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[SIMTOS 2020] 인간다운 로봇 트렌드

[인간다운 로봇 트렌드]흉내를 넘어 더 인간답게​Industrial TrendⅡ 자료_ 정보통신기획평가원​​인간을 닮은 로봇을 만들면 어느 정도로 인간과 비슷할 수 있을까? 각종 센서 기술과 인공지능 기술의 발전으로 영화 터미네이터의 T-101과 같이 인간의 모습으로 인간과 감정을 교류하고 인간적인 감각을 느낄 수 있는 인간과 흡사한 로봇 출현이 조만간 현실화할 것으로 기대된다.​​ 로봇에 촉각과 감정을 넣다​ 지금까지 시각, 청각적인 인풋에 따라 상황을 적절히 판단하는 기술은 어느 정도 발전하고 있지만, 촉각으로부터 파악된 정보를 판단하고 이에 따라 반응하는 기술은 아직 가시적 성과로 나타나지 않고 있다. 그러나 최근 미국 유수의 대학 연구소를 중심으로 촉각을 느끼는 센싱 기술들이 개발되고 있어, 향후 인간과 흡사한 로봇 발전을 촉진할 것으로 예상된다.미 워싱턴대에서 개발한 ADA(Assistive Dexterous Arm)라는 로봇은 객체를 스스로 식별하고 객체별로 대응할 수 있는 인공지능 로봇으로, 간병인 대신 거동이 불편한 사람을 위해 다양한 종류의 음식물을 포크로 찍어 정확히 입에 넣어주는 역할을 한다.​​ 이 로봇에는 레티나넷(RetinaNet)과 SP넷(SPNet)이라는 인공지능이 적용되어, 음식 종류를 파악한 후 종류별로 찍는 방법을 달리하여 음식물을 손상 없이 들어 올려 인간의 입에 정확히 가져다주는 기능을 수행하는데, 특정 상황이긴 하지만 로봇이 스스로 인지하고, 스스로 행동한다는 측면에서 향후 자기 주도적 로봇의 가능성을 보여준다.ADA 로봇은 몸이 불편해 식사를 스스로 할 수 없는 100만 명의 미국인에게 독립적인 삶을 살 기회를 제공하며, 무엇보다 스스로 판단해 행동할 수 있는 로봇의 미래를 열어줄 것으로 기대되고 있다. 그러나 이러한 상황별 판단 후 스스로 행동하기 위해서는 인간의 감각을 그대로 전달하는 것이 중요한데, 지금까지 시각, 후각, 청각적 감각을 로봇에게 전달하는 기술은 많이 소개되고 발전했지만, 촉각을 전달하는 기술은 아직 미비하다.미국 스탠포드대에서는 로봇에게 촉각을 정확히 전달할 수 있는 일렉트로닉 글러브(Electronic Glove)라는 전자 장갑을 개발하였는데, 이는 사람의 손처럼 물체에 대한 촉각, 즉 물체의 부드러운 느낌, 차갑고 뜨거운 느낌, 거칠한 느낌, 단단한 느낌 등을 느낄 수 있게 한 기술이다.​​ 이는 촉각에 의한 객체 인식으로, 시각에 의존한 객체 인식에서 인간과 같이 촉각에 의한 객체 인식으로의 진화가 가능하다는 것이며, 이를 활용하면 로봇이 인간을 수술할 때 의사의 손처럼 정교한 수술이 가능해지며, 생산공정에서도 현재 인간의 촉각에 의존하는 각종 부드러운 객체들에 대한 자동화(컨베이어벨트에 달걀을 올리는 것 같은 작업)가 가능해질 수 있다. 더 나아가서는 시각적으로 판단할 수 없는 상황에서 더욱 정확히 객체의 성질을 파악함으로써 보다 상황에 맞는 대응이 가능해질 것으로 기대된다.촉각에 의한 객체 인식에서 더 나아가 감정을 느끼고 감정을 표현할 수 있는 것도 인간다운 로봇이 갖춰야 할 주요 기능 중 하나다. 2019년 CES에서 소개된 러보트(Lovot)는 사랑을 받을 목적으로 행동하고 사랑을 받은 것에 대해 목소리가 아닌 눈과 행동으로 마치 사람처럼 표현하는 로봇으로, 포옹, 놀아주기, 쓰다듬기 등 각종 애정 표현에 대해 감정을 느끼고 이에 대해 반응하는 알고리즘으로 설계되었는데, 스스로 감정적으로 애착이나 증오와 같은 감정을 느낄 수 있다. ​​일본 오사카대학에서는 아이의 감정에 대한 얼굴표정을 섬세하게 표현할 수 있는 로봇 어펫토 (Affetto)를 개발하였는데, 116개의 얼굴 근육에 의해 독특한 표정을 만들 수 있어 AI가 느낀 감정을 실제 인간과 흡사하게 표현할 수 있는 로봇을 만드는데 일조할 것으로 예상된다.이미 메스머(Mesmer)에서는 모공, 주름, 머리카락 등을 사실적으로 표현한 외형을 갖추고 부드러운 움직임을 보이는 실제 인간과 구분이 어려운 사실적인 형태의 로봇을 개발한 바 있다. 앞에서 언급된 러보트(Lovot)의 감정을 느끼는 기술에 일렉트로닉 글러브의 촉각 센싱 기술을 더하고, 어펫토(Affetto)의 세밀한 표정 표현 기술과 ADA의 상황별 행동 기술을 더한다면 인간과 구분하기 어려운 로봇도 조만간 나타날 것으로 기대된다.
관리자 2019-12-23
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[SIMTOS 2020] 4차 산업혁명을 고려한 중장기적인 산업구조 전망

[4차 산업혁명을 고려한 중장기적인 산업구조 전망]지금까지와 다른 산업 생태계가 만들어진다​R&D TrendⅠ 자료_ 산업연구원​​​4차 산업혁명으로 인해 산업 패러다임이 바뀌고 있다. 업종 간 경계가 무너지고 기존과는 전혀 다른 기술, 생산구조, 제품, 서비스, 비즈니스 모델 등이 창출되고 있다. 4차 산업혁명의 도래는 경제와 산업구조에 예상하기 어려운 수준의 변화를 요구한다. 또한 4차 산업혁명으로 인해 제조업의 성장세가 타 업종에 비해 상대적으로 강하게 나타날 것이며 반도체, 전기장치, 정밀기기, 정밀화학 분야가 안정적인 성장을 지속할 것으로 전망된다. 산업연구원이 발표한 ‘4차 산업혁명을 고려한 중장기적인 산업구조 전망’ 보고서를 토대로 독일과 일본 등 4차 산업혁명 주요 전망 사례와 우리나라 경제·산업구조 전망에 대해 살펴봤다. ​​ 독일, 디지털화 정도를 구분한 두 가지 시나리오 구성​ 노동부문에서 독일이 직면하고 있는 주요 문제를 종합적으로 고려하였다. 또한 전망의 시간적 범위를 2030년으로 설정해 독일 노동시장을 전망하였다. ​​​독일의 시나리오는 모두 디지털화를 근간으로 하고 있다. 시나리오 간의 차이는 독일의 역할과 디지털화의 속도에 대한 차이가 있을 뿐이며, 디지털화 자체에 대한 유무는 고려하지 않고 있다. 이는 빠른 기술발전과 변화로 인해 현재 세계는 이미 광범위하게 디지털화되어 있고, 디지털화된 세계와 그렇지 않은 세계를 분리해내는 일은 현재도 불가능하며 미래에도 불가능할 것이라는 배경에 근거한다. 구체적으로 독일이 4차 산업혁명을 고려한 노동시장 전망에 활용한 시나리오는 다음의 두 가지다. 첫 번째가 ‘가속화된 디지털화’다. 인구, 경제 및 공공 부문별 디지털 기술의 집중적인 사용과 적용을 기반으로 인더스트리 4.0 분야 내 기술선도를 추구하는 발전전략으로 이 시나리오는 모든 삶의 영역과 직업 분야를 광범위하게 디지털화하고, 이를 통해 생산성을 최대 수준으로 끌어올려 인구통계학적 변화의 영향을 줄이는 것이 목표이다. 예를 들어 디지털화된 활동 분야의 작업 확대, 기술 중에서도 인더스트리 4.0 분야 내 디지털 기술의 개발 및 마케팅 같은 내용을 포함하고 있다. 두 번째는 ‘지속적인 디지털화’다. 디지털화를 강행하는 대신에 과학, 컨설팅, 창조경제의 발전을 목표로 하는 발전 전략으로 디지털 기술 분야에서의 선도적 위치가 아니라 지식경제가 주는 기회를 기반으로 하며 디지털 세계의 위험에 큰 가치를 두고 있다. 이 시나리오는 기술 선도를 주장하지 않고, 디지털 기술은 개발 대상이기보다 적용 대상이며, 생산성 향상보다 서비스 제공의 질적 향상을 위해 디지털 기술을 사용하는 것이 중점 사항이다. 경제와 사회는 기존의 핵심 역량, 특히 고도로 발달된 기술, 과학 및 창조 능력에 의존한다. 이 보고서에 따르면, 디지털화가 일자리를 위협할 것이라는 예상과 달리 가속화된 디지털화를 통해 경제적 성과와 고용창출을 이룰 수 있다는 가능성을 제시한다. 2030년 실질 GDP는 가속화된 디지털화가 이루어지기 전보다 약 4% 높을 것으로 예상되며 실업률은 약 20% 감소할 것으로 예측된다. 1인당 국민소득도 약 4% 더 높을 것으로 전망하고 있으며 이러한 경제성장을 통해 전산업 부문에서 약 25만 명의 고용창출이 가능할 것으로 제시하였다.​​​일본, 4차 산업혁명과 동일한 초스마트사회(Society 5.0) 제시 ​ 일본은 4차 산업혁명이 장기불황으로 침체에 빠져 있는 일본사회의 변혁을 위한 동인이 될 수 있음을 인식하고 4차 산업혁명에 대한 대응 범위를 초기에 경제와 산업 중심에서 사회 전체로 확대하고 있다. 특히 고령화와 인구감소, 사회보장제도의 지속 가능성, 자연재해의 지속 및 피해규모 확대, 에너지와 환경 제약 등 일본 사회 전반에 걸친 난제를 해결하기 위한 방안으로 4차 산업혁명을 인식하고 있다. 이러한 배경에 근거하여 일본은 2016년 제5기 과학기술기본계획을 통해 4차 산업혁명과 동일한 의미인 초스마트사회(Society 5.0)를 제시하였다. 초스마트사회의 실현을 위한 전략으로 일본 경제산업성은 “신산업구조비전”을 발표하였으며 산업부문의 전략을 담고 있는 연결된 산업(Connected Industries)을 제시하고 있다. 연결된 산업은 Society 5.0의 실현을 위한 세부 실행계획으로 평가할 수 있으며 일본의 강점인 수준 높은 기술력과 현장의 노하우를 적극 활용할 것을 제안하였다. 일본은 신산업구조비전을 통해 4차 산업혁명과 관련하여 추진전략이 성공하는 상황과 현재의 상황이 지속되는 상황을 고려한 2개의 시나리오로 전망했다. 후자인 현상방치 시나리오의 경우, 일본 제조업이 해외 플랫폼의 하청으로 전락, 부가가치의 해외 유출, 저부가가치·저성장의 직업군으로 노동력 집중, 저임금 근로자 비중이 확대되는 상황을 전제하였다. 전자인 추진전략이 성공하는 시나리오의 경우는 기술혁신을 통한 새로운 고부가가치 재화 및 서비스 개발로 성장 동력 확보, 노동참가율의 증가 및 신기술에 의한 생산성 향상으로 인구 감소 극복, 인간만이 할 수 있는 업무에 노동력 이동, 많은 사람이 고소득을 누리는 사회로의 이행을 고려하였다. 전망 결과에 따르면, 일본 경제는 4차 산업혁명 추진 전략이 성공할 경우 2030년에 실질 GDP 성장률이 2.0%로 예상되어 현상방치 시나리오 대비 1.2%포인트 가량 증가할 것으로 전망된다. ​​ 한국, 4차 산업혁명 시나리오별 경제성장률 전망 ​ 경제성장률은 시나리오별로 다소 차이를 보이지만, 둔화 추이는 지속될 전망이다. 2005년 이후 10년간 연평균 3%의 성장을 기록한 후 2015년부터 2025년까지 기준전망은 연평균 2.7%까지 둔화될 전망이나, 제조·서비스 융합형 시나리오의 경우 동기간 2.85%의 성장을 보일 전망이다. 이후 2035년까지 4차 산업혁명의 긍정적 영향이 본격화되면서 연평균 성장률은 서비스 주도형의 경우 2.2%, 제조업 주도형의 경우 2.12%를 기록하며 기준전망 대비 각각 0.19%포인트, 0.27%포인트 수준의 격차가 벌어질 전망이다. 향후 국내산업의 부가가치 기준 생산구조는 농림, 어업, 광업 등의 1차 산업과 SOC의 성장률이 전산업 성장률을 지속적으로 하회하면서 전산업 대비 비중의 축소도 지속되는 가운데 제조업의 비중도 점진적인 축소가 지속될 전망이다. 반면 서비스업은 경제의 서비스화가 강화되는 가운데 전산업 성장률을 지속 상회하면서 서비스업의 비중은 확대추이를 이어갈 것으로 보인다. 전반적으로 기준 전망에 비해 4차 산업혁명을 고려한 시나리오에서 제조업의 성장세가 강하게 나타나고 있다. 반면 조선, 자동차 등의 성장세 둔화가 지속되면서 연관 산업인 철강의 성장세도 동반 둔화되는 추이로 전망된다. 또한 서비스업의 비중은 기준전망에 비해 낮은 양상을 보이고 있으나, 서비스업의 성장률은 제조업 뿐만 아니라 전산업 성장률을 지속 상회하고 있다. 서비스업 세부 업종에서는 4차 산업혁명과 연관성이 높을 것으로 인식되고 있는 정보·통신서비스, 사업서비스, 문화·오락서비스 등의 성장이 두드러질 전망이다. 반면 도소매, 운수보관, 교육 등은 상대적으로 약화된 성장추이를 이어갈 전망이다. ​​​미래 산업의 변화를 맞이하는 우리의 자세​ 한국 경제는 생산가능인구의 축소, 노동 시간 감소 등의 공급측면과 대외 수출시장의 경쟁격화 등 수요측면의 부정적 요인이 중첩되며 저성장 기조가 고착되고 있는 상황이다. 이러한 상황에서 본 전망의 결과에 따르면, 4차 산업혁명은 과거와 같은 안정성장으로의 회귀가 아닌 도태되면 낙오하는 생존의 개념으로 인식되어야 할 것이다. 다만, 4차 산업혁명에 대한 성공적인 대응이 경제성장의 둔화 속도를 조절하는 역할은 충분히 해낼 것으로 나타났다. 과거에 비해 커진 경제 규모와 국내외 그리고 수요·공급 측면의 난제들로 둘러싸인 상황에서 도태되지 않기 위해서는 4차 산업혁명과 4차 산업혁명이 몰고 올 것으로 묘사되고 있는 산업의 메가트렌드를 필수조건으로 받아들여야 할 것이다. 또한 전산업 대비 서비스업의 비중이 지속 증가하고 서비스업의 성장률이 지속적으로 경제성장률을 상회할 것으로 전망되는 상황에서 서비스업 부문의 경쟁력 제고가 요구된다. 한국은 주요 선진국들에 비해 제조업 부문에서 중간재로 투입하는 서비스의 비중이 낮은 것으로 파악되고 있다. 또한 제조업에 비해 서비스업 부문의 생산유발효과가 상대적으로 작아 4차 산업혁명으로 인한 긍정적 효과가 경제전체로 전이되는 양이 적게 나타나는 것도 서비스업이 가진 한계로 파악된다. 서비스업이 타 산업으로의 파급효과를 증가시키고 품질경쟁력을 통해 중간재, 최종재 단계에서 수요가 확대된다면 국가 경제에 기여하는 바가 월등히 향상될 것으로 예측된다.
취재부 2019-12-19
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[SIMTOS 2020] 복잡한 형상의 3차원 부도체도 3D 프린터 활용해 전기·전자소자로 변신

[무전해도금법 기반 고전도성 구리 3D프린팅 기술 개발]복잡한 형상의 3차원 부도체도 3D 프린터 활용해 전기·전자소자로 변신​R&D TrendⅡ 자료_ 한국전기연구원​​​언제 어디서나 쉽게 탈부착이 가능한 웨어러블 기기, 스마트 팩토리, 드론, 사물인터넷(IoT), 센서, 모듈 등 다가오는 4차 산업혁명을 이끌어 갈 분야에서의 핵심 전자소자 및 전자제품 등을 3D프린터로 간편하게 인쇄할 수 있는 시대가 앞당겨질 것으로 전망된다. ​ 한국전기연구원(이하 KERI, 원장 최규하) 나노융합연구센터 설승권 박사(책임연구원)팀이 전압을 인가하지 않고 화학반응을 통해 금속을 도금할 수 있는 ‘무전해도금법’을 활용한 ‘고전도성 구리 3D프린팅 기술’을 개발했다. 이는 기존 KERI가 보유한 전기도금법 방식의 한계를 뛰어넘는 기술로, 일상생활에서 3D프린터의 활용범위를 획기적으로 넓힐 것으로 기대하고 있다.‘도금’이란 어떠한 물건의 표면 상태를 개선하기 위해 다른 금속의 얇은 층을 입히는 것을 말한다. 이 과정에서 전기에너지가 사용되면 ‘전기도금법’이라 하고, 전기없이 화학반응을 활용하는 방법을 ‘무전해도금법’이라고 한다. KERI는 2015년, 반지와 같은 장신구를 만들 때 사용되는 전기도금법의 원리를 활용한 ‘금속 3D프린팅 기술’을 세계최초로 개발한 바 있다. 연구책임자인 설승권 박사는 개발성과의 기술사업화를 목표로, 기존 전기도금법 기반 3D프린팅 기술이 갖는 간단한 공정의 장점은 그대로 가져가면서도 보다 저렴하고, 빠르며, 폭넓게 활용할 수 있는 고전도성 금속 3D프린팅 기술 개발을 위해 ‘무전해도금’ 방식에 주목했다. ​​ 무전해도금법은 도체뿐만 아니라 플라스틱과 같은 섬유류 등 전기가 통하지 않는 부도체에 적용될 수 있어 활용 폭이 매우 넓다. 또한 전기도금법보다 도금층이 치밀하며, 복잡하고, 불규칙한 표면상에도 균일한 두께의 도금이 가능하다는 장점이 있다. 연구팀이 개발한 기술은 무전해도금법 과정 중 금속의 환원반응을 위한 촉매(화학 반응에 참여하여 반응 속도를 변화시키지만 그 자신은 반응 전후에 원래대로 남는 물질) 물질이 함유된 3D프린팅용 잉크이다. 개발된 잉크를 이용하면 작게는 수 마이크로 미터(μm) 수준의 2차원은 물론 3차원의 구조물을 제작할 수 있으며, 제작된 구조물은 기판에서 떨어짐 없이 안정적으로 형상이 유지된다.무전해도금법 기반 3D 프린팅 기술은 총 2단계로 구성된다. 먼저 촉매가 포함된 잉크로 2차원 패턴 혹은 3차원 구조물을 인쇄하고, 무전해도금법을 활용해 인쇄된 구조물에 구리를 코팅함으로써 고전도성 패턴을 제조하는 구조다. 이러한 특징으로 인해 복잡한 형상의 3차원 기판에도 빠르고 단순하게 2차원(선, 면 형태) 및 3차원 입체 형태의 구리 배선과 전극 등을 제작할 수 있다. 또한 구리 등의 산화 방지를 위한 작업이나 전도도를 높이기 위한 추가적인 열처리 과정이 필요 없다는 것도 큰 장점이다. 이번 성과는 인쇄회로기판(PCB)과 웨어러블 기기 제조업체들의 많은 관심을 받을 것으로 연구팀은 보고 있다. 현재 성과에 대한 원천특허 출원을 완료했으며, 상업화를 위한 기술이전 수요업체 탐색 및 협의를 통해 사업화를 추진할 예정이다. 이 연구결과는 우수성을 인정받아 미국 화학회(American Chemical Society)가 발행하는 재료과학 분야 세계적인 학술지인 ‘ACS 어플라이드 머터리얼즈 앤 인터페이스 (ACS Applied Materials & Interfaces)’에 게재됐다.
취재부 2019-12-19
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[SIMTOS 2020] 고객이 원하는 대로의 제조, 그것을 가능케 하는 두뇌

[제조데이터 분석 인공지능 엔진 기술 동향]고객이 원하는 대로의 제조, 그것을 가능케 하는 두뇌​Feature 자료_ 중소벤처기업부​​​제조데이터는 공장에서 물건을 생산하는 전 과정에서 생성되는 데이터를 말한다. 진정한 의미의 스마트공장을 구현하기 위해서는 이 제조데이터를 활용해 수집된 데이터로부터 의미 있는 데이터를 추출하여 현장에 적용하는 것이 필수다. 따라서 수준 높은 분석 작업은 필수다. 분석 결과를 인공지능에 적용해 이를 해당 분야의 특성에 맞게 활용할 수 있는 인공지능 엔진은 스마트공장을 더욱 스마트하게 만드는 핵심이다. ​쓸모 있는 데이터를 의미 있는 데이터로 공장에서 물건을 생산하는 전 과정에서 생성되는 데이터를 제조데이터라고 한다. 현재 한국 제조업 분야에서 데이터를 실제로 적용하여 의미 있는 성장을 보여준 사례가 많지 않다. 단순히 데이터를 인공지능을 이용하여 분석한다고 하여 원하는 결과가 나오지 않고, 업종·특성에 맞춘 선행분석과 이 결과를 인공지능에 적용하는 기술이 필요하기 때문이다.제조데이터를 통한 인공지능 엔진은 스마트공장의 하드웨어인 로봇이나 센서가 아니라 네트워크와 소프트웨어에 집중하고 있다. 네트워크는 사물인터넷으로 사물들이 유무선 통신망으로 연결되어 유기적으로 정보를 수집, 공유, 상호작용하는 기술 및 환경을 말하며, 기업은 이를 통해 상황 분석과 생산 시뮬레이션, 완전 자동생산체계 구축 등이 가능하다.인공지능 엔진은 초연결사회(Hyper-Connected Society)에 필수적인 기술로 자리 잡고 있다. 초연결사회의 스마트공장은 기존의 공장자동화 수준을 넘어서 차세대 디지털 신기술과 제조기술이 접목된 소비자 중심의 지능화된 공장을 의미하며 인공지능 기술의 접목이 필요하다. 우리나라는 MES(Manufacturing Execution System)와 같은 SW 분야에서 강점을 보이며 인공지능을 통해 분석하여 생산성에 긍정적인 영향을 줄 수 있다. 스마트공장으로의 전환은 복잡해진 네트워크, 연결된 IIoT(Industrial IoT) 장치의 수, 클라우드에서 처리되는 빅데이터 등으로 인해 다양한 공격 루트가 생기기 때문에 산업 보안에 많은 관리가 요구된다. ​​커지는 국내시장, 빠르게 커지는 세계시장 인공지능은 인간의 지적능력을 모방하기 때문에 인간이 투입되는 산업 분야라면 어디라도 적용될 수 있다. IDC, 트랙티카, 맥킨지 등은 세계 인공지능 시장이 급속도로 증가할 것으로 전망하고 있다. 트랙티카는 기업용 인공지능 시스템 시장이 2015년 2억 달러 수준에서 2024년 111억 달러 규모로 연평균 56.1%씩 급성장할 것으로 예측했으며, 맥킨지는 2025년 인공지능을 통한 지식노동 자동화의 파급효과가 연간 5조 2,000억 달러에서 6조 7,000억 달러에 달할 것으로 예상하고 있다. 제조데이터 분석 인공지능 엔진 세계시장은 제조분야 인공시장 규모로 추정해볼 수 있다. 이를 토대로 추산해보면 2018년에 2억 3,600만 달러로, 2022년엔 15억 4,100만 달러 규모에 이를 전망이다. 세계 빅데이터 시장은 현재도 성장 중이다. 2018년에 300억 달러, 2020년에 480억 달러 규모에 이를 전망으로 시장조사기관마다 규모의 차이는 다소 있으나 공통적으로 높은 성장률을 예측하고 있다.IDC는 인프라, 소프트웨어, 서비스로 구분되는 세계 빅데이터 시장이 모든 분야에서 성장할 것으로 전망하며, 특히 전 세계 빅데이터 인프라 시장은 2019년까지 486억 달러 규모(연평균 성장률 23.1%)에 이를 것으로 전망했다.글로벌 빅데이터 시장은 2026년에 846억 달러를 넘을 것으로 예측된다. 인공지능기술은 수많은 분야에 적용될 수 있어 전체적인 시장규모의 특정에 어려움이 있으나, 2017년 14억 달러에서 2022년 160억 달러 규모로 연평균 62.9%의 고도성장을 예상하고 있다.제조데이터 분석 인공지능 엔진 국내시장은 제조분야 인공시장 규모로 추정해볼 수 있으며, 2018년에 1,600만 달러로 추정되고, 2022년엔 1억 300만 달러 규모에 이를 전망이다.국내 인공지능 시장은 현재 초기단계로써, 2017년 9,500만 달러에서 2022년 9억 5,000달러 규모로, 세계시장 연평균 성장률에는 못 미치지만, 연평균 58.7%의 고성장이 예측된다. ​​​ AI, 더 빠르고 더 똑똑하게 수요에 대응하라 빅데이터 산업의 10대 벤더의 매출은 2015년 기준으로 전체 시장의 33.4% 수준인데, 10대 벤더들이 대규모 투자와 사업 영역 확대, 인재 확보 등 유리한 요소가 많기 때문에 점점 독점적인 지위를 갖춰 나가는 것으로 보인다. 한편, 수요 기업의 트렌드로는 데이터 분석에 기반을 둔 의사결정 시스템 구현을 들 수 있으며, 전 세계 기업들은 직관적 경영이나 단순 자료 기반의 의사결정 방식에서 벗어나 데이터 분석 결과에 따라 경영 및 주요 의사결정을 내리는 방식으로 빠르게 변화하고 있다.현재 국내 빅데이터 예측·분석, 이종소스 분석 등의 기술은 초기단계이며, 국내 빅데이터 활용기술 수준 역시 낮은 편이다. 대부분의 기업들은 현재 빅데이터 시스템의 도입 단계에 있다. 국내의 빅데이터 기술 수준은 선진국(100) 대비 62.6% 수준으로 파악된다. 딥러닝으로 인해 인공지능 분야가 빠르게 변화하고 있지만 엄청난 양의 데이터와 컴퓨팅 파워가 요구된다. 데이터 전처리 과정에 소요되는 비용과 시간이 크기 때문에 구글, 페이스북, 아마존 등의 거대 기업들이 인공지능을 선도하고 있다.현재 세계적으로 구글, 월마트, 코카콜라 등 기업들이 전방산업 전반에 빅데이터 기술을 각자의 도메인에 적용하여 생산성 증대 및 서비스 품질 향상을 이뤄내고 있다.Cisco는 최신식 IT 인프라를 도입해 기계간의 소통이 발전했으며 빅데이터, 소프트웨어, 컨트롤러, 로보틱스를 사용해 자산 운용을 최적화했다. 또한 Cisco IOx 프레임워크를 결합시킨 라우터를 사용해 어디에서나 장비 운영 데이터 수집을 가능하게 했다. 이를 통해 공장의 기계들이 더 빠른 속도로 효율적인 생산을 이뤄냄으로써 생산비용, 폐기물 배출량 및 다운타임의 감소를 이루어 냈다.제조 기반 솔루션 기업도 우수한 성과를 거두고 있다. IBM은 정비기록·성능기록·모니터링데이터·검사보고서·설비환경데이터와 재무 데이터 등을 다양한 출처에서 실시간으로 수집하여 공장 설비의 잠재적 고장과 제품 불량 발생을 정확히 예측하고 문제점을 개선해 주는 예지정비 솔루션을 제공하고 있다.BMW는 IBM 예지정비 솔루션을 도입해 생산성을 높이고 불량률을 줄여 차량 당 품질보증 비용 5% 축소, 생산비용 30만 유로 절감, 실린더 헤드의 불량률을 16주 동안 50% 감소시켰다.Siemens의 Technomatix 솔루션은 MES/PLM 등 유관 솔루션과의 통합을 통해 빅데이터 기반의 품질관리 솔루션에 제품 라이프사이클 관리를 부가함으로써 비용, 품질 및 납기 목표 달성을 지원한다. ​​​ 분야별 특허 동향 제조데이터 분석 인공지능 엔진 기술의 요소기술별 주요 출원인 국적별 특허정보 데이터를 통해 최근 10년간의 특허데이터를 비교 분석한 결과 국적별 특허동향에서 미국 국적의 출원인이 가장 활발한 연구개발을 하고 있으며, 그 다음으로는 한국, 일본, 유럽 국적 출원인 순으로 나타났다.관점을 국내·외 출원인으로 바꾸어 보면 한국국적의 출원인은 외국국적의 출원인에 비해 실시간 이상 징후 탐지 기술 분야와 생산 데이터 수집/관리/분석 기술 분야의 출원 비중이 상대적으로 높게 나타났다.반면, 한국국적의 출원인은 외국국적의 출원인에 비해 제조 데이터 실시간 수집 및 저장 기술 분야, 제조 데이터 특화 분석 기술 분야, 수집 및 분석 정보 시각화 기술 분야, 데이터 분석 기반의 실시간 품질 고도화, 품질 및 제품 수명 예측 기술 분야, 수집 데이터 고속 필터링 및 연관매칭 기술 분야에 상대적으로 특허 출원 비중이 상대적으로 낮은 것으로 나타났다.특허활동지수(Activity Index)는 상대적 집중도를 살펴보기 위한 지표로서, 그 값이 1보다 큰 경우에는 상대적 특허활동이 활발함을 나타내는데 이를 분석한 결과 한국은 제조 데이터 특화 분석 기술 분야에서는 특허활동이 부진하나, 생산 데이터 수집/관리/분석 기술분야의 특허출원은 활발한 것으로 나타났다.미국은 생산 데이터 수집/관리/분석 기술 분야에서는 특허활동이 부진하나, 이상 판단의 원인 분석 알고리즘 기술 분야의 특허출원이 활발했으며 일본은 이상 판단의 원인 분석 알고리즘 기술 분야와 인과 관계 추론 분석 기술 분야에서는 특허활동이 부진하나, 생산 데이터 수집/관리/분석 기술 분야의 특허출원은 활발한 것으로 나타났다. 유럽은 수집 데이터 고속 필터링 및 연관매칭 기술 분야에서는 특허활동이 부진하나, 실시간 이상 징후 탐지 기술 분야의 특허출원은 활발했다. ​​우리나라 특허 동향 및 시사점현재 국내 특허동향을 살펴보면 기업은 제조 데이터 실시간 수집 및 저장 기술, 제조 데이터 특화 분석 기술, 수집 및 분석 정보 시각화 기술, 데이터 분석 기반의 실시간 품질 고도화, 품질 및 제품 수명 예측 기술, 생산 데이터 수집/관리/분석 기술에 집중하고 있으며 공공연구기관은 실시간 이상 징후 탐지 기술과 이상 판단의 원인 분석 알고리즘 기술, 인과 관계 추론 분석 기술, 수집 데이터 고속 필터링 및 연관매칭 기술을 집중적으로 연구개발하고 있는 것으로 나타났다.제조데이터 분석 인공지능 엔진 기술 분야의 주요 경쟁기술은 제조 데이터 실시간 수집 및 저장 기술, 수집 및 분석 정보 시각화 기술, 데이터 분석 기반의 실시간 품질 고도화, 품질 및 제품 수명 예측 기술이고, 공백기술은 제조 데이터 특화 분석 기술, 실시간 이상 징후 탐지 기술, 이상 판단의 원인 분석 알고리즘 기술, 인과 관계 추론 분석 기술, 생산 데이터 수집/관리/분석 기술, 수집 데이터 고속 필터링 및 연관매칭 기술로 나타났다. ​​​제조데이터 분석 인공지능 엔진 기술 분야에서 제조 데이터 실시간 수집 및 저장 기술이 가장 경쟁이 치열한 분야이고, 이상 판단의 원인 분석 알고리즘 기술, 인과 관계 추론 분석 기술, 수집 데이터 고속 필터링 및 연관매칭 기술 분야는 아직까지 출원이 활발하지 않은 공백기술 분야로 나타났다.제조데이터 분석 인공지능 엔진 기술 분야의 주요 경쟁기술은 제조 데이터 실시간 수집 및 저장 기술, 수집 및 분석 정보 시각화 기술, 데이터 분석 기반의 실시간 품질 고도화, 품질 및 제품 수명 예측 기술이고, 공백기술은 제조 데이터 특화 분석 기술, 실시간 이상 징후 탐지 기술, 이상 판단의 원인 분석 알고리즘 기술, 인과 관계 추론 분석 기술, 생산 데이터 수집/관리/분석 기술, 수집 데이터 고속 필터링 및 연관매칭 기술이다. 향후 중소기업은 대기업들의 경쟁이 치열한 제조 데이터 실시간 수집 및 저장 기술, 수집 및 분석 정보 시각화 기술보다는 시장진입이 상대적으로 용이한 이상 판단의 원인 분석 알고리즘 기술, 인과 관계 추론 분석 기술, 수집 데이터 고속 필터링 및 연관매칭 기술 분야에 집중하여 연구개발하고 특히 공공연구기관의 연구개발을 모니터링하여 기술 매입이나 라이센싱 등을 통해 부족한 연구개발능력을 보완하는 것이 바람직할 것으로 보인다. ​
관리자 2019-12-16
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[SIMTOS 2020] 중국, 디지털 트윈(Digital Twin)에 주목하다

[중국, 디지털 트윈(Digital Twin)에 주목하다]스마트 제조 중심으로 확산​Industrial TrendⅡ 자료_ 정보통신기획평가원​​ ​디지털 트윈은 물리적 세계와 동일한 디지털 쌍둥이를 만드는 기술로 단순히 데이터를 1:1로 저장하는 디지털화 및 가상모델과는 다르다. 디지털 트윈은 N개의 지식과 솔루션을 만들고 자산의 최적화를 위해 실시간으로 피드백까지 하는 동적인 모델이다. 제품의 설계부터 제조, 서비스를 포함한 전체 과정에 실시간 모니터링을 제공해 설계대로의 제품 그 자체뿐만 아니라 제품을 제조하는 시스템과 현장에서 어떻게 제품이 사용되는 지를 이해할 수 있게 해준다.​​ 중국의 디지털 트윈 적용동향 ​ 디지털 트윈의 도입은 제조업에서 시작했지만 현재 항공, 교통, 도시, 의료 등 정보통신기술이 적용되는 대부분의 분야에서도 적용되기 시작하고 있다. 컨설팅 업체 맥킨지의 예측에 따르면 디지털 트윈은 2025년까지 3조9,000억 달러(약 4,397조 원) 규모의 경제적 가치 창출이 전망된다. 제조업계 흐름을 주도하는 제너럴일렉트릭(GE)과 시장조사업체 가트너도 2018년 10대 유망 미래기술 중 하나로 디지털 트윈을 꼽았다.디지털 트윈과 관련한 중국 내의 움직임도 활발하다. 중국 중상산업연구원(中商???究院)이 발표한 <2019-2024년 중국 스마트 제조 시장전망 및 투자기회 연구보고서>에는 중국 스마트제조 10대 트렌드 중 디지털 트윈 기술이 포함되었다. 중상산업연구원은자동차, 3C(Computer, Communication, Consumer Electronics）등 업종에서 디지털 트윈 기술의 보급이 급격히 가속화 될 것으로 예측했다.디지털 트윈 기술은 현재 제너럴일렉트릭(GE), 다쏘(Dassault), 지멘스(Siemens) 등 해외 업체들이 선도하고 있다. 하지만 중국도 디지털 트윈 기술을 적용하는 업체들이 속속 나타나고 있다.​​​중국 IT기업 화웨이가 ‘화웨이 커넥트 2018 (HUAWEI CONNECT 2018)’에서 발표한 IDN1) 솔루션은 디지털 영역과 물리적 네트워크 간의 연계를 달성했고 산업고객을 위한 네트워크 및 비즈니스 가치의 최대화를 가능하게 했다. 네트워크 클라우드 엔진(NCE)2)은 프로그래밍이 가능한 자동화를 시행하고 디지털 트윈을 구축하며 네트워크 정보를 지원한다. 2018년 하노버 산업 박람회에서 보존과 지멘스(Siemens)는 디지털 트윈 기술을 기반으로 개발한 장비를 선보였으며 해당 장비로 미래 선진적인 전자업계 제품조립 과정을 보여주었다. ​​ 중국 최대 산업자동화 솔루션 전문기업인 보존은 공정효율을 높이고 생산시간을 30% 절감해 새로운 기기의 개발, 교부 및 디버깅(Debugging, 컴퓨터 프로그램의 잘못을 찾아내고 고치는 작업) 속도를 가속화하는 것을 목표로 삼았다. 천징이 보존정공과기주식유한공사 수석마케팅 담당자는 “디지털 트윈기술은 우리의 시뮬레이션에 대한 관심과 수요를 충족시켜준다”며, “앞으로 디지털 트윈 기술에 더 많은 기능이 추가되어 회사의 경쟁력을 더욱 높일 수 있길 바란다”고 밝혔다. ​ 2018년 10월 27일, 중전기기 및 발전설비 부문의 세계적인 다국적기업 ABB그룹은 디지털 트윈 기술을 도입해 2020년부터 중국 상하이에 ABB그룹 최대 로봇 생산기지를 짓겠다고 발표했다. ABB는 공장 전체에 디지털 트윈 기술을 활용해 장비나 시스템의 상태를 모니터링 하고, 변동사항이나 유지보수 시기 등을 알려줌으로써 공장의 효율을 높일 것이라고 밝혔다. ABB그룹 로봇사업부 안스밍 회장은 “ABB그룹이 상하이에 새로 짓는 공장은 디지털 트윈, 협동 로봇 등의 기술을 적용해 ‘로봇 생산 로봇’의 효율성을 높일 것”이라고 전망했다.​​ 중국비유테크는 2017년부터 허페이(合肥)공항에 '디지털+민간항공' 프로젝트를 시행해 디지털 트윈 기술 도입 기반을 마련했다. 중문과기자신에 따르면 허페이공항은 디지털 트윈 스마트 운영시스템 도입으로 운행상황 실시간 안내, 경로 및 여객 서비스 최적화 등을 통해 공항 운행 효율이 향상되었다. 2018년 4월 중공허베이성위원회(中共河北省委), 허베이성(河北省)인민정부는 <허베이슝안신구계획요강>을 발표해 빅 데이터 자산 관리 체계를 구축해 글로벌 디지털 트윈 도시를 만들자고 제안했다. 스마트 트윈, 클라우딩 컴퓨터3) 기술 등을 활용해 도시 전역에 대한 실시간 분석 및 공공 자원 관리 시스템 스마트화를 추진하는 것이다. ​​ 중국 스마트 제조 관련 정책 현재 중국은 사물인터넷, 빅데이터 및 인공지능 등 다양한 현대기술과 경제분야를 융합해 중국 스마트 제조업 경쟁력 강화에 힘쓰고 있다. 제조업은 디지털 및 소프트웨어에 의한 상황 판단에 대한 수용성이 높고 관련 규제가 상대적으로 약하기 때문에 빠른 도입이 가능할 것이라고 판단된다.업계에서는 지역 및 산업간 발전 격차로 모든 기업에 스마트화 및 기술 업그레이드를 권장하는 것은 현실적으로 불가능하고 디지털화의 기반을 점차적으로 다져 제조업 생산능력을 제고시키는 것이 우선시돼야 한다는 의견이다. 징진지(京津冀), 장강삼각주, 웨강아오대만구는 대표적인 발전 선행구역으로 개별산업 분야에서 이미 세계적 수준을 갖추었지만 동북, 서북, 서남 지역에서는 고에너지·고오염·저생산의 생산방식이 여전히 존재한다.산업기계인력, AGV4), 물류로봇 등 자동화 라인을 증설해 하드웨어와 소프트웨어 간의 융합이 이루어져야 한다는 견해도 있다.스마트 제조 발전의 핵심은 차세대 정보기술과 선행 기술의 융합이 이루어지는 것이기 때문에 완전한 네트워크 아키텍처5) 를 구축해 MES(Manufacturing Execution System), ERP(Enterprise Resource Planning), PLM(Product lifecycle management) 등의 산업 제어 시스템과 공업 소프트웨어의 보급은 설비 업그레이드만큼 중요하다.현재 중국에서 제조업 기반이 약한 중소기업은 자동화, 정보화, 디지털화에 이어 스마트화까지 단계적으로 보완해야 하는 상황이다. 제조업의 경쟁력을 높이기 위해 기업들은 자금을 투입해 자동화라인, 산업 제어 시스템, 생산설비 구축 등 다방면으로 업그레이드할 필요가 있다. ​​​ ​중국의 디지털 트윈에서 우리가 찾아야 할 것은? ​ ‘중국 제조 2025’ 추진으로 스마트 제조산업이 빠르게 성장하고 있어 디지털 트윈을 포함한 다양한 신기술 도입과 산업발전에 큰 영향을 미칠 전망이다. 중상산업연구원(中商???究院)에 따르면 2017년 중국 스마트 제조업 시장 규모는 1조 5,150억 위안(약 255조 원)으로 기술 보완과 함께 응용산업이 꾸준히 성장해 2019년 시장 규모가 1조 9,000억 위안(약 319조 원)을 넘어설 것으로 예상된다.사물인터넷, 3D 모델링, 시뮬레이션 및 인공지능 등 다양한 현대적 기술들이 결합된 디지털 트윈은 4차 산업혁명의 핵심이 될 것으로 예측된다.한국과 중국의 디지털 트윈 기술도입은 아직 초기탐색과 실천단계에 있지만 급속도로 진행되는 사회 전반적인 디지털화 흐름에 발맞춰 중국 내 각 기업들이 디지털 트윈 기술도입에 꾸준한 관심을 보이고 있다. 관련해 한국기업들이 중국 디지털 트윈 관련 정부정책 실행과 진행 현황을 상시 주시하고, 기술응용분야 등 협력 가능 분야를 모색해 공동 협력방안을 추진할 필요성 대두되는 시점이다. ​1) IDN(Integrated Digital Network): 디지털 교환망에 어떤 종류의 통신 장비를 적용해도 상호간 통신이 가능한 통신망임.2) NCE(Network Cloud Engine): 화웨이가 통신사의 디지털 전환을 촉진하기 위해 출시한 클라우드 기반 네트워크를 위한 차세대 플랫폼임.3) 인터넷상의 데이터를 저장하고 불러오는 네트워크 통신망 기능을 담당하는 컴퓨터를 말함.4) Automated Guided Vehicle, 사람이 직접 조작하지 않고 자동으로 짐을 운반하는 차.5) 컴퓨터, 단말기, 통신회선망의 기능이 알맞게 배분돼 최적의 상태로 컴퓨터 통신망을 구축하는 기술
관리자 2019-12-16
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[SIMTOS 2020] 2030년 제조 4대 강국 도약한다

[정부 제조업 르네상스 비전·전략 발표]2030년 제조 4대 강국 도약한다​Policy TrendⅠ 자료_ 산업통상자원부​​ ​최근 4차 산업혁명, 환경규제 강화, 무역질서 재편 등 대내외 환경이 빠르게 변화하는 가운데, 주력산업의 활력은 저하되고 신산업 창출이 지연되는 등 기존의 양적·추격형 전략이 한계에 다다랐다는 우려가 커지고 있다. 우리 경제의 근간이자 양질의 일자리와 혁신성장의 원천인 제조업이 강해야 지역이 발전하고, 국가경제도 성장할 수 있다고 보고 정부가 이를 활성화하기 위한 전략을 제시했다.​​ 산업구조 혁신 가속화 등 4대 추진전략 중점 추진 정부가 2030년 제조업 세계 4강을 목표로 ‘제조업 르네상스 비전 및 전략’을 발표했다. 정부는 여기서 제조업 르네상스 추진을 통해 제조업 부가가치율을 25%에서 선진국 수준인 30%로 끌어올리고, 생산액 가운데 신산업·신품목 비중을 16%에서 30% 수준으로 높여 세계 4대 제조 강국으로 도약한다는 비전을 제시했다. 정부는 제조업 르네상스 비전을 달성하기 위해 △스마트·친환경·융복합화로 산업혁신 가속화 △신산업 새 주력산업으로 육성, 기존 주력산업 탈바꿈 △산업생태계, 도전·축적 중심으로 전면 개편 △투자·혁신 뒷받침하는 정부 역할 강화를 4대 추진 전략으로 추진하기로 했다.정부는 첫번째 전략으로 스마트·친환경·융복합로 국내 산업구조 혁신을 가속화하겠다는 방안을 제시했다. 세계적인 산업 흐름에 맞게 우리나라가 선도하겠다는 의지를 담은 것이다. 정부는 제조업 스마트화를 위해 스마트공장, 스마트산단을 추진하고, AI 기반 산업지능화를 본격 추진키로 했다.이를 위해 2022년까지 중소기업 대상 스마트공장 3만개를 보급하고, 2030년까지 스마트 산단 20개를 조성키로 했다. 또 연내 AI 국가전략을 수립하고 2030년까지 AI 팩토리 2000개를 구축해 AI 기반 산업지능화를 본격 추진한다.제조업에 친환경화를 접목하기 위해 친환경차, 선박, 공기산업, 에너지 신산업에는 기술개발과 인프라구축, 수요창출을 병행 지원한다. 환경오염물질 배출이 많은 주요 산단을 청정제조산단으로 탈바꿈시키겠다는 것이 대표적인 예다. ​​​제조업과 서비스업, 이업종간 융복합화를 위해서는 규제샌드박스와 규제자유특구를 활용하겠다는 구상을 제시했다.정부는 두번째 전략으로 신산업을 새 주력산업으로 육성하고, 기존 주력산업은 혁신을 통해 탈바꿈 시킬 계획이다. 시스템반도체, 미래차, 바이오 등 3대 핵심 신산업은 2030년까지 정부 R&D 로 8조4000억원을 지원한다. 반도체, 디스플레이, 이차전지 등 기존 주력산업은 적기 대규모 투자 및 차세대 기술선점 지원하고, 자동차, 조선은 친환경 스마트화로 전환하며, 섬유와 의류, 가전은 4차 산업혁명 기술을 접목해 첨단 스마트산업으로 전환하겠다는 구상이다.제조업의 허리인 소재, 부품, 장비산업도 집중 육성한다. ‘소재ㆍ부품특별법’을 전면 개정해 정책 대상을 장비까지 확대하고, 100대 핵심소재·부품·장비 기술개발에 매년 1조원을 집중 투자한다. 산업생태계도 제조업이 필요로 하는 인재를 양성할 수 있도록 산업인재양성 로드맵을 수립, 추진하고, ‘파괴적 기술’에 대한 도전이 이뤄지도록 고난도 과제 도전 R&D를 확대한다. 또 제조 혁신기업에 투자하는 ‘초대형 민간 펀드’를 조성하기 위해, 민간투자 유인방안도 강구한다.제조기업 도전·성장을 뒷받침하는 금융 체계도 구축한다. 2020년까지 12조원 규모로 조성되는 스케일업 전용펀드 등 초대형 민간 펀드를 조성한다.정부는 외국에 나가지 않고 국내에 투자해도 경쟁력을 갖출 수 있도록 기업하기 좋은 환경을 조성하고, 지원을 확대한다. 첨단기술, 신산업, 위기·낙후지역 등 지방투자에 대해서는 세제지원을 확대 강화한다. 이와함께 신산업 R&D 및 설비투자, 주력산업 구조개편, 인적자원개발에 대한 세제 지원을 강화한다.또한 올해 중에 혁신제품 구매 패스트 트랙 등 혁신지향 공공조달 종합대책을 수립하는 한편 스마트 시티, 스마트 산단 등 대규모 실증사업도 아울러 추진키로 했다.정부는 ‘제조업 르네상스 전략 회의’를 통해 미래차 등 업종별 전략과 기업환경 개선, 인재양성 등의 후속 과제를 지속 논의해 나갈 계획이며, 후속 대책도 속도감 있게 추진해 나갈 예정이다.
관리자 2019-12-16
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[SIMTOS 2020] 산업용 로봇팔 조작 더 쉽고, 안전하게

[기계연, '스마트 교시 장치' 개발]산업용 로봇팔 조작 더 쉽고, 안전하게​​R&D Trend 자료_ 한국기계연구원​ ​한국기계연구원(이하 기계연)이 산업용 로봇팔을 더 쉽고 안전하게 조작할 수 있는 ‘스마트교시(敎示·teaching)1) 장치’를 개발했다. 산업현장의 로봇팔 조작에 필요한 복잡한 장비와 전문가의 작업 단계를 단축시켜 쉽고 효율적인 작업이 가능하면서도 사람과 충돌을 예방하는 기능도 탑재하여 스마트 팩토리 확대에도 기여할 것으로 기대된다.기계연 첨단생산장비연구본부 로봇메카트로닉스연구실 도현민 박사 연구팀은 로봇에 직접 부착하여 사람이 원하는 방향대로 로봇의 관절 축을 움직이거나 끝단의 위치를 조정할 수 있는 스마트 교시 장치를 개발했다. 로봇에 부착된 교시 장치를 직접 손으로 움직이는 만큼 작업 중 충돌을 감지하고 예방할 수 있는 기능도 포함시켜 안전성을 확보했다.연구팀이 개발한 스마트 교시 장치는 로봇팔을 움직이는 ‘마우스’와 같다. 사용자가 로봇에 부착한 교시 장치를 손으로 잡고 마우스처럼 조작하면 장치가 로봇팔 제어기와 통신하며 로봇을 원하는 대로 움직일 수 있다. 교시 장치에 가해지는 사용자의 조작 의도를 정확하게 측정하고, 이를 통신으로 로봇의 제어부에 전달하는 원리다. 연구팀은 사용자의 입력을 받기 위한 6자유도 마우스를 설계하고 필터링 알고리즘을 고안하여 신호 혼선 없이 6자유도의 움직임을 정확하게 구현하는데 성공했다.스마트 교시 장치는 교시부와 충돌예측부로 구분된다. 충돌예측부는 로봇에 상시 부착되어 로봇제어기와의 연결을 담당하며, 거리 측정 센서를 내장하여 로봇 동작 중에 충돌을 예측할 수 있다. 교시부는 6자유도 마우스를 포함하여 사용자의 조작 입력을 받고 로봇의 좌표계 변환 및 교시점 저장 등 로봇교시에 필요한 기능을 가지고 있다. 교시부와 충돌예측부는 탈착이 가능하여 교시작업시 교시부를 충돌예측부에 부착하여 사용하고, 교시작업이 끝나면 분리 가능하도록 했다.​​​또한 교시 장치를 약 500g 이하의 경량 장비로 만들어 로봇팔의 작동에 미치는 영향을 최소화했다. 스마트 교시 장치는 로봇에 부착하여 사용자가 원하는 대로 직관적으로 움직일 수 있으며 공간이 협소할 경우 분리하여 무선으로 조정도 가능하다. 아울러LED로 충돌 위험을 비롯한 로봇의 교시 및 재현 등 동작상황을 사용자에게 알릴 수 있도록 만들어 사용자 친화성을 높였다.이 기술을 적용하면 프로그래밍 언어에 익숙하지 않은 로봇 비전문가도 로봇의 움직임을 쉽게 교시할 수 있을 것으로 기대된다. 지금까지는 로봇 교시를 위해 티칭 펜던트(teaching pendant)가 주로 사용됐다. 티칭 펜던트는 산업용 로봇에 쓰기 위해 개발된 장치로 로봇과 거리를 두고 버튼이나 다이얼을 조작해 움직임을 조정할 수 있지만 사용이 어렵고 직관적이지 않아 전문 프로그래머의 작동이 필요했다.도현민 책임연구원은 “스마트 교시 장치는 산업용 로봇의 직관적인 교시가 가능하도록 사용자 친화적으로 개발한 장치”라며 “생산현장에서 로봇 비전문가인 작업자들도 로봇의 움직임을 쉽게 교시할 수 있어 공정 변화에 빠르게 대응하고, 생산효율을 향상시킬 수 있을 것으로 기대한다 ”고 말했다. ​ ---------------------------------------------------------------------------------------------------- ​1) 교시(robot-teaching): 사람이 로봇에게 명령을 전달하여 새로운 작업을 가르치거나 가능한 작업을 수행하도록 하는 기술
취재부 2019-12-12
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[SIMTOS 2020] 유럽 주요국과의 글로벌 R&D를 통해 기술 확보 추진

[소재·부품·장비 분야 공동 R&D 추진 협의]유럽 주요국과의 글로벌 R&D를 통해 기술 확보 추진​​Policy Trend 자료_ 산업통상자원부 ​ 산업통상자원부(이하 산업부)는 지난 10월 31일과 11월 1일 각각 개최된 ‘제3차 유레카 총회’ 및 ‘한-네덜란드 공동혁신위원회’를 계기로 유럽 선진국과 일명 ‘소부장(소재·부품·장비)’ 분야 공동 R&D 추진을 협의하고 11월 중 공동 R&D를 추진한다.유럽과의 공동R&D를 통해 첨단소재, 차세대 반도체, 첨단 제조 공정 및 장비 등 주요 소재·부품·장비 분야의 선진 기술을 확보하고, 나아가 글로벌 수요·공급망 다변화 할 수 있을 것으로 기대된다. 산업부는 일본 수입 규제 등 글로벌 통상환경 변화에 대응하여 소재·부품·장비 분야 기술 확보 및 수요·공급망 다변화 필요성을 인식하고 유레카1) 회원국과의 공동 R&D 프로그램을 추진하기 위하여 2019년 9월 ‘소재·부품·장비 분야 공동 R&D 추진 계획’을 회원국과 공유하였으며, 지금까지 오스트리아, 체코, 스페인 등 10개국이 참여의사를 표명하였다. 이에 산업부 김정회 산업기술융합정책관은 지난 10월 31일 ‘제3차 유레카 총회’에 참석하여, 보다 많은 유럽 회원국이 우리나라와 함께하는 R&D 프로그램에 참여하도록 유레카 사무국 및 주요국 대표단 국장급 공무원들과 협의를 추진했다.이번 유레카 기반 공동 R&D는 회원국 간 최종 협의를 거쳐 11월 중 유레카 홈페이지 및 참여 희망국 개별 홈페이지 등을 통해 공고됐다.​​​ 또한, 산업부는 오는 2020년 5월 서울에서 예정된 한-유럽간 최대 R&D 네트워킹 행사인 ‘제11회 코리아 유레카 데이’개최를 공식 발표하여 홍보하고, 행사의 원활한 준비를 위하여 사무국 및 의장국(네덜란드)와 협의한다.지난 11월 1일 오전(현지시각) 한국 산업통상자원부와 네덜란드 경제기후정책부는 ‘한-네덜란드 공동혁신위원회(Joint Innovation Committee)’를 개최하고 양국간 기술 혁신 정책 및 향후 협력 방안을 논의했다. 또한 양국의 전문가들이 참여하여 반도체·디스플레이, 자율주행차, IoT, 에너지/수소 등 세부 기술 분야의 기술협력 정보를 공유했다.이번 회의에서는 반도체 첨단 장비 제조기술, 플렉시블 OLED 등 반도체·디스플레이 분야 최신 기술 동향을 공유하여 향후 협력 가능한 과제들을 발굴하고, 자율주행차 부품, 서비스의 융합 기술 개발 및 한국 세종시에 적응된 스마트시티 관련 IoT 적용사례 등을 통해 향후 협력 방안을 논의했다. 한국과 네덜란드는 양국의 발전된 IT 산업을 기반으로 2007년도부터 2018년 말까지 매년 꾸준히 정보통신, 전기전자 및 바이오 분야에 총 16건의 공동 R&D 과제를 추진해왔다.한편 양국은 이번 위원회를 계기로 양국의 협력 분야를 기존 바이오/헬스케어, 반도체, 임베디드SW, 에너지효율에서 추가하여 첨단 소재, 디스플레이 장비·부품 등으로 확대하는데 합의하였다.산업부에 따르면 위원회를 계기로 양국은 한-네덜란드간 소재·부품·장비 분야 공동 R&D 프로그램에 착수하는데 합의하고, 양국 국장급 공무원의 임석하에 전담기관2) 간 상기 프로그램 추진 합의문에 서명하게 된다.양국 정부는 이번 합의문에 근거하여 2019년 11월 중 ‘한-네덜란드간 소재·부품·장비 분야 공동 R&D 프로그램’을 공고한다고 밝혔다.한편 산업부는 “소재·부품·장비 분야 ‘한-유럽 다자간 국제공동 R&D 프로그램’ 및 ‘한-네덜란드간 국제공동 R&D 프로그램’은 11월 중 산업통상자원부 및 산업기술진흥원 홈페이지를 통해 공고된다”고 밝혔다. ​----------------------------------------------------------------------------------------------​1) 유레카(Eureka) : 유럽을 중심으로 전세계 45개국이 참여하는 글로벌 공동 R&D 플랫폼으로, 글로벌 산학연이 공동으로 참여하는 시장지향형 R&D 추진. 한국은 ‘09년 준회원국으로 참여 시작, ’19.5월 비유럽국 최초 파트너국으로 승격2) 서명 주체(R&D 전담기관) : 한국산업기술진흥원(KIAT) - 네덜란드기업청(RVO))
취재부 2019-12-12