자율 로봇은 인간의 직접적인 개입 없이 작업이나 작업을 수행하도록 설계된 지능형 기계 유형을 뜻한다. 정량적 기능으로 보면 센서, 소프트웨어 및 알고리즘의 조합을 사용하여 환경을 인식하고, 결정을 내리고, 독립적으로 작업을 수행할 수 있다.
특히, 인공지능(AI) 시대의 자율 로봇 시장 전망은 성장과 혁신을 이끄는 여러 요인으로 인해 매우 밝은 미래를 보장받고 있다. AI와 머신러닝의 통합이 자율 로봇에 혁명을 일으키고 있는 것이다. 이러한 기술은 복잡한 결정을 내리고, 역동적인 환경에 적응하며, 운영 효율성을 향상시키는 로봇의 능력을 향상시킨다.
시장 조사 기관 인사이트에이스 애널리틱스(InsightAce Analytic)의 '글로벌 자율 로봇 시장 규모, 점유율 및 트렌드 분석 보고서'에 따르면, 글로벌 자율 로봇 시장은 2024년~2031년 동안 91억 1천만 달러를 초과할 것으로 예상되며, 예측 기간 동안 연평균 성장률(CAGR)은 14.05%에 이를 것으로 보인다.
소프트웨어가 생성한 현장 지도나 미리 로드된 시설 도면을 사용하여 탐색하는 특징을 가지고 자율 로봇은 인간의 개입 없이 실제 작업을 수행할 수 있다. 또한 자율 이동 로봇(AMR)은 직접적인 인간 감독 없이 환경을 이해하고 탐색할 수 있는 역량을 갖추고 있다. 이는 미리 로드된 지도 세트를 가진 자동차와 유사한 기능을 제공하는데 전자상거래의 증가로 자율 이동 로봇에 대한 수요도 높아지고 있다.
"우리가 리드한다" 글로벌 자율 로봇 시장 리더
중전기기, 발전설비 부문의 세계적인 다국적기업 ABB는 제조 및 자동화용으로 설계된 산업용 로봇과 협동 로봇(코봇)을 포함한 다양한 자율 로봇을 제공한다. YuMi 및 IRB 시리즈는 정확성과 다양성으로 이미 시장에서 검증받고 있다.
2020년 현대자동차그룹이 9억 2100만 달러(약 1조 2천5백억 원)의 금액으로 인수한 보스턴 다이내믹스(Boston Dynamics)의 고급 로봇 시스템으로 잘 알려진 Boston Dynamics의 Spot(자율 이동 로봇) 및 Stretch(창고 자재 취급용 로봇)와 같은 로봇은 민첩성과 기능성으로 널리 알려져 있다.
지난 4월 18일, 보스턴 다이내믹스는 완전 전기 구동 방식 신형 휴머노이드 로봇 ‘아틀라스’(Atlas)를 공개하며 “신형 아틀라스 로봇이 수십 년에 걸친 휴머노이드 연구를 바탕으로 개발됐으며, 산업계가 봉착하고 있는 도전적 과제를 해결할 수 있는 가장 능력 있고 유용한 모바일 로봇을 제공하겠다는 우리의 약속을 더욱 강화할 것”이라고 밝힌 바 있다.
캐나다에 기반한 자율주행 로봇 산업 분야의 선도 기업인 '클리어패스 로보틱스(Clearpath Robotics)'는 산업 환경 및 창고에서 자재 운송에 사용되는 OTTO 시리즈와 같은 자율 이동 로봇을 전문으로 생산하고 있다. 지난해 산업 자동화 및 디지털 트랜스포메이션 분야의 글로벌 기업인 로크웰 오토메이션(Rockwell Automation)이 인수를 위한 최종 계약을 마친 바 있다.
클리어패스로보틱스는 실내용 이동로봇 플랫폼인 ‘딩고(Dingo) 1.5’를 발표했는데 로봇공학 연구 및 교육용으로 설계된 경량의 소형 실내 이동로봇으로 차동 장치(Dingo-D)와 전방위 장치(Dingo-O) 등 두 가지 드라이브 시스템과 확장 가능한 파워 및 컴퓨팅 옵션을 제공한다. 또한 자율주행, 모바일 매니퓰레이션, 매핑 등 다양한 로봇 분야에 응용 가능하다.
물류 산업을 위한 AI 소프트웨어 및 모바일 로봇을 개발하는 그레이오렌지(GreyOrange)는 지난해 1억 3500만 달러(약 1,837억 원)의 시리즈 D 라운드 투자를 유치했다. 이는 경기 침체로 인한 일부 투자 둔화에도 불구하고 '풀필먼트'는 점점 더 커지고 있는 거대한 카테고리임을 시사하고 있는데 창고, 주문 처리 및 3PL 요구 사항을 위한 풀스택 솔루션의 중요성이 점차 확산되고 있는 것으로 풀이된다.
풀스택 솔루션에는 AMR(자율 이동 로봇), 지게차, 피킹용 빈 시스템, 자체 퍼스트 파티 차량 관리 소프트웨어가 포함된 것으로 알려졌다.
지능형 자동화 기업 인비아 로보틱스(inVia Robotics)는 집품 및 분류 작업의 효율성을 향상시키도록 설계된 inVia Picker와 같은 창고 자동화용 자율 로봇을 제공하고 있다. 지난해 델(Dell)과 협업해 제품 준비, 포장, 출고, 발송의 과정 등 기존에는 창고와 상점에서 이뤄졌던 일련의 프로세스를 도심형 물류센터(micro-fulfillment center, MFC)로 옮길 수 있게 됐다.
국내 기업은 어디까지 와 있을까?
국내 자율 로봇 시장은 기술 발전과 강력한 정부 및 민간 부문의 지원에 힘입어 빠르게 진화하고 확대되고 있다. 제조, 물류, 헬스케어 등 다양한 분야에서 자동화 수요가 증가하면서 견고한 성장세를 보이고 있으며, 정부 계획과 민간 부문 자금 지원을 받아 로봇 공학 연구 및 개발에 상당한 투자가 이루어지고 있는 것으로 나타났다.
정부는 지난 5월 8일 'AI 자율제조 전략 1.0'을 발표했다. AI를 활용해 제조 생산성을 끌어 올리기 위해 '로봇 사업'을 적극 지원한다는 내용으로 2030년 AI 자율제조 확산률을 30% 이상(현재 9% 수준), 제조 생산성을 20% 이상 높이는 것을 목표로 하고 있다.
AI 자율제조 전략 1.0은 AI 자율제조 도입 확산, AI 자율제조 핵심역량 확보, 생태계 진흥의 3개 전략을 축으로 한다. 이를 위해 정부는 올해에만 1000억원 이상의 예산이 투입한다는 방침이다. 특히, 국내 기업들은 인공지능(AI)과 머신러닝을 자율 로봇에 통합하여 역량과 적응성을 향상시키고 있다. 자율 로봇 공학의 글로벌 시장 혁신을 주도하기 위해 고급 센서, 개선된 알고리즘, 효율적인 전력 시스템을 개발하는 데 중점을 두고 있는 것으로 풀이된다.
삼성전자는 주로 소비자 및 산업용 애플리케이션을 위한 자율 로봇 개발에 참여하고 있다. 그들은 로봇공학과 AI 및 IoT 기술을 통합하는 데 중점을 두고 있는데, 삼성의 로봇 솔루션에는 향상된 성능과 효율성을 위해 AI를 활용하는 홈 로봇과 첨단 제조 로봇이 포함된다. 특히 삼성은 올해, 자율주행차 알고리즘 선행 연구를 중단한다고 발표했다. 상용화 전망이 불투명한 자율주행 대신 미래 먹거리 기술인 로봇 연구에 역량을 집중한다는 계획이다.
현대로보틱스는 산업용 로봇 분야의 주요 업체로서 제조 및 물류를 위한 다양한 자동화 솔루션을 제공하고 있다. 현대자동차의 산업용 로봇이 쓰이는 공장과 창고의 효율성을 향상시키기 위해 설계된 협동 로봇(코봇), 자율 이동 로봇이 주력이다. 또한 현대로보틱스의 자율주행 물류 로봇은 다양한 센서 및 AI 알고리즘을 통해 주변 환경을 감지하고 인식하며 스스로 경로를 설정하여 운행한다. 이를 통해 제품의 이동, 창고 관리 및 물품 분류와 같은 물류 작업을 최적화한다.
SK하이닉스는 2022년부터 자율주행 물류 로봇을 본격적으로 도입하고 있다. SK하이닉스의 자율주행 물류 로봇은 공장 내부에서 부품을 운반하는 역활을 하는데 레이저, 카메라, 센서 등을 이용하여 주변 환경을 인식하고 스스로 경로를 설정하여 운행한다. 특히, 반도체 제품의 운반과 보관 시설 간의 원활한 이동을 지원하고 생산 프로세스의 효율성을 극대화 시킨다.
LG전자는 AI와 스마트 기술의 통합에 중점을 두고 소비자 및 산업용 애플리케이션 모두를 위한 자율 로봇 개발에 주력하고 있다. LG전자의 자율 로봇에는 고객 상호 작용을 위한 서비스 로봇과 제조 공정을 위한 산업용 로봇으로 구분되는데 올해 카카오모빌리티와 협업을 통해 다양한 건물 공간에서 운영되는 서비스 로봇 '브링'을 선보인 바 있다.
브링은 오피스, 호텔, 아파트, 병원 등 다양한 장소에서 상품을 안전하게 배송하는 것을 목표로 하고 있다. LG전자의 산업용 자율주행로봇(AMR)은 글로벌 안전 표준 인증을 받아 안전성과 제조 기술력을 입증받았다. 자체 개발한 저상형 AMR이 최근 글로벌 시험·인증 전문업체 DNV로부터 'ISO 3691-4'인증을 획득했다.
정부 지원은 "더 크게", 민간 기술 연구는 "더 넓게"
자율 로봇 시장은 자동화된 유통 매장과 센터를 최적의 생산성과 효율성을 달성하기 위해 재구축하는 데는 막대한 초기 투자가 필요하다. 구매, 통합, 프로그래밍 및 액세서리 비용 등의 높은 비용이 글로벌 시장 성장을 저해하고 있으며, 로봇을 현재 운영과 동시에 배치해야 하므로 재고 관리 및 통제에 문제가 발생할 수 있다. 이는 낮은 생산량과 긴 투자 회수 기간으로 인해 중소기업이 자본을 조달하기 어려운 환경을 만들고 있다.
다만, 향후 전체 시장을 따져봤을 때 유럽의 자율 로봇 시장은 수익 측면에서 주요 시장 점유율을 기록할 것으로 예상되며, 가까운 미래에 높은 CAGR로 성장할 것으로 보인다. 유럽에서 시장을 점유하고 있는 주요 기업들이 해당 지역에서 판매, 서비스 및 지원, 배치 및 교육 서비스를 확대하기 위한 노력을 기울이고 있기 때문이다.
앞서 말한 바와 같이 스마트 팩토리 및 Industry 4.0 구축을 지원하기 위한 대규모 정부 투자도 글로벌 시장을 이끄는 주요 요인으로 풀이되는데, 아시아 태평양 지역은 유럽에 이어 향후 몇 년 동안 더딘 성장을 할 것으로 예측된다. 이는 주로 지역 기업들이 다양한 마케팅 방법을 실행하여 지리적 범위를 확장하고 있는 데 기인한다. 또한, 한국 중국, 일본, 인도 등 아시아 태평양 지역의 대규모 국가들이 5G 네트워크, AI 기반 경로 맵핑, 로컬라이제이션 등 새로운 기술을 통합하는 데 주력하고 있어 시장 성장에 영향을 미칠 수 있다.
확실한건 국내 자율 로봇 시장을 선두하는 기업들이 다양한 애플리케이션 전반에 걸쳐 혁신을 주도하면서 번창하고 있다는 점이다. 정부의 지원을 뒷받침하고 AI 통합, 로봇 기능 개선, 새로운 분야로 확장에 중점을 둔다면 향후 자율 로봇 시장을 개편할 수 있을 것이다.
