협동로봇 기술, ‘휴머노이드’와 융합하며 ‘진화’

[중소기업투데이 이상영 기자] 지난 9일 막을 내린 ‘2025 로보월드’는 국내 로봇산업이 이젠 AI 융합을 목표로 협동로봇 중심의 RaaS(Robot as a Service) 플랫폼 생태계를 구축하고 있음을 실감하게 했다.

이번 ‘로보월드’에서 입증되었듯이, 특히 협동로봇이 국내 로보틱스 산업의 주류로 자리매김하고 있다. 이는 단순히 작업자들을 보조하거나, 반복적인 작업을 하는 수준을 벗어나, 상당산 수준의 복합적 공정을 AI 제어 기술로 수행할 수 있다. 더욱이 휴머노이드 개념을 접목한 협동로봇이 갈수록 늘어나고 있다.

‘휴머노이드’를 표방한 협동로봇들은 꽤 세련된 음성기능과 간단한 대화기능을 장착한 경우도 드물지 않다.

그 중엔 초경량 휴머노이드 관절용 액추에이터도 등장했다. 이는 모터·감속기·드라이브·센서·통신 기능을 아우른 것이다. AI 기반의 동작을 구현해 사람 작업자와 협업할 수 있게 했다. 이같은 휴머노이드 기반의 협동로봇들은 모듈에 의한 탄력적 운용이 가능하다. 즉, 제조, 물류 등 산업 특성별 맞춤형 기능으로 조정할 수도 있다.

작업자들은 또 AR 기반 AI 스마트 고글을 통해 실시간 작업 정보와 안전 가이드를 영상으로 식별하며, 협동로봇과 원격으로 협업할 수 있다.

이 밖에도 ‘로보월드’에 출품된 국내 협동로봇들은 미세한 그립 기술, 무거운 하중의 화물이나 장비, 도구 등을 들어올리는 기능, 물류와 공장 내 이동, 자율 이송 등 다양한 기능으로 진화하고 있다.

특히 또 엄청난 무게의 화물을 들어 올릴 수 있는 고중량 자율 이송 로봇들도 다수 출품되었다. 그 중엔 몇 톤 가량의 물량을 이송하며, 실내외에서 자유롭게 이동하기도 한다. 종래 지게차 등에 의존하던 작업을 한결 간편하게 할 수 있게 한 것이다.

무인 지게차나 모바일 조작장치(manipulation)를 포함한 자동 물류 로봇들도 다수 선보였다. 이는 부품이나 화물 이송의 자동화를 통해 인력이나 인건비를 줄이는 효과를 기대할 수 있다.

휴머노이드, 정교한 손동작과 AI 제어 기술로 실용성 높여

지난해와 달리 올해에는 휴머노이드 손과 AI 제어 기술로 한층 상용화의 가능성을 높인 제품들이 눈에 많이 띄었다. 손가락 움직임과 관절 구동 기술, AI 기반의 한결 부드럽고 자연스러운 작업 동작 등 작업 효율과 정밀도를 크게 높였다는 평가다.

예를 들어 사람 손동작을 그대로 학습, 모방한 로봇손과 AI 시스템, 그리고 일종의 강화학습에 의한 ‘AI 툴킷’ 등도 출현했다. 협동로봇 분야에서 단순한 기계학습을 뛰어넘어 강화학습을 적용함으로써 국내 협동로봇의 차원을 한 단계 높였다는 평가를 받을 만하다. 즉, 로봇에 대한 반복적 프로그래밍이나 학습 없이 스스로 ‘생각’을 통해 손동작을 습득할 수 있다는 해석도 가능하다.

그런 점에서 로봇의 손과 관절 동작은 단순한 학습에 의한 도구를 뛰어넘어 인간의 동작 원리를 기반으로 한 휴머노이드로 가는 중요한 길목으로 평가된다. 협동로봇은 이 밖에도 방역 로봇, 경찰과 경비용 순찰 로봇, 4족 보행 로봇, AI 기반 로봇 관제 로봇, 안전 감시 로봇 등 생활 전반으로 스며들고 있다.

최적화되면서 차별화된 성능과 기능 추구

이번 ‘2025 로보월드’에선 특정 용도에 최적화되면서 차별화된 성능과 기능을 선보인 사례도 적지 않다.

동작 스위치를 활용, 간단한 티칭 모드나 좌표 저장기능으로 작동시키는 방식도 있다. UI의 드랙&드롭 방식으로 간편하게 프로그래밍, 맞춤형 작업을 설계할 수 있다. 다른 종류의 장비나 시스템들과 호환이 가능한 기술을 곁들이기도 했다.

특히 이번 전시회에서도 고도의 제어 기술을 갖춘 로봇들이 대고 선을 보였다. 충돌 감지, 컴플라이언스 제어, 그리고 안전 제어 기능, 기술적 역할 제어, 작업 명령 식별, 경로 변경 등의 기능이다.

또한 AI와 융합, 딥러닝 비전 솔루션을 통한 영상 작업 명령도 가능하다. 모방 학습 기능이나 AI 기반 충돌 회피, 모션 최적화 기능, 음성 명령 기능 등도 갖추고 있다. 이를 통해 로봇 전문인력이 없는 중소기업들도 부담없이 로봇 자동화를 도입, 운영할 수 있다는 설명이다.

다목적 협동로봇도 등장해 눈길을 끈다. 절곡 시스템, 레이저 용접 등 다양한 영역에 협동로봇을 투입했다. 협동 로봇과의 연동과 업데이트 기능, 모바일 키트형 협동로봇 절곡 시스템, 레이저 용접 솔루션 등이 그런 사례다.

이 밖에도 이번 ‘로보월드’엔 갖가지 유형으로 다용도화할 수 있는 협동로봇, 기능에 따라 각기 역할이 구분된 협동로봇 시리즈 제품 등이 다수 출품되었다.

위키피디아에 따르면 현재 국내 협동로봇 보급률은 2025년 기준 약 1% 내외다. 전체 산업용 로봇 시장에선 불과 1%대에 머무르고 있다. 2017년 국내 협동로봇 시장 판매 대수는 550대였으며, 2025년에는 22,861대까지 연평균 56.96% 성장이 예상된다. 그 만큼 아직은 협동로봇 보급률이 낮음을 보여주는 대목이다.