Home / '쉬운' 산업용 로봇 / [‘쉬운’ 산업용 로봇 ②] 도입 장벽 낮아진 산업용 로봇

[‘쉬운’ 산업용 로봇 ②] 도입 장벽 낮아진 산업용 로봇

글로벌 제조업 전반에 산업용 로봇 도입이 확산되고 있다. 국제로봇연맹(IFR)에 따르면 산업용 로봇의 전 세계 판매량은 2017년 38만대를 기록했다. 전년 대비 31% 증가했고, 지난 5년 동안 114% 상승한 수치다. IFR는 2021년 전 세계 공장에 공급되는 로봇의 연간 수는 약 63만 개에 이를 것으로 전망했다.

chart1

도입이 늘어나고 있는 이유

한국산업기술진흥원이 발표한 ‘산업용 로봇 도입에 따른 글로벌 제조업 가치사슬 변화 및 시사점’에 따르면, 산업용 로봇은 주로 많은 양의 노동력이 투입되거나 인간이 직접 수행하기 위험한 작업에 로봇이 투입되었다. 최근에는 센서, 머신러닝 같은 첨단기술 발전으로 수행 가능한 작업의 범위가 확대되어 스팟 용접, 드릴, 절단 등 기존에는 숙련공이 수행해야만 했던 업무에도 투입되는 추세다. ICT 기술 발전에 힘입어 보다 정교하고 복잡한 분야로 산업용 로봇의 활용 범위가 확대되었다. 기업은 생산량 증대, 작업 시간 절감 등을 위해 산업용 로봇을 도입한다. 24시간 작업이 가능해 생산량 증대와 더불어, 생산 라인의 작업 시간 절감 효과도 발휘한다. 실제로 보잉은 항공기 도색 분야에 로봇을 도입한 이후, 항공기 날개 도색 작업 시간을 4시간 30분에서 24분으로 대폭 단축했다. 산업용 로봇을 부품 및 완제품의 품질 검사 분야에 활용하면 해당 제품의 품질 개선 효과도 가져온다. 이동형 로봇은 고정형 로봇보다 작업 위치 및 새로운 작업으로의 프로그램 변경이 쉬워 생산 유연성 제고에 기여할 수 있다는 평가다.

로봇 도입을 결정하는 세 가지 요인

산업용 로봇 도입 결정에는 크게 로봇 대체 가능성, 로봇 도입 실효성, 생산시설 입지와 같은 세 가지 요인이 작용한다. 생산 작업에 대한 기술적 요구 조건이 비교적 명확해 자동화가 쉽고 로봇 도입 비용이 하락할 수 있는 산업, 생산원가에서 노동 비용이 높은 산업일수록 산업용 로봇 도입 장벽이 낮다. 반면, 노동비용이 저렴한 개도국에 위치한 산업일수록 로봇 및 자동화를 통한 비용 절감 효과가 크지 않아 로봇 도입의 유인이 없다. 국가별 로봇 도입 이유를 살펴보면, 선진국은 주로 급속한 임금 상승, 노동 인력의 고령화, 생산 인구 감소 등에 대응하기 위해, 개도국은 제품 품질을 개선하기 위해서 산업용 로봇을 도입하고 있다.

로봇 집적도 1위 국가, 대한민국

chart2우리나라는 2010년 이래로 직원 10,000명당 도입한 산업용 로봇 수를 나타내는 로봇 집적도 1위 자리를 놓치지 않고 있다. 로봇 밀도는 다양한 국가에서 제조 산업의 자동화 정도의 차이를 고려하기 위한 비교 표준이다. 2016년 기준 직원 10,000명당 631대로 세계 평균인 74대보다 8배 높다. 전기 전자 산업 및 자동차 산업에서 대량의 로봇을 설치한 결과라고 분석된다. 또한, 정부 정책은 전 세계 각국의 산업용 로봇 도입에는 임금 수준, 노동력 고령화, 산업 구조 차이 등으로 발생하는 격차를 상쇄시켜주는 요인으로 작용하는데, 우리나라는 정부 정책을 바탕으로 산업용 로봇이 도입돼 괄목할만한 성과를 창출한 대표적 성공 사례로 평가받고 있다.

정부, 로봇 도입 장벽 낮추다

현재 정부는 2016년부터 ‘로봇활용 중소제조 공정혁신 지원 사업’을 시행하고 있다. 중소벤처기업부가 전담하고 한국로봇산업진흥원이 총괄하는 사업으로 로봇을 활용한 중소 제조기업의 공정 혁신을 통해 국내 중소 제조업의 생산성 향상, 고부가가치화 등 제조 경쟁력을 강화하는 것이 목적이다. 제조 공정을 고려한 최적의 로봇 시스템 구축을 컨설팅해주고 로봇 도입에 필요한 자동화 공정 구축비용을 지원한다.

chart3
차량용 차체 부품인 카울 크로스 멤버를 제작하고 있는 ㈜유원은 2016년 ‘로봇활용 중소제조 공정혁신 지원 사업’에 참여했다. 프레스 공정용 로봇 32대, 용접 및 검사 공정용 6축 다관절 로봇 10대, 진공 그리퍼, 소재 인식용 비전 등을 도입했다. 원스톱 로봇 자동화 생산 공정에 맞추어 유기적으로 대응이 가능한 신공법을 적용하고 전후 공정인 소재공급(Blank), 프레스, 용접, 검사, 출하 공정까지 연계된 전체 자동화 라인 구축했다. 그 결과 생산성 94% 향상, 공정불량률 0.1%감소, 인건비 85% 절감, 납기준수율 4% 향상, 산업재해율 0.2% 감소라는 성과를 얻었다. 총 사업비는 17억 3575만 원으로 국비는 7억 9175만 원, 민간 부담금은 9억 440만 원이다.

로봇활용 중소제조 공정혁신 지원 사업에 참여한 중소제조 기업 현장
로봇활용 중소제조 공정혁신 지원 사업에 참여한 중소제조 기업 현장

프레스 금형을 가공하는 ㈜에스디엠은 약 5억 7천만 원(자부담 76%)을 투자해 캔드리 로봇 1대를 도입해 고주파 열처리와 드릴링 머신을 결합했다. 이를 통해 작업 공정의 간소화 및 대형 프레스 금형의 불량 발생률 최소화를 구현했다. 자동차 부품을 생산하는 ㈜화신정공은 약 7억 5천만 원(자부담 64%)을 투자해 납기준수율 100%, 산업재해율 제로를 달성했다. 주방 용기를 생산하는 ㈜성우금속은 로봇을 도입했다. 열약한 작업 환경으로 인력난이 심각했으나 로봇 자동화로 대체하여 인력난을 해소했다. 한국로봇산업진흥원이 로봇 도입을 완료한 11개 사를 조사한 결과 전체 생산성이 55.4% 향상되었으며, 불량률은 5.65% 개선되고 납기 준수율이 6.64% 상승하는 등 다양한 성과 창출했다.

펜스 없는 협동로봇 설치 길 열려

협동로봇 설치 안전인증을 받은 제1호 협동로봇인 두산로 보틱스의 M1013
협동로봇 설치 안전인증을 받은 제1호 협동로봇인 두산로보틱스의 M1013

협동로봇은 안전펜스를 설치할 필요 없는 안전하고 작동하기 쉬운 새로운 형태의 산업용 로봇으로 중소기업의 로봇 도입 장벽을 허물어준 솔루션이다. 하지만 올해 초까지만 해도 국내에서는 기존 산업용 로봇에 적용되는 산업안전보건법 관련 규정을 그대로 적용받아 협동로봇 주위에 안전펜스를 설치해야 했다. 이런 모순을 극복하기 위해 한국로봇산업진흥원은 지난 7월 ‘협동로봇 설치 안전인증’을 마련했다. 두산인프라코어 인천사업장의 ‘협동로봇 활용 직분사 인젝터 압입 공정’을 협동로봇 설치 작업장 안전인증 제1호로 선정했다. 그동안 해당 공정은 근로자가 인젝터 압입 과정을 반복 수작업으로 진행해 근골격계에 부담이 있는 공정이었다. 그러나 근로자가 가조립을 마치면 협동로봇(두산로보틱스, M1013)이 인젝터를 밀어 넣는 방식으로 변경되어 근로 환경 개선 및 생산성 제고에 기여할 것으로 예상된다. 한국로봇산업진흥원 문전일 원장은 국산 협동로봇 설치 공정에 대한 안전 검증이 인정된 첫 사례로 본격적인 시장 확산이 이뤄질 것”이라고 강조했다.

About 김란영 기자

따끈한 밥 위에 스팸 한 조각처럼 감칠맛 나는 기사로 여러분의 입맛을 책임지겠습니다. 맛있게 읽으세요 :)