보다 가깝게, 더욱 폭넓게 확산 중인 ‘서비스 로봇’
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보다 가깝게, 더욱 폭넓게 확산 중인 ‘서비스 로봇’
  • 신동윤
  • 승인 2019.10.08 10:20
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연간 30% 수준의 높은 성장세 지속중인 서비스 로봇

산업뿐 아니라 일상 생활에서도 접할 기회가 점차 늘어나고 있는 로봇은 간단한 청소에서부터 창고에서의 화물 운송, 병원에서의 수술 등 의료 행위에 이르는 광범위한 영역에 적용돼 나가고 있다. 과거 공장 등 특수한 환경에서 사용되던 로봇은 다양한 센서와 액추에이터 등은 물론, 정밀한 기계 기술과 IT 기술을 모두 갖추고 있어야만 제작할 수 있었던 대표적인 다품종 소량생산 제품이었다. 하지만, 기술의 발전은 점차 소형화된 액추에이터와 컨트롤러는 물론, IT 기술의 발전으로 더욱 저렴하고 작고 효율적인 로봇을 만들 수 있게 되면서 보다 다양한 용도로 활용될 수 있는 길을 열어 나가고 있다.

지능형 로봇 기술의 발전이 서비스 로봇 확산의 견인차 
로봇은 지금까지의 단순 반복적 작업을 수행하는 전통적인 로봇에서 외부 환경을 인지하고, 상황을 판단해 자율적으로 동작하는 지능형 로봇으로 발전해 나가고 있다. 이는 과거의 산업용 로봇은 단순 반복작업을 수행하고, 사람이 로봇을 보조하는 형태의 작업이었지만, 최근에는 주변의 인간 작업자를 인지하고 함께 작업을 수행하는 협업로봇이 등장하고 있다는 점에서 이런 지능형 로봇의 광범위한 확산이 이뤄지고 있는 것을 확인할 수 있다.
로봇은 일반적으로 사용 용도에 따라 산업용 로봇과 서비스 로봇으로 구분되며, 서비스 로봇은 다시 전문·상업용 서비스 로봇과 가정·개인용 서비스 로봇으로 구분할 수 있다. 하지만 이런 구분은 제품에 따라 가정뿐 아니라 기업 환경에서 사용하는 경우도 물론 있다. 물론 이외에 자율주행차나 드론, AI 스피커 등도 일종의 로봇이기는 하지만, 일반적으로 로봇과 별개로 집계하는 것이 대부분이다.
서비스 로봇은 의료, 물류, 소셜, 안내, 청소, 자율주행, 군사 등의 다양한 분야에 맞춰 개발되고 있으며, 이외에도 농업이나 웨어러블 로봇 등 새로운 서비스 로봇 등이 계속 새롭게 시도되고 있다. 하지만 이런 서비스 로봇 시장을 이끌고 있는 분야는 물류와 의료 분야다. 공장이나 창고 등에서 화물을 운반하는 물류 로봇은 규모로, 그리고 수술 등 정밀하고 미세한 작업을 수행하는 의료용 로봇은 고가의 가격대로 상대적으로 큰 시장 규모를 형성하고 있는 것이다.
전통적인 로봇은 조립이면 조립, 용접이면 용접, 페인트면 페인트 등 정해진 용도에 특화된 전용 하드웨어와 이를 운용하기 위한 소프트웨어로 구성돼, 하드웨어나 소프트웨어의 재사용, 공유가 거의 불가능했으며, 다품종 소량생산 방식으로 만들어져 높은 가격대를 유지해 왔다. 이는 일상 속에서 만날 수 있도록 만들어진 서비스 로봇 또한 마찬가지로, 2015년 서비스 로봇의 출하 대수는 560만 대로, 스마트폰의 14억 4000만 대나 PC의 2억 4000만 대에 비하면 굉장히 작은 시장 규모를 유지하고 있다.
의료용 서비스 로봇의 경우 수술 로봇, 재활 로봇, 약국 로봇, 기타 로봇 등으로 구성된다. 그런데 수술 로봇의 경우 또 다시 뇌수술 로봇, 고관절 수술 로봇, 복강경 수술 로봇 등 수술 유형에 따라 세분화되며, 서로간에 협업은 가능하지만, 하드웨어나 소프트웨어가 호환되는 경우는 찾기 힘들다.

로봇의 분류  (자료: IITP)
로봇의 분류 (자료: IITP)

가파른 시장 성장세로 올해 129억 달러 규모 예상
최근 IFR(International Federation of Robotics)이 발표한 자료에 의하면 2018년 전세계 서비스 로봇의 시장 규모가 129억 달러를 기록했다. 이는 지난 2015년 대략 60~90억 달러 규모로 추산되던 시장 규모가 4년 사이 2배 가까운 성장세를 기록한 것으로, 지난 2015년 IFR은 68억 달러, IHS 마킷은 58억 달러, 마켓앤마켓은 89억 달러로 서비스 로봇 시장을 추산했었다. 당시 시장조사기관들은 2020년까지 연간 15~30%라는 빠른 속도의 성장세를 유지할 것으로 예상했으며, 이런 예상이 거의 실현됐다고 봐고 과언이 아니다.
IFR은 전문·상업용 서비스 로봇 시장의 경우, 전년 대비 32%의 성장세를 기록하면서 92억 달러의 시장 규모를 형성했다고 밝히며, 특히 물류 로봇이 전체의 41%로 가장 큰 비중을 차지하고, 검사·정비 로봇이 39%로 뒤를 이었다. 이 두 로봇 분야가 전체 시장 점유율의 80%를 차지했다.
가정·개인용 서비스 로봇 시장은 전년 대비 15% 성장한 37억 달러를 기록했는데, 이 부분에서는 청소용 로봇과 잔디깎기 로봇이 가장 큰 비중을 차지했다.
2018년 전문·상업용 서비스 로봇은 총 27만 1000대가 판매됐으며, 이는 전년대비 61% 증가한 수치다. 물류 로봇은 2018년 총 11만 1000대가 판매되면서 전년 대비 60% 이상 증가한 수치를 보였으며, 검사·유지보수 로봇은 약 10만 6000여 대가 판매되면서 전체 전문·상업용 서비스 로봇 판매량의 39%를 차지했다. 이외에 의료용 서비스 로봇은 5100대로 50% 증가했으며, 매출액 기준 27% 증가한 28억 달러 규모를 형성했다. 특히 의료용 서비스 로봇은 평균 판매가가 54만 8000달러를 기록하면서 가장 비싼 서비스 로봇으로 자리잡고 있다.

전문·상업용 서비스 로봇의 주요 적용 분야(단위: 10억 달러)  (자료: IFR)
전문·상업용 서비스 로봇의 주요 적용 분야(단위: 10억 달러) (자료: IFR)

가정·개인용 서비스 로봇 시장은 빠른 발전 속도를 기록하고 있으며, 2019년 2210만 대(46억 달러), 2022년에는 6110만 대(115억 달러)를 넘어설 것으로 예측되고 있다.
이 분야에서는 청소 로봇이 가장 큰 비중을 차지하고 있으며, 이외에도 잔디깎기 로봇이나 수영장 청소 로봇 등의 서비스 로봇이 2019년 1760만 대 이상 판매될 것으로 예상되며, 2022년에는 5500만 대 이상의 판매를 기록하면서 연평균 46%의 높은 성장세를 보일 것으로 예상되고 있다.

가정·개인용 서비스 로봇의 주요 적용 분야(단위: 10억 달러)  (자료: IFR)
가정·개인용 서비스 로봇의 주요 적용 분야(단위: 10억 달러) (자료: IFR)

IFR은 과거 2015년 전체 로봇 시장에서 서비스 로봇이 차지하는 비중이 38%라고 집계한 바 있으며, 5년 내 서비스 로봇 시장이 산업용 로봇 시장을 추월하면서 성장을 주도할 것이라고 말한 바 있다. 하지만 2018년 전체 로봇 시장에서 서비스 로봇 시장의 비중은 26% 수준으로, 오히려 떨어졌으나, 이는 중국 등 아시아 지역의 급격한 산업화로 인한 산업용 로봇 시장의 급격한 상승세로 인한 것으로, 서비스 로봇 시장의 성장 동력이 약해졌다고 보기는 어렵다.

기술의 발전과 노동 인구의 감소가 성장 이끌어
서비스 로봇 시장의 성장 배경은 기술적 요인과 사회적 요인으로 크게 2가지로 나눠 볼 수 있다.
먼저 기술적 배경으로는 4차 산업혁명으로 인한 기술의 급격한 발전으로 컴퓨터 프로세싱 성능의 향상은 물론이고 AI나 IoT, 클라우드와 빅데이터 서비스의 보급, LTE나 5G는 이동통신 서비스는 물론이고 기가급 속도 이상을 제공하고 있는 유선 인터넷과 같은 초고속 인터넷의 대중화 등으로 인해 로봇의 성능은 향상되면서도 가격을 오히려 인하시킬 수 있는 배경이 만들어지고 있다.
더구나 관련 소프트웨어 기술에서도 인공지능이나 빅데이터 등을 간편하게 구현할 수 있는 각종 오픈소스들이 공개되면서 과거와 같이 인하우스에서 모든 것을 해결하지 않고, 필요한 요소들을 다른 곳에서 가져다 활용할 수 있는 환경이 만들어지면서 더욱 빠른 개발은 물론 풍부하고 다양한 기능을 추가하는 것이 가능해졌다.
사회적 요인으로는 저출산과 고령화 등 우리나라가 현재 겪고 있는 일들이 비단 우리만의 당면과제가 아니라 많은 선진국들이 공통으로 경험하고 있는 일이며, 일본이나 유럽은 물론이고 중국조차도 빠른 속도로 고령화가 진행되면서 노동 인구의 감소가 예상되고 있다.
이외에도 지속적인 생산성 향성에 대한 요구는 물론이고 워라밸(Work Life Balance)과 같은 새로운 가치의 대두로 인해 자동화와 개인화에 대한 투자를 통해 노동 시간을 줄이고 여가 시간을 확보하려는 움직임도 서비스 로봇 시장의 성장을 위한 밑거름이 되고 있다.

아직은 전문·상업용 서비스 로봇이 시장 이끌어
호주의 투자은행인 맥쿼리는 세계 서비스 로봇 시장이 연평균 32%의 성장세를 기록하면서 2025년에는 1000억 달러 규모에 이를 것으로 예측한 바 있다. 이런 전망대로라면 산업용 로봇을 포함한 전체 로봇 시장은 현재의 PC 시장 규모(1600억 달러)에 필적하는 규모의 시장이 될 것으로 예상된다. 더구나 전반적으로 정체 국면을 벗어나지 못하고 있는 PC 시장을 생각하면 오히려 시기가 앞당겨질 수도 있을 것이다.
맥쿼리는 전문/서비스 로봇 시장 중에서 물류 로봇, 의료 로봇, 접객 로봇, 음식배달 로봇 등이 매출/출하대수 규모 관점에서 앞으로 가장 유망할 것이라고 예상하고 있으며, 이외에도 농업 로봇, 군사 로봇, 소매 로봇, 웨어러블 로봇 등 특수 분야 로봇 시장도 적지 않은 성장세를 보일 것으로 예측하고 있다.
전문·상업용 서비스 로봇 중 물류 로봇이 가장 큰 기대를 모으는 이유는 무엇보다 난이도가 가장 낮기 때문이다. 물류 로봇의 대부분은 물류 창고라는 한정된 공간에서 이동하며 작업하기 때문에 돌발 변수가 적으며, 이동할 상품 또한 바코드 등 추적을 위한 태그를 확인할 수 있기 때문에 오류의 위험이 적다. 더구나 아마존이나 알리바바, 우리나라의 쿠팡이나 G마켓 등 온라인 커머스의 급격한 성장으로 물류의 중요도와 처리량은 연일 상승세를 기록하고 있다는 점을 고려할 때, 이런 물류 로봇의 가치는 앞으로도 상당히 오랜 기간 상승세를 지속할 것으로 보인다.

물류 로봇은 전체 서비스 로봇 중 가장 큰 부분을 차지하고 있다.
물류 로봇은 전체 서비스 로봇 중 가장 큰 부분을 차지하고 있다.

의료 로봇은 앞에서도 언급했듯이 출하 대수는 적지만, 대당 가격이 다른 서비스 로봇에 비해 훨등히 높다. 이는 의료 로봇은 설계와 제작 단계에서도 높은 정밀도와 안정성을 확보해야 함은 물론이고 임상 실험과 인증 등의 과정에 많은 시간이 소요되기 때문이다. 또한 분야에 따라 다양한 목적을 가진 다품종 소량 생산이 기본이기 때문에 주로 대기업보다는 중소규모의 기업들이 시장을 주도하고 있다.

의료 로봇은 판매 대수는 많지 않지만, 대당 높은 판매 가격으로 서비스 로봇 시장에서 중요한 위치를 차지하고 있다.
의료 로봇은 판매 대수는 많지 않지만, 대당 높은 판매 가격으로 서비스 로봇 시장에서 중요한 위치를 차지하고 있다.

이외에도 인건비 상승과 노동력 부족 문제 해결을 위한 접객·안내 로봇이 음식점이나 쇼핑몰, 호텔, 공항, 병원, 은행 등에서 도입이 시도되고 있으며, 아직은 가격 부담이 크지만 점차 서비스 형태의 판매가 이뤄지기 시작하면서 도입이 확산될 것으로 예상되고 있다. 예를 들어 소프트뱅크의 페퍼는 월 50~60만 원의 가격으로 운용할 수도 있다. 
향후 빠르게 성장할 것으로 예상되는 분야 중 하나는 배송 로봇이며, 이미 미국의 아마존 등은 이를 시도하고 있는 상황이다. 다만 이를 위해서는 관련 법규 등 해결해야 할 문제들이 남아있다. 이는 실내 배송의 경우는 문제가 없지만, 실외 배송의 경우 교통 법규 등이 문제가 될 수 있기 때문이다. 하지만 24시간 배송이 가능하다는 점, 인건비를 크게 아낄 수 있다는 점 등이 매력적이기 때문에 많은 시도가 이뤄지고 있다.
가정·개인용 서비스 로봇은 주변에서 가장 쉽게 찾아볼 수 있는 로봇으로 대표적으로는 청소 로봇이 있다. 국내에서는 주로 바닥청소 로봇이 대표적이지만, 이외에도 잔디깎기 로봇, 유리창, 수영장 청소 로봇 등 다양한 형태를 갖고 있다.
청소 로봇은 이제 일상품화 단계에 진입하고 있어 가격경쟁력이 중요한 이슈로 떠오르고 있다. 특히 고령화와 맞벌이, 1인 가구 등의 사회 트렌드와 발맞춰 청소 로봇 시장의 성장은 상당 시일 지속될 것으로 예상되며, IoT나 AI와 같은 신기술의 도입으로 편의성을 강화하고 기능을 차별화해 나가고 있다.

대표적인 가정·개인용 서비스 로봇으로는 주변에서 쉽게 찾아볼 수 있는 청소 로봇이 있다.
대표적인 가정·개인용 서비스 로봇으로는 주변에서 쉽게 찾아볼 수 있는 청소 로봇이 있다.

가정·개인용 서비스 로봇에는 이외에도 교육이나 연구, 취미, 완구 등의 목적을 갖는 엔터테인먼트 로봇이 있으며, 대표적인 제품으로 소니의 아이보를 꼽을 수 있다. 이런 엔터테인먼트 로봇은 단순한 재미와 흥미 위주의 제품에서 벗어나 교감하고 대화하는 감성 로봇으로 진화하고 있으며, 다양한 기능의 탑재로 보안이나 의료 등의 서비스까지 제공하는 경우까지 등장하고 있다.

RaaS 통해 보급 확산과 지속적인 매출 이끌 것
서비스 로봇 시장은 4차 산업혁명 분야의 핵심 기술을 그대로 받아들이며 빠른 속도로 성장하고 있다. 특히 인공지능과 IoT, 클라우드, 빅데이터 등의 기술과 같은 새로운 기술이 도입되기 시작하면서 과거 기계 중심의 로봇에서 벗어나기 위해 상호간에 인수합병이나 전략적 제휴가 시도되고 있다. 예를 들면 중국의 가전 업체인 메이디가 독일의 산업용 로봇 업체인 KUKA를 인수한 바 있으며, 일본의 소프트뱅크는 미국의 보스톤다이나믹스를 인수하면서 로봇 기술 확보에 나선바 있다.
로봇은 다양한 하드웨어 ․ 소프트웨어 기술들이 복합된 제품이기 때문에, 한 업체가 로봇 개발과 관련한 모든 영역을 커버하는 것은 불가능하다. 따라서 이런 인수합병과 전략적 제휴는 향후에서 지속적으로 이뤄질 가능성이 매우 높다.
또한 많은 업체들이 대당 가격이 비교적 높은 편인 로봇을 직접 구매하기 보다는 대여를 통해 초기 투자의 부담을 줄이고 서비스 매출을 확보하기 위한 RaaS(Robot as a Service) 방식의 도입을 시도하고 있다.
예를 들면 소니의 아이보의 경우 세콤과 제휴를 통해 보안 서비스를 제공하고 있으며, 이외에도 간병 등의 서비스는 물론, 제휴를 통해 다양한 서비스를 통해 매출을 확보하기 위한 전략을 전개해 나가고 있다. 소프트뱅크 또한 페퍼의 기업용 모델을 3년 임대 계약으로 매달 5만 5000엔 비용으로 제공하는 서비스를 운영하고 있다.
단순 반복작업을 수행하는 산업용 로봇과 달리 서비스 로봇에 있어서는 하드웨어보다 오히려 이를 구동하는 소프트웨어의 중요성이 더욱 크기 때문에 이런 RaaS를 통한 지속적인 매출의 확보가 오히려 더욱 활성화될 여지가 있다.
특히 다빈치라는 수술 로봇을 제작, 판매하고 있는 인튜이티브 서지컬(Intuitive Surgical)의 경우 매출의 약 20%를 서비스가 차지하고 있다는 점을 고려했을 때, 이런 유지보수와 업데이트, 제휴 서비스의 제공 등을 통한 서비스 매출의 중요성을 간과해서는 안될 것이다.


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