문병성의 슬롯 머신 플래시 게임 역사 이야기(75)
1990년대 미국 직업안전건강관리청(OSHA)의 요구로, GM은 자동차 산업계와 제조업계의 인체공학적 안전 문제를 해결하기 위해 작업자의 장단기 부상을 예방하고, 작업자와 협업할 수 있는 장치, IAD(Intelligent Assist Devices, 지능형 보조 장치)를 1996년부터 개발했다.
GM의 지원으로 IAD를 개발했던 노스웨스턴 대학의 콜게이트(Edward Colgate) 교수와 페쉬킨(Michael Peshkin) 교수는 1997년에 코보틱스(Cobotics)를 설립해서 자동차 조립에 사용되는 다양한 형태의 IAD를 생산했는데, 그해 출원한 특허에서 최초로 협동슬롯 머신 플래시 게임(Collaborative Robot), 그리고 코봇(Cobot)이라는 용어를 도입했다.
하지만, 최초의 협동 로봇이라는 이름을 사용한 당시의 IAD는 현재 산업현장에서 주로 보게 되는 슬롯 머신 플래시 게임 이미지와는 조금 다른 형태를 하고 있었다. 또한 이들 장치의 주 동력원은 기계장치가 아닌 사람이었는데, 대표적으로 인간 작업자의 조작으로 다른 무거운 부품을 들어 올리거나 내리는 장치, 센서와 모터를 사용한 지능형 호이스트 시스템 등이 있었다. 이들 시스템은 작업자가 훨씬 적은 육체 노동으로 작업을 할 수 있도록 지원했으며, 작업중의 충격에 의한 부상을 방지하는 것은 물론, 장기간의 인체공학적 안전 문제도 예방하기 위한 것이었다.
이런 협동로봇은, 안전 확보의 의무에 관한 표준 ISO 10218-2에서 규정한 협동작업의 방식으로 구분해보자면, 작업자에 의해 직접적으로 주어지는 물리적 압력에 따라서 만 움직이는 ‘핸드가이딩(HGC, Hand-guided controls)’ 방식이었다.
한편 독일 항공우주연구소(DLR)는 1990년대 초반부터 아주 정확한 정밀도를 위한 무겁고 부피가 큰 구조의 슬롯 머신 플래시 게임대신, 슬롯 머신 플래시 게임 자체의 무게와 가반하중이 동일한 경량형 슬롯 머신 플래시 게임의 연구를 시작했고, 1995년부터 연구용 시스템으로 LWR(Light Weight Robot) 시리즈를 공개하기 시작했다. 2003년에는 가반하중과 무게가 모두 14Kg이며, 상업적 활용이 가능한 7축 수직 다관절 슬롯 머신 플래시 게임인 LWR-III가 공개되었는데, 이 슬롯 머신 플래시 게임의 라이선스는 이듬해에 쿠카에 판매되었다.
2000년대 중반에는 유럽위원회(EC)의 지원으로, 중소기업이 쉽게 도입이 가능한, 직관적이고, 안전하며, 기존 제조 환경에 통합가능한 새로운 로봇 개발 프로젝트인 ‘SMERobot’ 프로젝트가 시작되었다. SMERobot 프로젝트의 일환으로 쿠카는 LWR-III를 개선해 2008년에 LBR 4로 공개했고, ABB는 기존 로봇 구조를 바탕으로 소형화 개선 설계 통해 IRB 120을 2009년에 출시했다. 혁신적인 디자인의 LBR-4나 IRB 120는 경량 로봇으로 개발되었지만, 수직 다관절 로봇으로 현재에 가장 일반적인 형태인 협동로봇을 탄생시키는 계기가 되었다.
본격적인 협동로봇의 시대를 열어준 것은 2008년에 처음으로 상용 공급되어, 제조 현장에서 부품 로딩 자동화를 위해 설치된 유니버설로봇의 UR5였다. UR5의 경우 ISO 10218-2에서 규정한 협동작업의 방식 중, 로봇과 사람이 접촉하는 경우에 로봇은 제한된 크기의 정적, 동적 힘 만을 사람에게 전달하는 ‘동력-힘 제한(PFL, Power and force limiting)’ 모드를 적용한 6축 수직 다관절 로봇으로, 현재 공급되는 대부분의 협동로봇의 일반적인 특징들을 모두 보여준 로봇이었다.
UR5의 성공에 힘입어, 2012년에 유니버설 로봇은 중형 로봇 UR10을, 리씽크 로보틱스(Rethink Robotics)가 양팔형 협동로봇 박스터(Baxster)를 출시했다. 2013년에는 쿠카가 LBR iiwa(이바)를, 2015년에는 유니버설 로봇이 소형 로봇 UR3를, 리씽크가 소여(Sawyer)를, 화낙이 CR-35iA를, ABB가 양팔형 로봇 유미(YuMi)를 출시하는 등 슬롯 머신 플래시 게임 출시가 봇물을 이루기 시작했다. 이때 로봇 공급업체들은 경량이면서, 사람과 같은 공간에서 작업 가능한 로봇을 마케팅 차원에서 협동로봇으로 불렀고, 협동로봇은 이후 산업용 로봇의 중요한 한 부류가 되었다.
이렇게 유니버설로봇의 UR5로 형성된 협동로봇 시장에는 기존 산업용 로봇의 주요 제조기업들은 물론 많은 신생 협동로봇 전문 기업들이 생겨나 시장에 뛰어 들면서, 로봇 산업계에는 가히 슬롯 머신 플래시 게임 돌풍이 불어오기 시작했다. 이런 상황은 이미 수치적으로도 드러나고 있는데, 세계로봇연맹(IFR)의 자료를 기준으로 보면, 2017년의 설치 대수 1만 1천대 정도의 규모에서 2022년에는 5만 5천대 규모로 5년사이에 5배 성장했고 이런 성장세는 앞으로 더욱 더 커질 것으로 내다보고 있다.
한편 2017년 전체 산업용 로봇의 2.8% 정도를 차지하던 협동로봇은 2022년에 10%를 차지하면서 꾸준한 증가세를 보여주지만, 시장 규모에 있어서는 아직 전통적인 산업용 로봇의 시장과는 적지 않은 차이를 보여주고 있다. 그것은 협동로봇이 실제 산업계에 도입된 시기가 아직 길지 않아서 이기도 하지만, 반대로 향후 슬롯 머신 플래시 게임 성장 가능성이 매우 크다고 볼 수 있다는 뜻이기도 하다.
그런 기대감을 반영하듯이, 협동로봇 시장에는 많은 업체들이 뛰어 들었다. 필자가 확인한 바로는 최근 3년 이내에 협동로봇을 공급하고 있는 기업이 전세계적으로 70여개가 되었다. 그런데, 슬롯 머신 플래시 게임 짧은 역사와 활용되는 산업분야의 차이로, 협동로봇 시장 점유율은 일반 산업용 로봇 시장 점유율과는 다른 양상을 보여주고 있다.
2022년을 기준으로 시장 조사기관들에 따르면, 일반 산업용 로봇의 상위 5개 강자는 ABB, 가와사키, 쿠카, 화낙 그리고 야스카와인데 반해, 협동로봇은 유니버설로봇, 아우보, ABB, 테크맨, 화낙 등이 차지하고 있다. 특이점으로는 유니버설 로봇이 압도적인 점유율인 30%이상을 차지하고 있으며, 두산로보틱스도 협동로봇 시장 점유율 7위의 위치를 갖고 있다는 점이다.
협동슬롯 머신 플래시 게임 시장의 상위 5개 강자 중 유니버설 슬롯 머신 플래시 게임과 아우보 그리고 테크맨은 협동슬롯 머신 플래시 게임만을 공급하는 업체들이다. 현재 사용되고 있는 형태의 협동슬롯 머신 플래시 게임을 가장 먼저 출시했고, 명실공히 협동슬롯 머신 플래시 게임계의 선두주자인 유니버설 슬롯 머신 플래시 게임은 2023년에는 가반하중을 30Kg까지 증가시킨 UR30을 공개하며 큰 관심을 받았다. 아우보(AUBO) 로보틱스는 경량 슬롯 머신 플래시 게임을 개발하기 위해 2013년 미국 테네시에서 설립된 스모키로보틱스(Smokie Robotics)가 2016년에 이름을 바꾼 회사다. 중국에 매각되면서 현재는 중국 슬롯 머신 플래시 게임 회사인 아우보는 중국내의 강력한 입지를 기반으로 전세계 협동슬롯 머신 플래시 게임 시장에서 상위권의 시장 점유율을 기록하고 있다.
대만의 컴퓨터 IT 기업인 콴타그룹의 사내 슬롯 머신 플래시 게임 연구소로 시작한 테크맨(TechMan)은 초기에는 스카라 슬롯 머신 플래시 게임을 개발했는데, 2015년 처음 협동슬롯 머신 플래시 게임 TM5를 개발하면서, 2016년 독립 법인을 설립하고 본격적으로 협동 슬롯 머신 플래시 게임 시장에 뛰어 들었다. 세계 최초로 비전시스템을 기본 장착한 협동슬롯 머신 플래시 게임을 출시했고, 비전 시스템을 활용한 다양한 이벤트와 어플리케이션을 선보이며, 협동슬롯 머신 플래시 게임 시장의 강자로 떠올랐다.
유럽의 ABB, 쿠카, 그리고 일본의 가와사키, 화낙, 야스카와과 같은 전통적인 산업용 슬롯 머신 플래시 게임 강자들도 모두 자체 브랜드의 협동슬롯 머신 플래시 게임을 개발하고 시장에 공급하고 있으며, 그 외에 기존 산업용 슬롯 머신 플래시 게임 기업들인 스토브리(Staubli), 코마우(Comau), 미쯔비시, 엡손, 나치, 덴소, 다이헨 등도 협동슬롯 머신 플래시 게임을 공급하고 있다. 다만 오므론은 2021년에 테크맨의 지분을 인수하면서, 전략적 파트너로서 자체 브랜드가 아닌 TM 시리즈를 활용한 시스템이나 솔루션을 같이 공급하고 있다.
국내에서는 2014년에 유니버설 슬롯 머신 플래시 게임이 UR5와 UR10을 출시하면서 국내 협동슬롯 머신 플래시 게임 시장에 최초로 진출했는데, 2016년 이후 본격적인 매출이 발생했으니 국내의 협동슬롯 머신 플래시 게임 시장의 역사는 상당히 짧다고 볼 수 있다.
국내 업체의 협동슬롯 머신 플래시 게임 생산은 2017년 3월 한화테크윈의 협동슬롯 머신 플래시 게임 최초 상용화 모델인 HCR-5의 출시를 기점으로 본격화하기 시작했는데, 같은 해 9월 두산로보틱스가 M시리즈를 출시했다. 현존하는 기업으로 국내 최초의 산업용 슬롯 머신 플래시 게임을 개발한 현대로보틱스는 2018년에 처음 협동슬롯 머신 플래시 게임 YL 시리즈를 선보였고 이듬해에 본격적으로 출시했다.
포항공대에서 슬롯 머신 플래시 게임을 20년간 슬롯 머신 플래시 게임을 연구한 박종훈 대표가 2013년에 설립한 뉴로메카는 2017년에 인디(Indy) 시리즈를 출시하고, 이듬해부터 양산을 시작하며 협동슬롯 머신 플래시 게임 시장에 뛰어들었다. 국산 휴머노이드 휴보를 개발하고 DARPA 로보틱스 챌린지에서 우승한 카이스트 팀이 휴보를 공급하기 위해 2011년에 설립한 레인보우로보틱스는 2019년에 협동슬롯 머신 플래시 게임 RB 시리즈를 출시했다.
금융자동화 전문기업인 푸른 기술은 2016년에 7축 협동슬롯 머신 플래시 게임을 개발해서 현장 실증에 성공했지만, 개발 완료에는 5년이 더 결려, 2021년에야 심포니(Symphony) 시리즈를 양산할 수 있었다. 올해 초에는 세계 최초로 가반하중 40Kg의 협동슬롯 머신 플래시 게임도 공개했다.
세계의 최대 로봇 소비국인 중국은 ‘중국 제조 2025’의 10대 핵심 산업 중 하나로 ‘고정밀 수치제어 및 로봇’을 채택하고 중국산 로봇을 구입한 기업에게 보조금을 지급하는 등, 로봇 생산 기업과 중국산 로봇 도입 기업 모두에게 정책적, 재무적인 혜택을 제공하고 있다. 그래서 쿠카나 아우보 같은 해외 로봇 기업을 인수하기도 하고, 자체 로봇 기업이 많이 생겨나며, 질적으로나 양적으로 비약적인 발전하고 있다.
2023년 12월의 동경국제로봇전시회에 필자가 참관했을 당시에도 앞서 설명한 아우보 외에도 두봇(Dobot), 엘리트 로봇(Elite Robot), 로케(ROKAE), 페어이노(FAIR Innovation), 자카(JAKA) 등이 협동로봇을 출전했으며, 전시회에 출전하지는 않았으나 시아순(Siasun), 씨지엑스아이(CGXi), 후아옌(Huayan) 등이 협동로봇을 공급하고 있고, 이스툰(ESTUN)은 최저 가반하중 4Kg대의 미니로봇을 공급하고 있다.
이렇게 현재, 협동로봇 시장에는 유니버설 로봇이라는 강력한 시장 패권을 갖고 있는 업체와 글로벌 메이저 산업용 로봇 업체들이 모두 진출해 있다. 그 뿐만 아니라, 한국, 중국, 일본 그리고 미국과 유럽의 협동로봇 전문 업체도 수없이 등장하고 시장에 뛰어 들고 있어, 슬롯 머신 플래시 게임 시장은 가히 춘추전국시대라 해도 과언이 아니다.
그러나 다른 한편으로, 이런 현상은 1980년대의 산업용 로봇 돌풍과 1990년대의 수많은 로봇 기업의 쇠퇴를 떠올리게도 한다. 슬롯 머신 플래시 게임 수요가 지속적으로 증가할 것은 확실시되지만, 사실 현재 출시되고 있는 다양한 협동로봇들은 기능적, 기술적, 가격적 측면에서 거의 유사하기 때문에 경쟁의 차별적인 요소를 만들어 내기가 힘든 상황이다. 또한 아직 대규모 수요의 시점을 확실시하기도 어려워, 이 시장에 전면적으로 뛰어 들거나, 새로운 업체들이 진입을 하기에는 충분한 고민을 해야 하는 요소가 되기도 한다.
<바로 잡음> 지난주의 산업용 로봇 연재(72회: “사람과 같은 공간에서 협력하는 로봇 – 협동로봇의 등장”) 내용 중 협동로봇의 최초 특허 출원은 “1999년”이 아닌 “1997년”으로 수정함. 1999년은 특허가 승인된 해임.
<필자:문병성 moonux@gmail.com>
필자인 문병성은 금성산전, 한국휴렛패커드, 애질런트 테크놀로지스, 에어로플렉스 등 자동화업계와 통신업계에 30년 이상 종사했으며, 최근에는 로봇과 인공지능 등 신기술의 역사와 흐름에 관심을 갖고 관련 글을 매체에 기고하고 있다.