호 인터넷 에서 컬러판으로보실수있습니다 집필 김상철박사 홍영기 김국환 최규홍 로봇이여는신세기 본지의내용을인용할때에는 반드시출처를명시하여주시기바랍니다 목 차 요약 인간의오랜꿈 미래를이끌로봇산업 시사점
RDA Interrobang (No. 138) Next Generation Tech., Robotics Kim Sang-Cheol Hong Yeong-Gi Kim Kuk-Hwan Choi Kyu-Hong Rural Development Administration 김상철농촌진흥청국립농업과학원홍영기농촌진흥청국립농업과학원김국환농촌진흥청국립농업과학원최규홍농촌진흥청국립농업과학원
호 요약 인간의오랜꿈 노동 또는 노동자 의의미를가진로봇은 인간의일을대신하는자동장치또는인간형태의기계 라는사전적의미를지닌다 하지만 현재는산업및의료용 수치제어공작기계 가정용 군사및탐사용등그의미가확장되어사용되고있다 고대부터사람의일을스스로대신하거나편리하게해줄장치를만들고자하는노력이계속되어물시계 수력오르간 체인등다양한자동장치들이탄생되었다 중세에는태엽과톱니바퀴를정교하고복잡하게조합한오토마톤이출현하여정밀기계공업이더욱활성화되었다 이러한기술을기반으로 세기후반부터로봇산업이태동되어발전되면서지금의지능형로봇탄생에까지이르게되었다 지능형로봇은인공지능 환경인식 로봇메카니즘등 대핵심기술의결합으로이루어진다 미래를이끌로봇산업로봇산업은세계시장규모가약 억달러 에달하며 그규모는계속증가하는추세이다 로봇산업자체외에도이를활용하는전방산업 그리고이를만드는데필요한소재 소프트웨어등의후방산업까지포함하면어마어마한산업규모를상상하기조차어려운실정이다 뿐만아니라 소설 영화 만화 애니메이션등의다양한소재거리로도인기여서로봇문화콘텐츠산업도만만치않은규모이다 이에비해세계농업용로봇의시장규모는 억 만달러 로왜소한편이지만 년 억달러에이를전망으로빠른성장이기대되고있다 농업용로봇은인류가직면한식량문제뿐만아니라농촌의고령화와일손부족을해결하고 지속가능한농업실현의핵심기술이될것으로전망된다 현재로봇팔을적용한파종과수확로봇 자율주행트랙터나무인제초로봇 과채류접목로봇 무인방제항공기등이개발되고있어 기존농기계수준을뛰어넘어날씨와환경변화에적응할수있는수준까지성장하게될것으로기대하고있다 시사점로봇은다음세대를준비하는세계적메가트렌드로이에대한각국의투자가활발히진행되고있다는점을인식하는것이중요하며 열악한산업환경을극복하고일류기술을확보하기위한국가역량의집중이요구된다 성급히산업분야별로영역을나누기보다산업간역할분담과기술융합을통한시장차별화와글로벌전략수립이선행되어야하며 이와함께원천기술의빠른선점이중요하다 공공부문에대한기술개발과보급을위해공동구매 장기임대등다양한지원방안수립도병행되어야한다
인간의오랜꿈 로봇이란 흔히로봇하면만화등으로익숙해진인간의모습을본떠서만든 기계인형을떠올리기쉬우며 실제사전적의미도비슷 웹스터 사전의정의에의하면 인간의일을대신하는 자동장치또는인간형태의기계 국어사전 에는 인간과비슷한형태를가지고걷기도하고 말도하는기계장치 어떤작업이나조작을자동으로하는기계 로봇 이란단어의어원은 노동 노동자 라는의미를가진 체코어 로보타 체코슬로바키아의극작가인카렐차페크 의희곡 로섬의만능로봇 에나오는기계노동자를뜻하는단어 그러나현재의로봇산업을보면사전적인의미로는설명이매우 부족할정도로다른특징들을가진로봇들이등장 현재사용되는분야중널리알려져있는것은산업및의료용 수치제어공작기계 가정용 군사및탐사용등이있음
대신수고해줄존재에대한꿈 고대 카렐차페크보다훨씬오래전부터사람은자신의일을대신하거나 편리하게해줄존재에대해많이생각해옴 고대의많은신화에서흔히발견되는데대표적인것이그리스 노르웨이 유태인의전설 그리스신화에는대장장이의신이자화산의신인헤파이토스가 외눈거인과금속하인을시켜일을했다는내용이보임 노르웨이와유태교전설은내용은다르지만둘다진흙으로빚은 거인에생명을불어넣어움직이게했다는구절이있음 스스로어떤일을해내는장치를만들고자하는노력은계속되어기원전에이미다양한자동장치 들이탄생 세기경헬레니즘시대에이미크테시비우스 Κτησίβιος 헤론 Ήρων 필로등 대기계물리학자가만든기계들이있었음 크테시비우스는자동인형이시간을가리키는최초의물시계 클렙시드라 를고안하였으며톱니와펌프를최초로이용
크테시비우스의제자인헤론은유명한수학자이며발명가로 수력오르간 성수 자동판매기 자동문 주행로봇등을제작 필로 는쇠사슬 체인 을고안하였으며공기압을최초로이용하였고 자동물공급세면대발명으로도유명 동양에서도자동으로움직이는기계에대한관심은매우높아기원전부터이에대한기록이남아있음 기원전 년전쓰여진열자 탕문편 을보면주 나라목왕 이로봇을만난이야기가등장 언사 옌스 라는장인이만든노래하고말하며춤추는인형을보고사람으로의심하였다가인형임을알고놀랐다는이야기가수록 유명한소설 삼국지 월탄박종화 에서제갈량은목우유마 를제조하여밤낮없이군량을실어나르게했다는고사가나옴
기술을자랑하기위한장난감 중세 근대 고대그리스의모든저작과기술들은유럽에서는잊혔으나이를보존한아랍에서꽃을피워다시유럽으로역상륙 세기경바그다드에는풍력으로작동하는동상이만들어졌으며 세기알자자리는 기계술의이론과실제에대한해설 을저술 르네상스의대천재레오나르도다빈치는비록직접만들지는않았으나자동으로움직이는로봇기사에대한스케치를남김 중세시대태엽과톱니바퀴를정교하고복잡하게조합한오토마톤 의출현으로정밀기계공업이더욱활성화 실용성보다는귀족들의장난감으로발전한오토마톤은자동으로어떤일을하는장치로현대로봇의모태가됨 년프랑스의자크드보캉송 이제작한기계오리와플루트연주자가대표적 년피에르자케드로 의글쓰고연주하는인형 볼프강폰켐펠렌의체스인형은인간의동작을재현한기계
로봇의본격적인등장 세기 세기후반부터세계경제를이끌었던기계산업은수학 전기전자공학 전자계산학등과의학문융합을통해로봇산업으로진화 산업혁명기에자동직조기 역직기등으로실용화되면서노동력을대신할가능성을보여준자동화기계들이산업용로봇으로탄생 년조지데벌 은미리프로그램한명령어를기억하고재생할수있는기계를발명하였으며 년이를실행할로봇팔을개발 컴퓨터의탄생은단순노동만대체하던기존기계에서생각을대신하는기계로까지기술개념을확대한사건 미국이타나소프 베리컴퓨터 영국의콜로서스 미국의에니악 의등장으로본격적인컴퓨터시대로접어듦 로봇이산업현장에본격적으로사용된것은 년으로자동차를생산하는제너럴모터스가최초 최초의로봇회사유니메이션 에서생산한산업용로봇유니메이트 를자동차생산라인에배치 년에는소형컴퓨터에의해제어되는산업용로봇이신시내티밀라크론사 에의해개발되어상업성을인정받음 년비행기부품생산로봇 년에 차원공간을인식하여작업하는로봇 일본 등의등장이후일반화
현재는지능형로봇 미래엔휴머노이드 로봇기술은고대인들의꿈에서중세 근대의기계공학 현대의 기술을통해진화하면서지금의지능형로봇을탄생 초기의로봇이사람의조작에의해서정해진동작만을하는고도의정밀기계였다면현재는상황인식과판단까지가능 센서를이용해환경정보를인식하고 인공지능으로작업상황을분석하여메카니즘을적절히제어하여목표작업을수행 최근의지능형로봇은감성을자극하고사람과사람 사람과기계를연결하여교감하게하는소셜봇 의단계까지진화 미래 전자 정보통신등의연구자들에의하면미래의로봇은인간의감정과생활습관까지이해하는휴머노이드일것으로전망 인간의행동과지시를종합하여스스로학습이가능하며이를바탕으로상황마다적절한행동을판단하여대처할수있을것
종횡무진로봇 전통적인산업용뿐만아니라홈서비스 교육및문화 대형재난 해양건설및교통등다양한분야로용도가확장 로봇신문 산업용 관련산업계의투자확대와지속적인자동화도입의요구에따라성장이예상되는분야 식품 음료산업에서분류 포장 물류작업등을수행하는로봇들이본격적으로도입 홈서비스 현재인기를누리고있는청소로봇이외에도사물인터넷을활용한다양한생활가전로봇출현을예고 가전제품뿐만아니라헬스케어 스마트홈등다양한분야에서사물을네트워크로연결하는사물인터넷 이로봇에활용 교육및문화 교육용로봇시장은현재까지약 억원수준이며 문화관련로봇은공연부터승마까지여러형태가개발 교육보조용뿐만아니라특수교육용로봇이각광을받을전망이며 레저문화와연계한엔터테인먼트용도상용화를준비
사회안전 재난현장에투입되어인명을구조하고 위험물을처리하는로봇의개발도활발 년일본의도호쿠대지진과후쿠시마원자력발전소사고를계기로재난재해로봇에대한관심이증폭 해양건설 교통 인간을대신하여바다에서정밀한작업을하거나육지에서운전을대행하는로봇들이개발 심해에서의해양플랜트및터널건설에대한수요가증가하고있으며 이에따라수중건설로봇에대한개발사업이시작 미래의자동차는전기 수소연료자동차를넘어로봇카 자율주행자동차 가될것으로전망
꿈을담은로봇콘텐츠 로봇은인간이수행하기어려운일을대신하는이외에도소설 영화 만화 애니메이션등의다양한소재거리로도인기 소설 미래세계에대한이야기를담은 소설에등장하는단골소재로서 로봇은인간의친구이거나적으로출현 차페크의희곡 로섬의인조인간 에서로봇은노동자로서인간의지배를받다가반란을일으켜인간을멸망시킴 아이작아시모프의 아이 로봇 은유모로봇 형사로봇부터슈퍼컴퓨터까지아홉종류의로봇이야기묶음 딕의 안드로이드는전기양꿈을꾸는가 는핵전쟁후인류에항거하는안드로이드와현상금사냥꾼의싸움을그림 영화 소설의모티브를기반으로하고감독의상상력이추가되면서다양한형태의로봇영화가등장 버튼킹의 마스터미스터리 에서는로크라는정부의비밀요원과범죄조직의하수인인 라는악의로봇이등장 프리츠랑의 메트로폴리스 에서는최첨단의미래도시를위해일하는노동자들의삶을파괴하는여성로봇이등장
스탠리큐브릭의 스페이스오디세이 에등장하는인공지능컴퓨터할 은목성으로가는중에반란을일으킴 조지루카스의 스타워즈 에는코믹한 와 가같이등장하여주인공들과의모험이전개 스타트랙 중 년에방영되었던시리즈에등장하는인간형로봇데이터의인기는마니아를형성할정도 애니메이션 로봇을소재로하는애니메이션은대체로미국보다일본에서발달하였으며 깊은철학이내재된작품이다수 데츠카오사무의 철완아톰 은패전후실의에빠진일본인들에게꿈과희망을주며 의시청률을기록했던작품 나가이고의 마징가 는우리에게도매우친숙한만화이며 그외에최초의변신로봇 게타로보 도걸작 토미노요시유키의 기동전사건담 은인간형로봇 모빌슈트 들의무의미하고잔혹한전쟁속에서소년의성장을묘사
미래를이끌로봇산업 광대한로봇산업의영역 로봇산업 년생산액 조 억원의시장을형성하고있으며 년이래연평균 의고속성장 산업통상자원부 제조업용이란자동화된공장에서사용하는로봇을이르는것으로 전체로봇산업의 조 천억원 를차지 공장에서다양한작업을수행하기위하여프로그램된가변동작을 통해물체와부품등을이동시키도록설계 서비스용은비제조업에이용되는로봇을통칭하는것으로 개인 및전문서비스로세분화되며 억원 전체의 의시장 개인서비스용로봇시장규모는 억원으로최근빠르게 성장하고있는 로봇청소기 가대표아이템 전문서비스 억원 에는군사 의료 사회인프라 극한작업용 뿐만아니라농업용로봇이포함
부품및부분품부문은완제품으로서의로봇이아니라로봇에들어가는각종장비생산업으로 생산액은 억원규모 구동 제어 구조그리고센싱 뿐만아니라로봇을제어하는데필요한소프트웨어까지포함 전방산업 자동차및정밀기기산업뿐만아니라방위등다양한분야에서로봇을활용하는사례가등장 산업연구원 자동차산업은금형을이용한프레스에서부터차체조립 도장 의장등일련의전과정에로봇을활용 정밀기기분야에서는방사선장치및광학기기등고도의가공기술을필요로하는제품을생산할때오차를줄이기위해이용 노트북 모니터및 에이용되는디스플레이제조에서고해상도 경량화를위하여로봇이다양하게쓰임 기존에의사의임상경험에의존하던수술과정에로봇이도입되면서의료산업전반에활용이늘고있는상황
방위산업에서도지뢰를제거하거나극한의전투에임하는등다양한환경에서로봇이군인을대신하기위한연구들이진행 이외에도보안 공공서비스 건강 복지 홈네트워크등여러분야에적용하기위한로봇기술이개발중 일본은 년에이르면 인프라검사 위주에서간호 복지및농수산업분야의수요로변화할것으로전망 아사히신문 후방산업 로봇을만드는데들어가는재료와관련되며 기계및전자부품 금형 산업등이해당 산업연구원 기계는로봇의뼈대 전자관련부품은혈관과오감의기능을대신하는중요한기반산업 반도체및 산업은로봇의판단력을좌우하는두뇌를구성하는부분으로미래의잠재력을감안하면중요하다는말로는부족할정도
빠른성장이기대되는농업용로봇시장 세계농업용로봇의시장규모는 억 만달러 로왜소하나 년에는 조원 억달러 에이를정도로빠른성장이예상 다른로봇분야에비해서 상위 개사의시장점유율이특히높은것이특징 사 는로봇착유기로유명한회사로 이외에도축사청소 배합사료 자동급이로봇등도생산하는네덜란드농업로봇기업 사 는일본논의 에달하는농경지에헬리콥터드론 을이용하여농약을살포 시간 사 는농산물및식음료의물류에필요한포장 적재 팔레타이징로봇을생산하는독일의산업용로봇기업 그외전통농기계시장의 이상을점유하는 도시험용로봇을개발하는등지속적관심 세계적으로약 종의농업용로봇이개발되고있는중이며 중국에서는무인트랙터 종이이미개발
사람의팔을대신하는로봇 세계최초로상용화된로봇이사람의팔을대신하는것일만큼가장산업화가진전되고규모도큰분야 세계최초의로봇기업인유니메이션의로봇은팔형태로자동차회사인포드사 와제너럴모터스사 에설치 포드에서는주물기계를보조하는역할을했으며 제너럴모터스는최초로생산라인에로봇을도입 산업화현장에서가장많이쓰이는로봇팔 은팔역할의머니퓰레이터와손역할의엔드이펙터로구성 농업용로봇분야에서도파종부터수확까지다양한로봇들이연구되고있으며그중일부는실용화 대규모육묘장이나식물공장이생겨나면서파종기가정착되고묘를이식하는로봇이나축산분야에서는이유 착유로봇등이등장 특히 과채류등연약한과일을정확하게찾아상하지않게수확하는기술을가진수확로봇은산업용로봇보다난이도가높음
사람의다리를대신하는로봇 로봇팔이사람의손을대신했다면사람의다리를대신하는것은자율이동장치 대표사례가자동차로 세계적인기업구글에서중요한미래아이템으로투자를하고있으며 군사목적의개발도상당히진척 지게차 자율이송장치등의운송수단뿐아니라일상생활에흔히쓰이는유통업체의쇼핑카트 개인용카트도해당 위치를판단하는정보통신 이자료를바탕으로방향과속도를결정하는판단및제어가핵심기술로미국이가장앞서있음 농업에서가장빠르게정착한것은자율주행트랙터로서세계적인농기계기업등에서는자율주행기술을자체개발하여실용화중 현재의정밀농업기술에통신과정보기술을융합한자율주행농기계를먼저개발하기위해각국에서노력을경주하고있음 존디어나국내의동양 농기계등에서도인간의판단을돕기위한내비게이션등의보조기구장착은일반화 시설원예단지나식물공장에서는작업자와같이이동하면서작업을돕는파트너 작업보조 로봇 무인제초로봇이일부실용화
사람의오감을대신하는로봇 인간의오감 에해당하는로봇센싱기술은유비쿼터스센서네트워크 와인공지능의만남으로실현 유비쿼터스는라틴어 를어원으로하며 동시에 어디에나존재하는 의의미이며 센서기술이핵심 인공지능은센서를통해전해진정보에따라기계스스로판단하여필요한역할을수행하는것 시설원예등에적용하고있는센서기반환경제어는제어조건을사전에사람이입력했던과거와달리현재는컴퓨터가이를대행 컴퓨터에의해온습도를감지하여측창을여닫고 보온커튼을치고 토양의조건에따라관수하는작업등은거의실용화 트랙터에탄채로토양의습도 비료농도등을측정하고그에맞추어관수와시비를하도록하는정밀농업기술도해당 과일을자르지않고품질을측정하여등급을매기고 크기와모양에따라선별하는비파괴선별기는일부농가에보급
위험 불안 좌절등을덜어주는감성 로봇 인간생활에서마주치는모든위협으로부터사람을보호하거나대신하는로봇분야도상당히빠르게발전하고있음 산업현장의로봇도일정부분역할을담당하고있으나효율성에초점이맞추어진반면위해를방지하는기능이특히강조 지뢰탐지로봇 무인정찰또는공격기등의군사무기나태양계의다른행성을탐사하는로봇 재난구조로봇등이대표적 병원에서사용되는수술용로봇 재활치료에사용되는의수 의족 외골격 감성형로봇등도새로이각광받고있는분야 농업측면에서가장보편화된것은작업의효율도높이고부상위험도를낮춘기계들 과채류접목로봇은효율도높이고위험도는낮춘대표적기기이며 그외병해충예찰시스템 무인방제항공기등도개발중 최근일본 유럽등에서는근력이약한노인 여성들의근력을보조하여작업효율을높이는로봇에도상당한투자가진행
농업에로봇이필요한이유 로봇은인류가직면한식량문제뿐만아니라농촌의고령화와일손 부족을해결하고 지속가능한농업실현의핵심기술이될것 농촌의고령화와일손부족은우리만의문제가아니며 농업 농촌의지속가능발전을위해반드시풀어야할숙제 더욱이우리농촌의고령화수준은전세계적으로유례를찾기 어려울정도로빠르게진행되고있는것이현실 농촌의일손부족은이미만성화되고있어 농촌노동임금은 년이후연평균 씩꾸준하게증가 단기적으로우리나라농업에적용시킬수없다고하더라도관련핵심및원천기술 특허등을보유하는것은중요 우리의로봇기술수준은세계 위이나 핵심부품의국산화율은제조용 농업등서비스용 수준 파이낸셜뉴스
시사점 로봇산업은세계가인정한메가트렌드 세계유수의학자들은다음세대를이끌기술로서 의뒤를이어로봇기술에주목하고있으며실제각국의투자도활발한상황 아직시장규모는작으나 선진국에서는미래의가능성을높게평가하여시장선점을위한투자가한창 우리나라의우수한 인적자원과높은수준의제조업기반이있어로봇산업의강국으로도약할여지는충분 성급한영역나누기보다국가역량의집중이시급 미성숙된시장 부족한로봇전문인력등열악한산업환경을극복하고세계일류기술을확보할수있는전략이필요한시점 성급히산업분야별로영역을나누기보다산업간역할분담과기술융합을통한시장차별화와글로벌전략수립이선행되어야함 로봇개발관련분야인력을육성하고 기반이되는뿌리산업육성과관련업계의표준화 규격화도서둘러야함 로봇기술의특성상개발된원천기술은다른분야로의적용이쉽고 활용범위도넓으므로핵심기술의빠른선점이관건 공공부문에대한기술개발과보급을위해공동구매 장기임대등다양한지원방안수립도병행되어야빠른확산이가능
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