정책과 동향
로봇과 인간의 공존, 주목받는 일본의 협동로봇
작성자 : 이용우
2017-09-29 |
조회 : 2306
‘경박단소’한 협동로봇, 식품제조업 및 요식업계에서 주목
글 : KOTRA 도쿄무역관 하세가와 요시유키
Ⅰ. 일본 협동로봇 시장 현황
1. 2020년 21조 엔 규모를 이룰 일본 로봇시장
IT조사기관 IDC재팬에 따르면, 글로벌 로봇시장은 2020년 연간 1,880억 달러(약 21조 엔) 규모가 될 전망으로 2016년보다 2배 이상 확대될 것으로 보인다.
2020년 아시아·태평양 지역이 세계 로봇시장의 2/3 이상을 차지해 가장 주목할 만한 지역으로 예측되고 있다. 특히 일본의 2016년 로봇관련 지출액은 104억 달러이며, 2020년에는 2016년의 2.3배 규모로 증가할 것으로 전망된다.
일본 정부도 이에 주목해 ‘미래투자 회의’에서 IoT 및 AI를 활용한 제4차 산업혁명 추진을 논의 중이고, 경제산업성의 ‘로봇도입 실증사업’뿐만 아니라 여러 정부기관에서 로봇진흥시책을 추진하는 상황이다.
2. 로봇은 인간의 일자리를 위협하는 존재?
일본에서는 경제성장의 침체가 지속되며 AI와 로봇의 개발·보급에 따른 제4차 산업혁명이 미래성장의 견인차가 될 것이라는 기대가 큰 상황인 반면, 사람의 일자리를 빼앗지 않을 것인가에 대한 우려도 강한 상황이다.
일본 경제산업연구소가 2016년 11월 일본인 1만 명 대상으로 실시한 조사 결과에 따르면, 약 30%의 사람이 자신의 일자리가 AI나 로봇에 의해 대체될 것을 우려하고 있는 것으로 나타났다.
[ AI나 로봇에 의해 자신의 일자리가 대체될 것에 대한 학력별 우려도 ]
(단위 : %)
자료 : 경제산업연구소 모리카와 마사유키 부소장 저술, ‘인공지능, 로봇과 고용에 대한 개인조사에 의한 분석’
특히 20~30대의 젊은 세대, 시간제나 파견근로자 등의 고용형태, 사무직과 생산직종에서의 우려가 큰 것으로 나타났다. 그 대안으로 최근 주목받는 것이 바로 ‘협동로봇(Collaborative Robots)’으로, 로봇이 사람의 역할을 대체하는 것이 아니라 사람과 함께 작업해 효율을 높여주는 로봇이 대두되고 있다.
3. 인간과 조화를 이루는 협동로봇 도입에 나선 일본 기업들
덮밥 체인점 ‘요시노야’는 식기세척 로봇도입으로 인건비 절감을 도모하고 있다. ‘요시노야’ 한 점포에서 하루 약 1,300개의 식기를 세척하는데 걸리는 시간은 2.3시간이었는데, 로봇도입으로 1.8시간까지 20% 삭감이 예상된다. 전 점포 도입 시 추산되는 단축 노동력은 1일당 600시간이며, 연간 약 2억 엔의 인건비 절감이 가능하다. 직원의 부담을 줄이고 기업에도 큰 이익이 될 것으로 전망된다. 로봇은 식기세척기에서 젖은 상태로 나온 식기를 카메라로 식별, 식기 저장소에 반송 후 종류별로 쌓아 놓은 식기를 직원에게 통지한다. 사람이 접근하면 센서가 감지해 정지하고 사람이 자리로 돌아가면 원래 동작으로 복귀하는 기능까지 갖추고 있다. 해당 로봇도입으로 앞으로 0.5시간까지 노동시간을 줄이고, 업무의 약 78%까지 간소화하는 것이 ‘요시노야’의 목표다.
‘요시노야’가 도입하는 로봇은 포브스재팬 선정 2017년 일본기업 랭킹 9위인 벤처기업 ‘라이프 로보틱스’의 다관절형 로봇 ‘CORO’로, 2016년 경제산업성의 로봇도입 실증사업으로 도입하게 되었다. CORO는 팔 1개의 다관절 소형로봇으로 팔이 최대 86.5cm까지 늘어날 수 있으며, 6개의 관절을 함께 작동시켜 다양한 작업을 해낼 수 있다. 팔 끝은 물건을 집는 손가락이나 진공흡착기 등으로 응용이 가능하며, 기존의 로봇과 다르게 팔꿈치가 없어서 팔을 구부리지 않고 줄어들게 해 좁은 공간에서도 안전하게 작업이 가능하다. 또 안전펜스도 불필요해 안전하게 사람과 협동이 가능하다.
CORO는 출시된 지 1년밖에 지나지 않았음에도 ‘요시노야’ 외 식품제조분야의 ‘로얄’, 자동차분야의 ‘도요타자동차’, 전자장치분야의 ‘오므론’, 화장품분야, 물류분야 등 다양한 기업에 도입되기 시작했다.
[ 협동로봇 'CORO'의 작업 풍경, 좌측은 식기를 종류별로 구분·축적하고 있는 모습 ]
자료 : 라이프 로로보틱스, IT media
로봇산업은 차세대 핵심 분야 중의 하나로, 전 세계 로봇시장에서 일본이 큰 비중을 차지할 것으로 전망되기에 한국은 일본의 로봇산업 동향을 상시 주목해야 할 것이다.
특히 협동로봇은 일본의 블루오션 시장으로, 저출산·고령화로 심각해진 노동자부족현상과 생산성 저하 문제에 대한 방안으로 주목받고 있다. 산업용 로봇의 가동, 출하 대수는 이미 일본이 세계 최고이지만 협동로봇은 앞으로 발전이 기대되는 분야다.
일본정부는 법안정비로 협동로봇이 도입되기 원활환 환경조성을 시작한 상황으로, 한국정부 역시 일본의 방향을 참고할 필요가 있겠다. 로봇과 작업자의 사고방지를 위한 울타리 설치를 의무화했던 2013년 법안을 2016년부터 80W이하 출력 로봇 대상으로는 철폐해 로봇 대표기업이 협동로봇 시장에 참가하는 등 경쟁 본격화가 이루어지는 형국이다. 즉, 기존 로봇이 도입된 곳에 협동로봇이 도입되는 방식이 아닌, 기존의 로봇이 활용될 수 없던 영역으로 진출해 노동 생산성 향상에 기여할 수 있도록 정부가 이끌어나가고 있는 것이다.
한국기업은 새로운 발상으로 일본 협동로봇 시장진출을 꾀해볼 필요가 있다. 로봇이 사람의 일을 빼앗을 거라는 논의가 대두되고 있지만 사람과 로봇이 협력해 일할 수 있는 인프라 기반이 구축되지 않을 수 없을 것으로 보인다.
Ⅱ. 협동로봇 - 일본 식품업계의 대세
일본에서 협동로봇이 기존 로봇과 다르게 주목을 끈 이유는 바로 사람과 함께 일할 수 있다는 점으로, 협동로봇 도입이 필요한 일본의 사회상, 협동로봇을 실제 도입한 곳과 도입하기까지의 과정 등을 알아보았다.
1. 일본 ‘협동로봇’의 키워드는 경박단소(軽薄短小)
협동로봇은 사람과 함께 일할 수 있는 것이 최대 특징으로 ‘경박단소(軽"-'Z小)’라는 키워드로 그 특징을 설명할 수 있다. 경박단소의 한자어 의미를 협동로봇의 특징에 맞추어 구체적으로 풀어보자면, 작업자의 부담을 줄여주는 것(가벼울 경, 軽), 로봇이 생소한 사람일지라도 다룰 수 있다는 것(엷을 박, "-), 단기간에 생산라인을 가동할 수 있는 것(짧을 단, 'Z), 작업공간을 줄여주는 것(작을 소 小)으로 나눌 수 있다.
기존의 산업용 로봇은 위험하기 때문에 울타리처럼 한정된 공간에서만 사용해야 했지만, 협동로봇은 힘이 약해 안전하고 울타리가 필요하지 않아 공간절약이 가능하며, 사람과 함께 일할 수 있다는 것이 무엇보다 큰 장점이다.
[ 협동로봇의 특징을 나타내는 키워드 ‘경박단소(軽薄短小)’ ]
산업 역시 ‘경박단소(軽"-'Z小)’를 살린 업계에서 우선적으로 협동로봇 보급이 가속화돼 가는 분위기다. 급성장하고 있는 정밀기계나 전기·전자기계 등의 산업을 ‘경박단소형’산업으로, 종래의 장치형 기초소재 산업이나 조선업 등을 ‘중후장대형’산업으로 칭할 수 있다. 기존 산업용 로봇은 이른바 ‘중후장대(重厚'ｷ'￥)’한 제품을 다루는 현장이나 대량 생산을 목적으로 했지만 최근 ‘다품종 소량 생산’흐름에 따라 생산에 유연하게 대응하기 위해 사람과 함께 일하는 로봇의 수요가 증가하고 있다. 선진국에서 노동인구가 감소한 것과 신흥국에서 임금이 상승한 것 등도 로봇의 수요증가에 영향을 끼치고 있다.
[ 기존의 산업용 로봇과 협동로봇의 차이 ]
자료 : 일본 경제신문2. ‘식품제조업계’에서 주목하는 ‘협동로봇’, 노동생산성 향상의 구세주로!
기존 산업용 로봇을 사용했던 기계, 자동차, 가전제품 등의 생산 현장뿐만 아니라 식품제조업계에서도 협동로봇 도입시도를 시작한 상황이다. 로봇과는 인연이 없던 업종인 대형 덮밥체인점 ‘요시노야’가 주방식기 세척·정리 작업을 위한 협동로봇을 도입한 것이 일본 내에서도 주목받았다.
국제적으로 비교해보면, 일본은 이전부터 노동생산성이 낮다*고 지적돼왔던 국가로, 특히 식료품 제조업은 제조업 평균 5,440엔을 밑도는 4,470엔으로 대표적인 노동집약적 산업, 경제성장의 관점에서도 식품업의 생산성 증대는 국가적인 관심사였다.
* 참고로 일본 생산성본부 연구에 따르면, OECD회원 35개국의 노동생산성(시간당) 평균은 50달러이고, 일본은 42.1달러(20위)로 평균이하다.
1위는 룩셈부르크로 95.0달러, 미국은 5위로 68.3달러, 한국은 30위로 31.9달러로 집계됐다(모든 수치는 2015년 구매력평가 환산치임).
노동생산성 상승률은 한 나라의 경제성장률을 구성하는 요소 중 하나로, 이는 노동생산성의 상승은 생산라인의 효율화라는 단순한 문제가 아니라 한 나라의 경제성장의 관점에서도 추진해야 하는 문제라는 것을 의미한다.
[ 일본 주요 산업의 노동 생산성 ]
(단위 : 엔)
자료 : 공익재단법인 일본 생산성본부 자료 기반 KOTRA 도쿄무역관 작성
기존의 산업용 로봇은 식품 등 생산라인에 적합하지 않아 도입이 이뤄지지 않았었는데, 그 대안으로 등장한 것이 바로 협동로봇이다. 산업용 로봇은 사고방지용 펜스설치 등이 필수로, 설치와 조정에 긴 시간이 필요한데, 식품은 상품으로서 라이프 사이클이 짧고 단기간에 라인 재검토가 필요한 경우가 빈번, 그때마다 로봇을 이전하는 등의 수고와 비용이 들 수밖에 없었다.
식품 제조업 및 요식업은 인력에 의존해야만 하는 전형적인 노동집약형 산업이다. 특히 노동집약형 산업에서 심각한 인력난을 해소해주는 구세주로, 업계 전체는 협동로봇을 주목, 그 도입에도 적극적인 것으로 판단된다.
한국과 마찬가지로 일본 역시 ‘협동로봇’ 등 로봇도입 가속화 분위기에 가장 근원적인 물음은 ‘안 그래도 살기 힘든 세상에 인간의 일자리를 빼앗기는 것이 아니겠는가?’인 것으로 보인다.
2017년 2월 일본 경제산업성은 AI와 로봇 등의 출현으로 정형노동 뿐만 아니라 비정형노동에 있어서도 인력 투입정도가 감소했다. 일손부족 해소로 이어지는 반면, 백오피스 업무 등 일본의 고용 볼륨 존인 기존의 미들스킬 화이트 칼라직 업무는 크게 감소할 가능성이 높다고 발표했다.
일자리가 감소하는 업종이 존재하는 것은 명확한 사실이다. 그럼에도 불구하고 4차 산업혁명에 의한 비즈니스 프로세스의 변화는 새로운 일자리 수요를 만들어 나갈 것으로 판단되는 바, 한국정부 역시 취업구조의 변화에 대응한 인재육성과 성장분야로의 노동이동과 관련된 정책을 전반적으로 고찰해 볼 필요가 있다.
나아가 AI 및 로봇 육성기조는 일본의 경우 민관협력의 방향으로 지속 추진될 것으로 판단되는 바, 협동로봇 도입이 두드러지게 나타나고 있는 식품제조 및 생산차원에서의 진출기회를 지속적으로 주목할 필요가 있다.
3. 로봇의 도입이 필요한 일본의 식품제조업계
2016년 식품공업의 일본국내 판매액은 5,214억 엔으로 4년 전 대비 18% 증가했다. 공작기계 일본국내 시장규모가 5,305억 엔으로 집계된* 바, 일본 대표산업으로 불리는 공작기계 시장과 맞먹는 규모로 성장 중인 일본의 중요 산업이다.
* 산업별 규모는 일본 식품기계공업회, 공작기계공업회 자료 기반임.
산업의 중요성에도 저출산 고령화가 확연한 일본사회에서는 시급 2,000엔을 지급해도 식품제조현장에 인력이 모이지 않고 있다. 덴소, 파낙, 야스카와 전기 등 산업로봇 업체도 새로운 유망시장으로서 식품제조업계용 로봇판매를 기대하고 있는 상황이다. 향후 타 업종의 대기업 등도 고객에게 매력적인 신기술 개발에 참여할 것으로 예상되는 바, 식품산업의 생산성이 크게 향상될 전망이다.
[ 2012~2016년 식품공업의 일본 내 판매액 추이 ]
(단위 : 백만 엔, %)
자료 : 일본 식품기계공업회 자료를 참고, KOTRA 도쿄무역관 작성
4. 협동로봇의 식품제조현장 도입사례
식품을 재빠르게 선별하는 기계를 개발한 ‘오므론('I'€'ﾍ'")’이 개발한 협동로봇은 컨베이어벨트 위에서 흘러가는 대량의 고로케 중 상품가치가 있다고 판단된 것을 잡아 다른 라인으로 옮기는 작업을 1분에 60개나 해낸다. 모양이 망가지기 쉬운 고로케를 빠르게 온전히 옮길 수 있다는 것이 장점이다.
오므론은 2015년 미국의 산업로봇회사 ‘Adept Technology’를 매수했고 현재는 로봇을 활용한 식품용 컨베이어의 피킹시스템 사업에 주력하고 있는 바, 지금까지 연구해 온 화상센서나 모터제어 등 원천기술을 결집시킬 수 있었기 때문에 높은 성능의 협동로봇을 만들 수 있었다고 전한다. 신형로봇은 튀김, 만두 등 대부분의 가공품을 선별해 옮길 수 있기 때문에 많은 식품공장에서 사용될 전망이다.
오므론은 신선식품이나 크기가 제각각 다른 가공된 야채 등 다루기 어려운 식품까지 취급대상을 확대해 인력부족이 심각한 신선식품 가공공장에서 실용화할 계획이다.
[ 1분에 60개의 고로케를 깔끔하게 선별해내는 ‘오므론’의 협동로봇 ]
자료 : 일본 경제신문
피자부터 도시락까지 생산라인을 변경하지 않고 작업하는 ‘가와사키 중공업(川崎重工業)’에서 개발한 양팔로봇 ‘duAro’는 사람과 함께 동일 생산라인에서 작업이 가능하다. 편의점 도시락을 만들 때는 반찬을 담고 밥 위에 참깨를 뿌리거나 뚜껑을 닫는 등의 다양한 행동을 사람처럼 양팔을 이용해 작업할 수 있는 것이 특징이다.
산업용 로봇이 식품공장 같은 곳에서 사용되려면 시간과 비용이 많이 들기 때문에 부적합하다고 여겨져 왔지만, duAro는 손목부분이 가볍고 부드러운 수지로 덥혀 있어서 안전 울타리를 설치할 필요가 없으며, 프로그램 재설정만으로도 다른 작업에 바로 투입시킬 수 있다는 것이 특징이다. duAro는 자동차, 전기 등 산업용으로 개발됐지만 편의점 주먹밥 포장용으로 사용되기 시작하면서 2,000대 이상을 판매했다. 가격이 280만 엔으로 비싸지 않아 향후 패스트푸드점과 같이 간단하게 사용할 수 있는 식품업계에서 로봇으로 사용될 전망이다.
[ 사람 곁에서도 가동할 수 있어서 공간절약이 가능한 양팔형 협동로봇 ‘duAro’ ]
자료 : 일본 경제신문
일본 식품기계업계는 중소기업이 대부분으로 고객 요구에 섬세하게 대응하는 전용기계 개발에 집중하고 있으며, 최근 타 업종의 중소기업이 진출하는 사례도 증가하고 있다.
대표적인 기업은 정밀부품 가공기계 등을 다뤄온 ‘씬서매크(シンセメック)’다. 씬서매크는 감자 ‘싹 자동제거기’를 훗카이도 국립종합연구기구와 함께 공동 개발했다. 껍질을 벗긴 감자를 2개의 카메라가 포착한 후 주위보다 진한 갈색인 부분이 싹이라고 판단되면 로봇 팔에 부착된 1분에 2,000번 회전하는 지름 1센티 드릴로 제거한다. 시범 가동한 결과, 일반 감자의 경우 1시간에 900개 정도 처리할 수 있어 사람 10명분의 작업을 기계 1대로 대체 가능할 전망이다.
씬서매크는 ‘아이신 정밀기계 그룹’ 등 수많은 유력 고객을 보유한 높은 기술의 정밀가공기계 메이커다. 30년 전부터 수요가 있었던 ‘싹 자동제거기’를 로봇과 화상처리기술의 진보를 통해 드디어 실현해낸 바, 연내 실용화할 예정이다.
[ ‘씬서매크’의 감자 싹 자동제거 로봇 작동모습 ]
자료 : 토쿠오상사 유튜브 페이지 캡쳐
Ⅲ. 결론
일본은 업무추진 환경 상의 문제 등 여러 이유로 지금까지 기존의 산업용 로봇을 도입할 수 없던 업계와 노동 생산성 부족, 임금상승과 인력부족에 시달리던 식품제조업과 같은 업계가 적극적으로 협동로봇 도입에 나서기 시작한 분위기다.
식품제조업체와 같은 사용자 측면에서도, 로봇을 제작·개발하는 공급자 측면에서도 새로운 방향성의 ‘협동로봇’이 새로운 식품 제조기계 시장을 형성해낸 바, 시장 활성화와 확대가 더욱 기대되는 상황이다.
기존의 ‘중후장대(重厚'ｷ'￥)’한 로봇과 달리 ‘경박단소(軽"-'Z小)’한 협동로봇은 상대적으로 가격이 저렴하고 공간절약도 가능하며 안전성, 기동성도 모두 갖추었기에 대기업뿐만 아니라 중소기업과 실제 사업장 등에서 도입이 검토되고 있는 중이다. 또한 로봇 공급자 측면에서 보면, 고객 수요에 섬세하게 대응한 한 전용기계 개발에 강점을 보이는 중소기업이 다수 포진하고 있어 중소기업의 판로 확대 및 개척에도 호재이며, 타 업종의 진출도 늘고 있는 분위기다.
저출산 고령화가 만연해져 가는 산업 고도화 선진국들은 사회구조적으로 점차 일본과 같이 일부 산업에서는 임금상승에도 고질적인 인력부족, 낮은 노동생산성에 시달릴 수밖에 없는바, 협동로봇의 수요는 일본 국내뿐만 아니라 해외로 확대될 전망이다. 인력부족, 임금상승 등 식품제조업계의 고민은 결코 일본 내 업계에 국한된 것이 아니라 인건비가 급등하는 아시아 등 해외에서도 일본식 ‘장인의 기술’을 응축시킨 식품제조용 협동로봇은 세계에서도 존재감을 발휘할 전망이다.
한국 역시 ‘일자리 창출’이 가장 중요한 국정과제로 인식되고 있기에 협동로봇의 등장에 따른 일자리 감소문제 등이 향후 대두될 수 있으나, 일본과 유사하게 사회구조가 고도화돼 가는 과정에서 산업별로 노동생산성, 일자리 수요 등의 차이에서 로봇의 도입이 필요할 수밖에 없을 것이다. 일본의 케이스를 사례로 삼아 한국정부와 민간 양 사이드에서 지금부터 사회적 공감대를 형성해나갈 필요가 있을 것이다.
자료제공 : 라이프로봇, 일간공업신문, ITmedia,
ForbesJAPAN, 일본 경제신문, 일본 생산성본부,
일본 식품기계공업회 등 KOTRA 도쿄무역관 자료 종합
