최근 몇 년 동안 알고리즘 개선 신기술 융합으로 처리 능력과 데이터 가용성이 급속히 증가하면서 인공지능 분야가 크게 발전했으며, 그 과정에서 인공지능은 특히 로보틱스와 융합돼 시너지가 폭발적으로 증가했다. EU 인공지능(AI) 집행위는 AI를 전략기술 분야로 인식하고 전략 및 행동계획을 수립했으며, 민관파트너십을 통해 로보틱스 향상을 위한 ‘AIeR(AI for enhancing Robotics)’의 발전을 촉진하고 있다. 이러한 가운데 한국은 플레이어의 참여도는 선도그룹에 비해 낮지만 향후 발전 AIeR 21% 가능성이 큰 국가로 평가되고 있다. 이에 본지에서는 우리나라 정부 및 기업들이 향후 로봇 시장 진출 및 산업 생태계 조성을 위해 나아가야 할 방향에 대해 알아봤다.

사진. 현대로템

최근 인공지능(AI) 분야에서는 알고리즘이 개선되면서 새로운 방법과 결합된 처리 능력과 데이터 가공성이 급속히 증가하면서 큰 기술적 성과를 달성했다. 이로써 인간과 함께 작업을 할 수 있는 지능형 시스템이 구축됐고, 많은 노력을 기울여 삶의 질 향상 및 경제적 생산능력 및 효율성 향상이 실현된 것이다.

그중에서도 AI 기술이 발전함에 따라 더 높은 수준의 지능을 구현하게 되면서 특히 주목받는 부분은 로봇 애플리케이션이다. 전문가들은 로봇이 인간의 지능 제어나 감독 없이 작동하는 것을 가능하게 하는 게임 체인저가 될 것으로 예상하고 있다.

실제로 로봇은 연산 능력, 알고리즘 개선 및 기계 운영의 상호 연결성과 관련한 최신 기술은 AI의 도약을 촉진했으며, 이는 로봇 애플리케이션에 많은 기회를 가져올 것으로 기대된다.

이와 동시에 로보틱스가 제조 부문뿐만 아니라 인구의 고령화, 건강, 운송, 보안, 에너지 및 환경 등 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것으로 전망된다. 

1. 로보틱스의 향상을 위한 AI(AleR)생태계
로보틱스 기술이 강력한 진화의 시기에 놓인 가운데 최근 한국로봇산업진흥원(이하 진흥원)은 대규모 상업화 단계에 접어드는 AleR 주제 영역을 탐구하며, AleR 생태계를 주요 하위 영역 및 주제 영역으로 구조화해 분석했다.

연구진이 검토한 결과에 따르면 AIeR 생태계는 ▲AIeR 산업 ▲로보틱스를 위한 AI 기술 지원 ▲로보틱스 연구혁신 향상을 위한 AI 등의 3가지 하위 영역으로 분류할 수 있다.

연구진의 발표에 의하면 AIeR 제품을 이미 생산하고 상용화하는 경제 활동인 AIeR 산업은 시장 근접성이 가장 높은 것으로 나타났다. 또한 로보틱스를 위한 AI 기술 지원 영역에는 AIeR 관련 특허 등 AIeR 제품의 기술 개발과 관련한 활동이 포함되며, 이는 산출물이 상용화 단계에 이르기까지 후속 투자 및 경제적 노력이 필요하기 때문에 시장 근접성이 낮게 측정됐다.

사진. LG전자

이 같은 AIeR 환경의 핵심 영역 가운데, 경제적 관점에서 보면 시장 근접성이 가장 떨어지지만, 인간과 로봇의 상호작용을 위한 로봇 통합 등 미래의 주요 기술적 진화를 설명하는 핵심 구성 요소가 될 수 있다.

이어, AIeR 산업을 둘러싼 각 하위 영역의 세부 경제 활동과 관련된 텍스트 데이터를 주제로 모델 알고리즘을 통해 분석한 결과 ▲보조 B2B 서비스 ▲개인용 로봇 및 부품 ▲전문 로봇 및 산업용 로봇 ▲기업 관리를 위한 스마트 어시스턴트 및 소프트웨어 등을 아우르는 9개의 AI 주제 영역이 도출됐다.

1) AIeR 산업이란 무엇인가
AIeR 산업이란 산업용 로봇 및 서비스 로봇용 하드웨어와 소프트웨어 솔루션과 관련된 일련의 경제 활동을 포함하며, 일반적으로 해당 하위 영역은 이미 상용화 된 제품과 서비스를 다루기 때문에 로보틱스 환경에서 가장 성숙도가 높은 영역이다.

AIeR 산업 가운데 보조 B2B 서비스는 주로 디지털화된 공장을 위한 소프트웨어와 플랫폼 관리를 비롯해 로봇과 기존의 수동 시스템 간의 통합이 가능하게 만드는 산업이다. 이는 AI를 탑재한 로봇을 도입하고자 하는 기업들에게는 완전히 새로운 AIeR 기계로, 모든 공정을 새롭게 구축할 수 있으나, 비용적 단점이 발생한다.

따라서 보조 B2B 서비스에 해당하는 영역의 기업들은 로봇 제품의 향상을 위해 특정한 용도의 새로운 AI를 개발하고 생산하는 데에 초점을 맞추기보다는 로봇을 기반으로 하는 솔루션을 향상시키기 위한 AI를 타 기업에게 제공하는 데 집중하는 것이 필요하다.

2) 로보틱스에 대한 AI 기술 지원
로보틱스에 대한 AI 기술 지원이란, AI 등 특정한 기술과 로보틱스에 관련된 제품 및 서비스를 포함하는 경제활동을 의미한다. 또한 로봇이 학습을 통해 일정 수준의 자율성을 갖추고 행동하도록 하는 ML 알고리즘 개발과 관련된 모든 활동은 기계학습(머신러닝)으로 일컬어진다. 음성 및 자연어 처리 분야로는 점점 복잡해지는 작업을 지원할 수 있도록 하는 특정한 하드웨어의 구성요소 및 소프트웨어 프로그램의 개발 및 생산과 관련한 활동도 지원한다.

사진. LG전자

3) 로보틱스 R&I 향상을 위한 AI
최근 몇 년 간 많은 EU 프로젝트에서 확인한 바와 같이 AIeR를 목표로 하는 연구개발 프로젝트가 증가하고 있다. EU는 연구 프로젝트 활동과 관련해 EU 펀딩의 공식 기둥에 의거한 분류도 제공했다. 

2. 글로벌 AIeR 생태계
전 세계적인 추이를 살펴보자. AIeR 플레이어가 전체 AI 플레이어의 약 30%를 차지한다는 부분은 주목할 만한 점이다. 이는 AI에서 활동하는 플레이어의 비중이 큰 로보틱스 영역에도 어느 정도 관여하고 있으며, 두 기술 영역이 상당한 상호 연결성을 가지고 있음을 나타낸다.

플레이어의 수 측면에서도 AI를 선도하는 국가인 미국은 AIeR에서도 강력한 존재감이 드러났다. 미국은 AI 플레이어의 30%가 AIeR에 참여하며, 미국의 AIeR 플레이어는 전 세계 AIeR 플레이어의 32%를 차지하고 있다.

영국은 AI 플레이어의 25%가 AIeR에 참여해, EU보다 8%가량이 부족한 수준이다. 이러한 시장 상황에 비해 우리나라는 AI 플레이어의 AIeR 참여도는 21%로 낮지만, 향후 발전 가능성이 큰 국가이다. 한국은 세계에서 로봇의 밀도가 가장 높은 국가이지만, 주로 일본과 유럽 국가에 대한 수입 의존도가 높아 한국 AI 플레이어의 21%만이 AIeR에 참여하고 있다.

인구 구조, 정부 정책 및 지역의 산업 구조와 관련해 한국은 개발 초기 단계에 있으며, 한국 로봇산업이 곧 주요 플레이어가 될 수 있음을 시사하는 여러 요소가 있기 때문이다.
우리나라는 스마트 도시 개발을 위해 AI 활용에 대규모 투자를 추진했으며, 고령화 문제에 대응해 돌봄 로봇의 사용을 시도하고 있다.

이에 부응해 정부는 지능형 로봇 기본계획을 발표하는 한편 한국로봇산업진흥원(KIRIA) 및 한국로봇산업협회(KAR)와 같은 인큐베이터를 통해 로봇산업을 지속적으로 지원하고 있다.

뿐만 아니라 한국의 대기업들은 첨단 AI 소프트웨어 지식과 혁신적인 하드웨어를 결합해 케어 전용 제품을 갖춰 로봇 시장에 확실히 진입하고 있으며, 지난 2020년 12월에는 현대자동차그룹이 보스턴 다이내믹스를 인수하는 등 전반적으로 AIeR에 대해 높은 관심을 보이고 있는 기업들이 많다.

1) 주요국의 주제 영역별 플레이어 구성
실제로 현재의 로봇기술은 완전한 자율 단계는 이르지 못해 로보틱스를 지원하기 위한 알고리즘, 데이터 처리, 제어 플랫폼, 소프트웨어 및 여러 기계 간 통신 프로세스의 필요성이 대두되고 있다.

사진. 현대자동차

완전한 자율 단계에 관한 플레이어는 디지털 전환의 조력자로 간주돼야 하며, 그들은 기존 상황에서의 로봇 솔루션의 통합을 가능하게 한다.

중국의 경우는 주로 컴퓨터 비전, 기계학습 등과 같이 기술적으로 매우 한정된 AI주제 영역에 참여해 다른 국가들과는 다른 양상을 보이고 있다. 중국의 AIeR 참여는 주로 로봇의 특정 부품 및 구성 요소의 생산 및 제공과 관련이 있으며, 일반적으로 로보틱스에 가까운 자동화에 기여하고 있다.

우리나라는 기계학습, 음성, NLP, 컴퓨터 비전 애플리케이션, IoE 등 몇몇 분야에서 두드러진 참여율을 보이는 가운데, 한국의 큰 하이테크 기업들의 전자 장치 및 부품 개발 참여를 증명하는 지표가 되고 있다. 또한 우리나라는 AI의 다른 주제 영역에서 얻은 지식을 활용해 로봇의 생산량을 빠르게 확대하고 있는 상황이다.

3. 결론 및 시사점
EC 공동연구센터(JRC)의 보고서는 EU에 초점을 두고 전 세계 로보틱스 향상을 위한 AIeR 생태계의 구성과 현황에 대한 분석을 제공했다. 진흥원은 연구를 통해 글로벌 AI 생태계에서 확인된 활동 가운데 로보틱스와 관련된 활동을 탐색해 AI와 로보틱스 간의 교차점을 분석했다.

AIeR 생태계는 시장의 근접성에 따라 ▲AIeR산업 ▲로보틱스를 위한 AI 기술지원 ▲로보틱스 연구혁신 향상을 위한 AI 등의 세 가지 하위 영역으로 분류할 수 있다. 또한 최근 AIeR 플레이어 수, 활동 수의 측면에서 미국과 중국 및 EU27이 AIeR 글로벌 생태계를 주도하고 있음이 확인됐다.

우리나라의 경우는 AI 플레이어의 AIeR 참여도는 21%로, 앞에서 살펴본 선도그룹에 비해 현저히 낮은 상황이지만, 향후 발전가능성이 큰 국가로 평가되고 있다. 우리나라는 스마트 도시 개발을 위한 AI 활용에 대한 대규모 투자를 진행함은 물론 고령화 문제에 대응해 돌봄 로봇의 사용이 증가하고 있다.

지능형 로봇 기본계획에 따르면 한국로봇산업진흥원 및 한국로봇산업협회 등이 인큐베이션을 통해 로봇산업을 지속적으로 지원할 예정이다. 또한 한국의 대기업들이 AI 소프트웨어 지식을 활용해 로봇산업에 진출함은 물론 로봇기업 인수를 통해 AIeR에 대한 관심이 증가하고 있다.

이러한 추세에 따라 우리나라는 지난 2012년 인공지능 국가전략과 제3차 지능형 로봇 기본계획을 수립한 바 있다. 이는 정부가 기술과 AI의 융합을 우선과제로 추진하면서 AI 융합 로봇 생태계 발전을 정책적으로 지원하는 것이다.

인공지능 국가전략은 산업 전반에서 AI를 활용하기 위해 제조업에서부터 산업 전체로 AI융합 확산을 추진과제로 내세우면서 산업통상자원부를 주축으로 AI 융합 차세대 로봇 기술개발 및 성능평가, 실증인프라 구축 등을 추진하고 있다. 또한 정부는 제3차 지능형 로봇 기본계획으로 로봇산업 생태계의 기초체력 강화를 목표로 AI, 5G 등과의 융합을 촉진해 신시장 창출을 촉진한다는 목표다.

우리나라의 삼성, LG, 현대자동차와 같은 대기업뿐만 아니라 ICT, 전자기기 등의 신기술을 선도하는 우수한 기업들이 쌓은 인공지능 노하우는 향후, 로보틱스 개선 및 발전을 위해, 보다 중요한 AI기술 창출의 밑거름이 될 것으로 기대된다.

* 자료 : 한국로봇산업진흥원 정책기획실 산업정책팀 

한국로봇산업진흥원 www.kiria.org