화를 목표로 2003년경부터 사람 손과 같이 용기를 움직이는 로봇핸드를 개발하고 있다. 이미 자동화 관련 메이커나 식품 메이커에서 사용이 결정됐다.
식품기계를 제조하는 후루카와기공은 케첩이나 마요네즈 등의 반액체 물건이나 빵과 같은 부드러운 것의 형태를 무너뜨리지 않고 들어올리는 로봇 ‘SWITL(스위틀)’을 개발한 바 있다. 이 회사는 더불어 2010년에 야스카와전기와 협업에 의해 야스카와전기의 다관절 로봇에 핸들링 장치를 장착한 로봇 시스템을 개발하기도 했다.
자료제공 | 다이와총연(www.dir.co.jp)
