지난 2022년 한 해 동안 한국산업기술평가관리원(KEIT)은 재난상황 및 사회안전시설에 도입해 근로자의 안전을 보장하는 로봇 활용 대응 기술에 대한 R&D를 추진하는 한편, 로봇 기술 개발을 위한 제조현장의 안전한 환경 조성 및 편의성 향상을 위한 솔루션을 제안해왔다. 한국산업기술평가관리원은 2023년 상반기에도 로봇 산업 확산을 위한 시장지향형 로봇 시스템 개발과 로봇 기술의 경쟁력 제고 및 타 산업 분야 확산을 위한 기술 개발도 추진 중이며, 로봇 기술이 타 산업 분야로 확산될 수 있도록 조작·파지, 보행기술 등 원천기술 분야의 과제를 뒷받침하는 연구를 지속하고 있다. 이에 본지에서는 한국산업기술평가관리원의 로봇 분야 연구개발 주요 성과 및 향후 추진계획을 소개한다.

자료.한국산업기술평가관리원

1. 2022년 연구개발 분야 및 주요 성과
2022년 한 해 동안 한국산업기술평가관리원(이하 KEIT)은 사회 변화에 대응하고, 사용자에게 적합한 로봇 요소기술 및 제품 개발을 적극적으로 지원하고 있다. 해당 과제의 일환으로 KEIT는 재난상황 및 상시적인 사회안전시설에 대한 로봇 활용 대응 기술을 개발했으며, 공동체의 안전을 보장하기 위한 각고의 노력을 기울이고 있다.

이들은 현재 와이어로프, 삭륜 장치 등 삭도시설 원격 검사 로봇 시스템을 공급하고자 한다. 이를 위해 KEIT는 정부 산하기관과 협력해, 협소공간에서 무선으로 운용해 탐지와 대응이 가능한 안전로봇을 설치 및 운용하고 있으며, 중대재해 처벌법의 발효에 따른 제조현장 안전에 대한 인식 증가에 대응할 수 있는 로봇 기술 개발로 제조현장의 안전한 환경 조성 및 편의성 향상을 위한 솔루션을 제안하고 있다.

▲가반하중 40㎏ 이상급 협동로봇으로 사회적 약자 지원 ▲인간과 로봇의 물리적·인지적 상호작용을 통해 정서 교감이 가능한 반려로봇 ▲가정 내 헬스케어 기능을 갖는 일상생활 보행보조 웨어러블 로봇 ▲제조공정 디지털 전환을 위한 로봇-장비 디지털 매뉴팩처링 패키지 표준모델 등의 플랫폼을 지속적으로 구축해나가고 있는 KEIT는 노약자, 장애인, 아동 등 사회적 약자에 대한 사회적 책임 강화에 기여하는 로봇 활용 기술 개발도 꾸준히 진행하고 있다. 

1) 연구개발 분야
KEIT는 로봇 산업 확산을 위한 시장지향형 로봇 시스템 개발과 로봇 기술의 경쟁력 제고 및 타 산업 분야 확산을 위한 기술 개발도 추진 중이다.

물류 등 서비스 영역에서 조속한 사업화가 요구되는 물류 로봇 기술과 매장 서비스 기술 등의 과제를 지원하고 있으며, 로봇 기술 경쟁력을 더욱 확대하고 로봇 산업 분야에 기여하는 건강한 생태계 구축을 위한 그리퍼 등의 핵심부품 개발도 적극 지원하고 있다. 장기적으로는 로봇 기술이 타 산업 분야로 확산될 수 있도록 조작·파지, 보행기술 등 원천기술 분야의 과제를 뒷받침하는 연구를 지속하고 있다.

최근 연구개발을 진행 중인 기술에는 ▲다품종 EV 폐배터리팩 해체를 위한 인간-로봇 협업 해체 작업 기술 ▲다수의 실외 말단 배송로봇 통합 관제를 위한 다중 로봇 협동 자율계획 기술 ▲식후 빈 그릇 수거를 위한 서비스로봇 핵심부품 ▲다양한 불특정 물체를 견고하게 파지 가능한 다품종 생산 공정용 그리퍼 시스템 ▲로봇의 핸드 및 그리퍼의 굴곡에 맞추어 적용 가능한 유연촉각센서 시스템 원천기술 ▲촉각 센싱 엔드이펙터 기반의 자율 조작 및 파지기술 ▲동적·비정형 환경에서의 보행로봇의 자율이동을 위한 이동지능 SW 등이 있다.

2) 주요 성과
KEIT는 2022년 로봇산업기술개발사업으로 신규 19개와 계속 59개 등 78개 과제를 추진했으며, 총 836억 원가량을 지원해 성장·유망 분야 핵심 로봇 제품과 로봇 제품의 기반이 되는 원천 및 공통기술 개발을 추진 중이다.

이를 통해 트라우마 경험자를 대상으로 로봇이 대상자의 내면상태를 인식해 감정 치료 솔루션을 제공하는 원천기술을 개발했으며, 비접촉식 생체반응 측정 프로그램을 위해 RGB 단일 카메라 영상만으로도 심장박동 및 호흡에 대한 신호를 추출할 수 있는 유사기술 대비 세계 최고 수준의 기술 개발 성과를 거뒀다.

또한 반신 마비 장애인의 일상생활 보조를 위한 착용형 로봇 과제를 지원해 사회적 약자의 삶의 질 향상을 도모하고, 사이배슬론 2020대회 출전으로 웨어러블 로봇 기술 홍보를 추진한 바 있다. 또한 하반신 완전 마비 장애인을 위한 전동형 외골격 로봇 워크온슈트 Ⅳ와 하반신 마비 장애인을 위한 전동형 외골격 로봇 엔젤렉스M(Medical)을 개발하기도 했다.

더불어, 자율주행로봇에서 필수적인 스테레오 카메라, 2D/3D라이다 등의 핵심부품을 개발 및 상용화했다.

사진.클립아트코리아

2. 2023년 연구개발 추진 계획
1) 산업 현안 및 주요동향
▲산업 현장의 생산성 경쟁 심화 ▲안전 이슈 부상 ▲저출산 고령화 심화로 인한 서비스 인력 부족과 함께, DX 기술을 바탕으로 한 산업구조의 변화 양상이 두드러지면서 로봇산업이 급부상했다.

이러한 추세에 따라 로봇 기술과 AI, 빅데이터, ICT 신기술 융합으로 로봇산업이 디지털 전환의 핵심 이슈로 부상했다. 또한, 대량생산 및 컨베이어를 기반으로 생산하던 기존의 방식에서 다품종 소량생산, 유연 생산 방식으로 전환되면서 인간과 협업이 가능한 협동로봇의 수요도 확대되고 있다.

최근에는 인구, 사회의 구조 변화에 따라 물류서비스를 비롯한 고부가가치 서비스 로봇 비즈니스가 확대되고 있는 양상을 보이고 있으며, 사회 구조 변화에 따라, 물류 분야, 공공서비스 분야 및 상업서비스, 가정 내 서비스 등 다양한 분야에서 비대면 서비스에 대한 필요성이 커지고 있다.

로봇플랫폼에 AI·클라우드·5G 등 첨단 ICT 기술을 결합한 지능형 서비스 로봇 및 솔루션 시장도 본격화되고 있다. 이에, 연구진은 로봇산업 생태계 기초 체력 강화를 위한 로봇 핵심부품의 상용화 기술과 차세대 로봇을 위한 유망 로봇 부품의 원천기술 확보로 안정적인 공급망 확보가 필요하다고 보고, 데이터와 SW를 기반으로 하는 기술 확보에 적극적으로 나서고 있다.

2) 추진전략
KEIT는 산업경쟁력 향상 및 서비스BM의 창출을 위해 제조·서비스로봇 분야의 제품과 플랫폼 서비스화 기술을 개발하고자 한다. 

이들은 산업경쟁력 제고 및 산업안전 확보를 위한 로봇활용 공정모델 개발을 확대하고 미래 제조경쟁력 향상을 위한 셀 생산 공정 및 난공정에 대응하는 제조로봇 기술 개발도 진행할 계획임을 밝혔다.

또한 인력난과 서비스산업 종사자의 업무 부담 경감에 대응하고 의료 복지 치안 향상 등 사회문제 대응을 위한 서비스로봇 개발과, 새로운 서비스BM 창출을 위한 서비스로봇 개발을 추진 로봇 활용 촉진을 위한 융합플랫폼 기술 개발과 로봇산업 기초체력 강화 및 경쟁력 확보를 위한 로봇 부품·SW 기술의 자립화·지능화도 추진하고 있다.

이와 함께 로봇의 제조·서비스 산업 활용 확대를 촉진하기 위한 공통 HW 플랫폼 기술과 로봇과 DT·AI 융합솔루션 및 로봇의 서비스화를 촉진할 수 있는 RaaS 플랫폼 기술 등을 총망라하는 융합플랫폼을 선보였다. 또한 로봇산업 기초체력 강화를 위한 로봇 부품 자립화 및 AI융합 SW 개발을 통한 인공지능로봇의 기술 고도화에도 나서고 있다.

KEIT는 3차 지능형 로봇기본계획 및 로봇산업 선제적 규제혁신 로드맵, 로봇핵심 부품 및 SW 자립화 기술전략을 바탕으로, 로봇의 사회적 가치 구현, 활용성 확대, 경쟁력 강화 등을 위한 R&D도 지원할 예정이다.

3) 제조로봇 관련 연구개발 계획
KEIT는 제조공정 전주기에 걸쳐 유연생산 및 고난이도 작업 대응 AI·DT 기술 융합을 통한 자율 작업 성능 및 작업 유연성 확대에 기여하는 기술을 발굴하고자 한다. 이를 위해 재구성이 가능한 로보틱 워크셀 기술을 통한 유연생산 도입과, 다종 커넥터 조립체 고속/고정밀 조립기술 등 고난이도 작업 등을 수행할 방침이다.

또한 다중대차 견인형 자율주행 로봇 기술, 도장 공정 자동화 플랫폼 기술을 서비스로봇에 도입해 원활한 자율작업이 가능하도록 기여할 계획이며, 사회문제 해결, 국민적 요구 등에 대응해 의료, 돌봄, 안전 등 다양한 분야의 서비스로봇 관련 기술력을 제고할 예정이다.

뿐만 아니라 통증 중재시술 보조 로봇 플랫폼 기술, 사람의 일상행동을 이해하는 모바일 생활지원 로봇, 소방용 4족 보행 로봇 기반 인명탐지 및 화재진압 솔루션, 실외 과수환경 농작업 로봇플랫폼 핵심부품 SW 등을 개발해 의료, 돌봄, 안전, 농업을 총망라하는 기술력을 두루 선보일 전망이다.

한편, KEIT는 인공지능 기술이 탑재된 자율주행조작 부품, 지능 모듈 솔루션 등 AI융합 로봇부품 및 SW 플랫폼 기술에 대한 연구도 진행하고 있다. 이들은 열악한 실내외 주행환경에 대응하는 LiDAR, 신규 치형이 적용된 제조로봇용 감속기 개발 등 대한민국 첨단 산업 발전의 기반이 될 핵심부품의 개발은 물론 다중 이동로봇을 위한 협력적 자율주행 기술, 원격 로봇의 작업 고도화를 위한 AI 및 공유제어 원천기술 등에도 꾸준한 투자를 추진할 계획이다.