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지능형로봇 국제표준화 로드맵 표준화 거점기관 : 산업기술시험원 목 차 1. 표준화 현황분석 1 가. 개요 1 나. 핵심 표준화 대상기술 4 다. 시장현황및전망 7 라. 기술개발 현황 마. 표준화 현황 14 2. 중장기 표준화 Roadmap 17 가. 표준화 추진 전략 및 체계 17 나. 표준화 3개년 Roadmap(20-20) 19 다. 표준화 Roadmap ( 년 예측) 21 3. 개발과제에 따른 표준화 로드맵 23

지능형로봇 국제표준화 로드맵 1. 표준화 현황분석 가. 개요 1) 지능로봇의 정의 및 기술의 개요 인간과 상호작용을 통하여 인간의 명령 및 감정을 이해하고, 반응하며 정보통신 기술을 바탕으로 인간 에게 다양한 서비스를 제공하는 기계, 전자, 정보, 생체공학의 복합체인 지능로봇을 위한 기술로서 (1) 자신과 외부의 상태를 센싱(Perception) 하고, (2) 이를 바탕으로 판단을 하는 지능(Cognition) 과 (3) 지능 이 결정하는 운동기능(Motion) 의 3 대 필수기술과 환경, 성능평가, 안전성/ 신뢰성 등과 같이 지능로봇 사 용을 위해 정의되어야 하는 기술 - 지능로봇의 정의 지능형 로봇은 단순히 주어진 환경에서 인간이 할 수 있는 일을 대신할 뿐만 아니라, 별도의 조작이 없이도 스스로 주변의 상황을 인지하여 행동하는 능력을 가진 로봇으로 정의 일본에서는 로봇을 산업용과 비산업용으로 구분하고, 산업용을 제조업용과 비제조업용으로 세분 IFR( 국제로봇연맹) 에서는 일본의 제조업용, 비제조업용, 비산업용 로봇을 각각 산업용 로봇, 전문가용 서비스 로봇, 개인용 서비스 로봇으로 분류 차세대 성장동력산업의 하나인 지능형 로봇 에서는 가정용서비스 로봇, 극한 작업용 필드 로봇, 첨단제조용 지능형 로봇의 3가지 유망분야를 기술개발과제로 도출함 - 지능로봇 기술의 개요 보다 복합화, 지능화된 센서 및 구동기 모듈을 소프트웨어 체계에 의해 통합되어 이루어지는 지능로봇 플렛폼에 필요한 기술 인간과서로상호작용대화 (, 접촉, 조작등을하면서인간의명령과감정을이해하고 ), 이에따 라반응하고자신의감성을표현할수있는인간지향적로봇기술 환경의 인식, 정보의 획득, 지능적 판단, 자율적인 행동 등의 인공지능 기술을 이용하여 정보 통신기술을 바탕으로 인간에게 다양한 형태의 서비스를 제공하는 로봇 인간과 현실공간을 공유하고 상호작용하면서 인간기능을 수행하는 기계, 전자, 정보, 생체공학 의 복합체인 기술융합(Fusion) 시스템으로, 환경정보를 자율적으로 처리하면서 사회경제적 역 할수행 지능로봇은 인간과 밀접한 상호작용을 가지며, 인간의 삶의 현장에서 직접적으로 인간의 활동 을 돕는 역할을 하게 되며 기계와 인간과의 인터페이스 기술이 매우 중요함. 따라서 정보통신 기능 및 시스템을 구현하기 위한 표준과 인간과의 인터페이스 및 그 지능수 준 정도에 대한 표준화가 요구되며 평가 및 확보 기술이 필요함. 1

2) 기술표준화의 목표, 필요성, Vision 및 기대효과 가) 기술표준화의 목표 지능로봇 기술의 표준화를 통한 산업기반 구축 및 세계 표준의 선도 로봇 자체적인 기능의 구현과 그 기능을 위한 정보전달 및 인터페이스 표준화를 통해 신성장 동력산업을 육성하며 선행표준 및 지능로봇의 산업 기반을 조기에 구축 지능로봇 기능구현을 위한 로봇 내부 H/W, 및 S/W 모듈 및 그들 간의 인터페이스 표준화, 로 봇을 중심으로 한 내외부로의 정보전달 및 인터페이스를 위한 표준화, 그리고 로봇의 사용과 관련하여 제기 되어지는 안전성, 환경기준, 성능평가 등과 같은 표준개발 추후 다양해지고 복합화될 지능로봇을 이용한 IT 서비스의 정의와 표준을 미리 구축함으로서 시장 및 서비스의 창출을 지원. 지능로봇 산업의 거대 확산 및 관련기술을 선도. 나) 기술표준화의 필요성 차세대국가주력산업창출 - 1가정 1로봇 시대 도래 (2001년 7월 일본 미래공학 연구소) - 20년 현 반도체 규모의 180조원 신시장 창출 (2000년 일본 산업기술 종합연구소 보고서) 표준화의 필요성 국가 투자의 효용성 - 기술공급, 인프라 제공 등 벤처 육성 필요 - IT 등 신기술과의 결합으로 고부가 가치 산업 창출 및 막대한 기술 확산 효과 국가 경쟁력 확보 - 선도기술 선점으로 국가경쟁력 고양 - 표준 선점에 따른 자율로봇 분야 주도 < 그림 1> 국가/ 산업적 필요성 ( 공급자 측면) 전기전자공학,IT,BT및 기계공학의 총화로 이루어지는 차세대 기간산업이며 일본 및 선진국 과 경쟁가능성이 있는 신산업으로서의 자능형 로봇에 대해 합리적인 개발 표준화 및 지능에 대한 기준과 방법을 제공함으로서 개발효율을 극대화. 산업용 로봇과는 달리 새로이 대두되는 지능형 로봇에 대한 표준이 없음. 지능형 로봇의 지능 기반과 표준화의 구축에 의해 지능형 로봇 산업의 확산과 기술을 선도. 표준모듈을 이용한 지원 체계의 구축 및 달성한 규격과 표준을 세계적 표준으로 추진. 이는 기술의 대외적인 과시에 그치지 않고 한국의 기술을 신뢰하게끔 만드는 데에 매우 중요. 지능형 로봇은 인간을 포함한 여러 사용 환경 및 로봇간의 다양한 인터렉션이 발생하며 그에 대한 표준이 필요. 따라서 인간공존에 대한 표준과 지능형 로봇에 대한 인간과의 인터페이스 기준 및 확보 기술이 필요. 2

지능형 로봇은 각각의 고유한 기능을 수행하는 여러 모듈로 구성되어 있고 그 로봇 기능은 구 성된 모듈간의 정보전달과 통신에 의해 이루어진다. 따라서 통신 인터페이스와 프로토콜에 대 한 표준이 확립되어야 모듈 간의 기능이 정의되고 그에 따라 지능형 로봇의 서비스 및 시장이 구축되고 확산될 수 있다. 지능적인 기능을 구현해야 하고 다양한 동작을 수행하는 지능형 로봇은 소프트웨어 집약적인 특성을 가진다. 따라서 많은 고급 프로그래머에 의해 동작과 기능이 입력되며 서비스 또한 정 의될 수 있다. 표준화된 소프트웨어 모듈과 그에 대한 인터페이스에 의해서 인력양성이 쉽게 이루어지고 산업이 활성화 된다. 지능형 로봇 산업 방향을 선도하는 선행표준 필요: 20년 180 조원 규모(2000, 일본 산업기 술 종합연구소 보고서) 이고 2000~2020년 사이의 년 평균 성장률은 18% 를 상회할 것으로 예 측되는(Mitsubishi 연구소, 21 세기의 기술과 산업,1999 년) 지능형 로봇 시장에 대처하기 위해 많은 기업들이 시장에 진입 계획중이나 규정 및 표준의 부재로 인하여 개발의 효율성이 떨어 지고 기간이 지연되는 부작용 심화. 선행 표준에 의해 국내 지능형 로봇 기술이 확산되고 산 업 방향이 효율적으로 선도될 수 있음. 미국, 일본 등 선진국처럼 장기적인 대규모 투자가 힘든 국내 사정과 자동차 산업과 유사하게 1, 2 개의 기업이 모든 것을 수행할 수 없는 지능형 로봇산업의 특성상 표준이 결정되어야 산 업이 발전할 수 있다. 세계적인 경쟁력 확보가 가능한 산업: 비교적 경쟁력 있는 2차 산업인 제조기술 기반 위에 세 계적으로 우세한 3차 산업인 정보서비스 기술의 결합체인 2.5차 산업으로서의 지능형 로봇은 세계적인 경쟁력 확보가 가능한 차세대 기간산업임. 이에 대해 표준을 선점함으로서 산업을 주도할 수 있음. 다) 기술( 표준화) 의 Vision 및 기대효과 범국가적지능형로봇산업부흥선도 신뢰성 안전성 호환성 사용편리성 기능/성능 확장성 지능형로봇기술표준화선점및기반구축 전문화 전문화 국제화 지능형로봇기술표준체계 실용화 시스템통합 인공지능 지능형 로봇 구성 요소 인터페이스 모듈화 인간공존 접속 미들웨어, OS 표준화 추진 환경 정비 요소부품 센서, 제어기술 < 그림 2> 표준화의 vision 및 기대효과 3

- - 표준화된 하드웨어 및 소프트웨어 모듈 및 인터페이스 방법을 통한 지능로봇산업 육성과 수 출촉진. 축적된 표준기술을 바탕으로 국제 경쟁력 확보와 국제표준을 선도 전세계적으로 거대 규모 시장의 초기 진입 단계로 최첨단의 하이테크가 될 지능로봇 분야에서 일본을필두로한미국, 유럽선진국과거의동시에지능로봇기술의표준화기반확보가능. 단기 5년 중장기 년 후에 세계시장 주도권을 형성할 수 있는 지능로봇 기술 표준화 지원으 로 동 분야 국제 경쟁력 확보가능. 또한 인간사회에 공존하게 될 지능로봇의 표준화작업에 의 해 제조 및 활용 기반을 구축하여 산업의 활성화 토대를 마련. 국제표준에 부합하는 국가표준 을 조기에 확립함으로써 우리기업이 글로벌마켓에 진출함에 있어 표준화에 따른 경쟁 우위를 확보할 수 있음. 지능로봇은 표준기반 확보를 통한 목표지향적 연구개발로 세계적 경쟁력을 확보할 수 있는 분 야로 지금까지의 기술적 성과 ( 전자, 반도체, 정보 등) 을 토대로 연계 추진이 가능하고 우리 전략산업의기술수준을한단계끌어올릴수있는핵심고리 지능로봇에 따른 사회적 활용 및 문제에 대한 기준, 표준을 마련함으로서 자동화 분야, 기계, 전자, IT 분야 등에 미치는 경제적 파급효과 막대, 부품소재산업 육성, 에너지 절약형 경제구 조, 중소기업 활성화 등에 적극 기여, 기반기술 확산과 적극적인 기업지원으로 체계적 지능로 봇 산업육성과 서비스 구조 구축 가능 표준화에 따른 효율적인 개발체계가 확립됨에 따라 로봇 관련 부품 및 기술의 기준을 제시하 여 표준화 및 국산화 유도. 또한 중소, 벤처기업의 연구개발 활성화 및 기초 핵심기술 개발 활성화. 인간공존형 지능로봇 산업은 다양한 형태로 발전 가능하며 그에 따라 시장도 가장 다 변화되며 표준화의 필요성 또한 높은 분야로서 주어진 표준의 방향에 따라 새로운 산업 및 서 비스가 창출되기도 하고 창출된 서비스에 의해 새로운 형태의 로봇의 수요가 촉진되는 상승효 과를 가짐. 따라서 표준화에 따른 규정이 절대적으로 필요. 나. 핵심 표준화 대상기술 1) 핵심 표준화 대상 기술 핵심 표준화 대상 기술은 크게 다음의 3 카테고리로 나눌 수 있다. 지능로봇 기능구현을 위한 로봇 내부 H/W, 및 S/W 모듈 및 그들의 시스템 통합을 위한 표준화 - 요소부품 및 모듈: 기계, 전자, 전산, IT, 메카트로닉스를 기반기술로 하여 지능로봇을 구성 하는 주요 하드웨어 모듈( 주로 센서, 액추에이터) 과 그 모듈 간의 정보전달 및 인터페이스 - 지능로봇 플랫폼: 지능로봇의 integration에 관련되는 제어기와 제반 소프트웨어 모듈 및 그 들을 통합하는 시스템 기술, 기능을 구현을 위한 로봇 내부 정보전달 및 인터페이스 지능로봇을 중심으로 한 외부로의 정보전달, 상호작용 및 인터페이스를 위한 표준화 - 인간-로봇 인터페이스: 인간이 로봇에 명령을 내리거나 정보를 전달받기 위하여, 음성 등 휴 먼정보 처리기술과 각종 입력 기구를 로봇과 연결하고, 로봇이 작업하는 환경의 여러 정보 ( 시각, 청각, 촉각, 후각 등) 를 인간에게 전달시키는 기술 - 환경 및 네트워크: 로봇 간, 로봇과 기계, 로봇과 환경 간의 정보 전달 및 인터페이스를 규정 하며 지능로봇을 위한 동작환경 및 정보환경에 대한 표준안이 필요. 로봇의 사용과 관련하여 제기되어지는 표준화 4

- 성능확보 및 안전성: 지능로봇의 사용과 관련하여 자율성, 지능성 및 기능/ 성능의 정도를 정 의하고 그에 대한 평가가 표준화되어야 함. 또한 인간공존 환경 하에서의 지능로봇에 있어서 성능과 밀접하게 변화되어 평가되어야 할 내용이 신뢰성과 안전성의 확보임. - 서비스 및 보안 인증: 지능로봇에 의한 서비스의 정의와 표준이 기술되어야 그에 따른 로봇 의 작업도 정형화 될 수 있음. 정보전달과 동작을 수반하는 로봇의 경우 잘못된 사용자 서비 스는 치명적인 결과를 초래. 따라서 사용자 및 서비스 인증이 필수적인 항목임. 특히 IT 기 술은 눈에 보이지 않는 인간의 지능을 인공적으로 대체하는 측면이 강하므로 로봇에 의한 직접적인 IT 서비스의 연결은 당장 힘듬. 그러나 미래의 로봇이 지닐 정보적인 측면에 의한 IT 서비스의 활성화 및 그 폭발적 잠재력은 선행표준을 필요로 함. 2) 핵심 대상 기술 요약 핵심표준화 대상기술 내 용 표준화정도 ( 국외) 표준화정도 ( 국내) 상용화정도 ( 국외) IPR 보유기관 요소부품 및모듈 - 로봇의 하드웨어( 센서, 구동기 등) 모듈 및 모듈간 통신 아키텍쳐 및 프로토콜 - 하드웨어와 관련된 소프트웨어 모듈 및 그 모듈간 통신 프로토콜 및 인터페이스 일부 권고/ 초안개발 표준화과제승인 프로토타입 일Sony, Honda, 한국 생기원, 전품연 지능로봇 플랫폼 - 통합 제어시스템 - 미들웨어 - 실시간 운영체제 - 소프트웨어 라이브러리, 아키텍쳐 및 Agent 일부 권고/ 초안개발 표준기획 테스트베드 일Honda, 미MIT IROBOT 생기원, ETRI 인간-로봇 인터페이스 - 인간-로봇 접속 방법 및 프로토콜 - 인간- 로봇 의사교류( 대화) 표준화과제승인 표준화과제승인 - 인간- 로봇 커뮤니케이션을 위한 ( 오감) 인 지 프로토타입 미JPL, KAIST, KIST 생기원 환경 및 네트워크 - 유비쿼터스 센싱 및 상황/ 행동 인식 - 네트워크 통신 프로토콜 및 QoS 보완 - 보안 및 QoS 지원 네트워크 프로토콜 - 서비스 간 네트워크 정합연계 - 지능로봇 동작 환경 인식 및 기준 표준기획 표준기획 설계 미Sun 사, FSMLabs, MIT Media Lab. 한국 ETRI 성능확보 및 안전성 - 기능및성능기준및평가 - 신뢰성/ 안전성 기준 및 평가 - 자율및지능평가 표준화과제승인 표준화과제승인 연구개발 단계 미MIT AI Lab. 원자력연 서비스 및 보안인증 - 서비스 서술 표준 - 네트워크 및 시스템 보안 - 사용자 및 서비스 인증 - 생체기반 사용자 인증 표준기획 표준기획 설계 미MIT AI Lab. 한국 ETRI, 핵심기술 관련 제품 - 오락/ 엔터테인먼트 로봇 -VR인터페이스 - 청소등서비스로봇 - 로봇 OS ( 레고 OS, 등) 권고 / 초안 개발 일부 권고/ 초안개발 일부 상품화 일Honda, Sony Electolux 5

3) 기타 연관기술 분석 가) 연관기술 관계도 지능기술 지능기술 (인지추론, (인지추론, 적응행동) 적응행동) Mobility, Mobility, Manipulation, Manipulation, HRI HRI (지율이동, (지율이동, 휴먼인터페이스, 휴먼인터페이스, 원격조작 원격조작 )) 센서및환경인지기술 (시각, (시각, 청각, 청각, 촉각, 촉각, 공간인식) 공간인식) 지능형 로봇 H/W H/W 및 S/W S/W 기술 기술 (기구부, (기구부, 드라이버, 드라이버, 에이전트, 에이전트, HW HW & SW SW 설계기술) 설계기술) Communication, Communication, Controller Controller (모듈간 (모듈간 통신, 통신, 홈네트워크, 홈네트워크, 제어 제어 관련 관련기술) 시스템 시스템 통합 통합 (미들웨어, (미들웨어, OS, OS, 유비쿼터스 유비쿼터스 컴퓨팅) 컴퓨팅) < 그림3> 지능형로봇연관기술 로봇 지능기술에 대한 구성요소연구( 뇌연구, 인공시각 등) 및 기초기술 확보 관련 로봇의 원천 기술 연구를 진행. - 최근 마이크로로봇 등 대형연구개발과제 추진 - 서비스로봇 기술개발 및 뇌신경정보학 연구( 98 ~ ) - 또한, 인간기능생활지원 지능로봇기술개발 프런티어 과제를 착수(2003.) 산자부는 제품화를 위한 기반기술 축적을 목적으로한 모듈화 개방화를 위한 기반연구를 진행. - 산업용로봇기술 개발과 퍼스널 로봇개발 과제 추진중 - 기본적인 H/W 및 S/W 기술과 센서 및 환경 인지기술을 기반으로한 상품화 연구를 추진. - 시스템 통합을 위한 기반 연구 또한 지원. 정통부는 ETRI를 중심으로 지능형 서비스 로봇 인터페이스 기반기술과 유비퀴터스 네트워크 인프라기술연구중 학계에서는 KAIST에서 ERC 사업으로 진행중인 Welfare Robotics 에 대한 연구를 중심으로 공동연구가 수행중이며 기타 대학 등에서 다양한 핵심기술개발 연구 진행중 6

나) 연관기술분석표 관련 기술 내 용 인공지능 운동및조작 통신및제어 요소부품 센서 및 환경인지 시스템 통합 상황인식, 인지추론 및 적응행동 등에 관한 기술 자율적 이동, 작업, 원격조작 및 휴먼인 터페이스 기술 모듈간 및 외부환경과의 접속 및 제어를 위한 통신, 홈 네트워크기술 기구부와 그에 따른 드라이버, HW 및 SW 설계기술 초소형/ 융합형 센서, 시각 음성 환경센 싱, 자기위치계측 미들웨어, OS, 에이전트, 유비쿼터스 컴 퓨팅 환경 기술 국제 표준화정도 기획 권고/ 초안 개발 및검토 권고/ 초안 개발 및검토 일부 권고/ 초안 최종검토 권고/ 초안 개발 및검토 권고/ 초안 개발 및검토 다. 시장현황 및 전망 1) 국내 시장현황 및 전망 98년 현재 국내 산업용 로봇시장규모는 세계 6 위, 로봇 사용대수는 세계 5 위, 로봇 밀도는 세 계 2 위 차지를 차지하고 있음 ( 표 1, UN-ECE World Robotics, 1999). 그러나, 가정교사로 봇을 비롯한 지능형 로봇에 대한 연간 투자액은 미국, 일본과 비교해 분의 1 수준이고, 그나 마 1996 년 이후 증가율이 감소하는 추세임. 국내의 로봇 시장은 지금까지 대학생 등 특정계층 위주의 수준 높은 교육용 제품이 나와 있는 정도로 초기 단계. 이를 일반 사용자 위주로 끌어내리려는 노력도 많지 않았고, 단순한 완구개 념으로제작하는회사들이있는정도임. 제조업의 퇴조와 함께 IT, BT, NT 등 미래 첨단산업의 부상과 취미, 오락, 복지 등 비 산업 분야의 기술수요가 급증하면서 로봇의 수요도 산업현장을 벗어나 사람과 동일한 공간에서 사 용될수있는지능형로봇분야로확산되고있는추세임. 경쟁력 있는 2차 산업인 제조기술 기반 위에 세계적으로 우세한 3차 산업인 정보서비스기술 (IT) 의 결합체인 2.5차 산업으로서의 지능형 로봇은 세계적인 경쟁력 확보가 가능한 차세대 기간산업임. 지금까지의 기술적 성과 ( 전자, 반도체, 정보 등) 을 토대로 연계 추진이 가능하고 우리전략산업의기술수준을한단계끌어올릴수있는핵심고리 로봇시장은 IT, BT 에 버금가는 거대한 시장형성이 예측되고 특히, 지능형 서비스 로봇은 시장 파급효과 막대할 것으로 전망. 현재 시장도입기로 20 년경부터 본격적인 시장형성 예상, 20년까지 87% 이상 고속성장 전망 7

< 표1> 지능형서비스로봇시장전망 ( 단위: 억달러) 구 분 2002 2003 2004 2005 2006 20 20 연평균 성장률 세 계 1.6 4 22 43 72 243 87.4% 국 내 생산 - - 0.1 0.4 1.7 7 36.5 167.3% 수출 - - - 0.1 1.3 3.2 21.9 145.5% 세계시장점유율 - - 0.5 1.8 4.0 9.7 15.0 - 출처: UNECE(UN, 유럽경제위원회), 국제로봇협회(IFR), 한국산업기술평가원( 01.) 2) 국외 시장현황 및 전망 전세계 산업용 로봇의 60% 를 보유하고 있는 일본은 1970년대부터 강력한 기반 기술과 요소 기술을 토대로 지능형 로봇 시장 개발을 선도하고 있음. 산업용 로봇 분야의 세계시장 규모는 약 60억불이며 연간 성장률이 % 대로 유망한 산업이 다. Fanuc, 야스카와, ABB 3대 로봇 제작사가 총 시장의 30% 이상을 점유하고 있고, 가동중 인 산업용 로봇의 수는 65 만대로 추정되고 있다. 1998년 시작한 미국 완구로봇 시장이 2000년에는 억 달러에 이르는 등 전세계적으로 거대 규모 시장의 초기 진입 단계임. 2020 년경 지능형 로봇 자체 시장은 자동차산업 규모보다 클 것으로 예상( 일본, 도쿄대) 단기 5년중장기 년후에세계시장의주요부분이될것으로예상. 20년180 조원규모(2000, 일본산업기술종합연구소보고서이고 ) 2000~2020년사이의년 평균 성장률은 18% 를 상회할 것으로 예측됨. (Mitsubishi 연구소, 21 세기의 기술과 산업,1999 년) 건설용 로봇의 경우는 시장 형성단계로 아직 경쟁체계가 구축되어 있지 않았고 다른 지능형 로봇은 애완용 로봇과 축구 로봇을 통하여 로봇의 마인드를 확산시키고 있음. 일본의 경우 소 니, 혼다, NEC, Matsushita, 미쓰비시, Omron 등의 대기업을 비롯한 수많은 기업들이 거대시 장을 예상하고 개인용 로봇 시장 공략을 개시. 일본 로봇 공업회는 20년경 개인용 로봇의 수요가 급증하여 향후 로봇 시장을 주도할 것으 로 예측하고 있으며 개인용 로봇 중 가정용 로봇 수요가 가장 많을 것을 예측( 표 2). 정부 주 도하의 집중적인 연구 개발과 투자로 로봇 기술의 효시인 미국을 앞지르며 과거 20여년 동안 산업용 로봇에서 세계 제 1위의 로봇 강대국으로 자리 잡으면서 로봇 분야의 많은 요소 기술 과 기반 산업을 육성 보유하고 있다. < 표 2> 일본 로봇 산업의 수요예측 산업용 구분 1995 년실적 ( ) 2000 년예측 ( ) 2005 년예측 ( ) 20 년예측 ( ) 제조업 2,412 4,900 5,400 6,980 비제조업 62 2,300 5,400 - 합계 2,474 7,200,800 - 개인용 0 253 1,746 11,628 수출( 개인용 제외) 2,320 2,370 2,6 3,380 총계 4,794 9,570 13,4 - ( 자료: 일본로봇공업회, 1997 년) 8

IFR통계조사에 따르면 99년 말 현재 세계에서 가용중인 지능형 로봇은 약 6,600대인 것으로 조사됐으며 ( 이중 가장 많이 이용되는 진공청소기 대용로봇은 제외) 오는 2003년에는 약 8배 정도 증가하는 49,400 대로 그 증가속도가 매우 급격할 전망. 현재 가용중인 지능형 로봇 중에서 가정용로봇이 3,000대로 가장 많고 의료용로봇은 800 대, 청소용 로봇은 400 대 등이다. 지능형 로봇 시장규모는 7.5억 달러 정도인데 2003년에 그 규 모는 26 억 달러로 크게 증가할 전망이다. 현재 완구 로봇의 시장 경우 대부분이 장난감에 치중. 2000년도의 장난감 시장은 1999년도의 US$ 23 billion을 3~4% 상회할 것으로 추정(2000년 연말 USA Today 의 기사). 특히 근 2~3년간의 경향를 보았을 때 인간과 interact할 수 있는 로봇들 특히 아이들에게 장난감과 교육의 목적을 함께 수행 할 있는 인간 친화형의 장난감 로봇들이 많이 나와있는 실정이다. 이런 로봇들은 일차적으로 애완용 로봇의 모양으로 시작해서 점차 그 시장이 커지고 있다. 160 140 Billon dollars 120 0 80 60 40 20 0 2002 2005 20 2015 2020 Year 공공복지 교육오락 생활지원 가사용로봇 주 :IFR 자료, 미쯔비시 연구소, 일본 공업협회, 한국 시장자료를 바탕으로 시장규모 추정 < 그림 4> 지능형 로봇의 세계시장 전망 1조400억 달러 애완/청소로봇 중심의 시장형성 퍼스널 로봇보급 퍼스널 로봇발전 Health Care, Welfare 로봇등장 1,800억 달러 퍼스널 로봇 의 일반화 1 가구 1로봇 시대 개막 950억 달러 2000년 20년 2020년 < 그림 5> 로봇 시장의 성장 추이 1998년도에 선을 보인 Tiger사의 Furby, 1999년도의 SONY사의 AIBO, 2000년도의 Tiger 사의 Poo-Chi, SONY사의 SDR-3X는 요즘의 toy robot market을 이루고 있는 좋은 예이 다. 이런 interactive toy 같은 경우 2000년도 1월부터 11 월까지 약 $316 million 정도의 시 9

장성을 보여주었다 (MSNBC). SONY의 2세대 AIBO 같은 경우 $1500의 높은 가격에도 불 구하고 45000 대 정도가 전 세계적으로 팔렸다. Nikkei Weekly의 분석에 따르면 애완용 robot의 market 은 곧 $.9 billion 을 육박 할 것임을 예상하고 있다. 하지만 toy robot market이 personal / entertainment robot 쪽으로 확산될 경우 market은 이보다 훨씬 더 커 질 수밖에 없는 것은 자명한 사실이다. 1980년대 초 아주 작게 시작된 personal computer 시장이 20년이 지난 오늘날 인간 사회 에서 없어서는 안될 essential commodity가 된 것처럼 근 2~3년에 걸쳐 시작된 entertainment robot은 앞으로는 애완용 장난감을 시작으로 해서 사람의 생활을 윤택하게 할 Personal Robot 으로 발전할 것이다. 예를 들어 Honda의 ASIMO 같은 경우 2001년 양로원 도우미로 대당 $0,000에 약 0 대 정도를 팔 계획이 세워져 있다. 라. 기술개발 현황 1) 국내 기술개발 현황 전반적으로 현재의 로봇 기술은 여 년 전 신문기사나 여타 과학잡지에서 예상하던 대중의 기대치에 못 미치는 수준임. 이는 여러 로봇 분야의 연구 투자가 상대적으로 뒤져 있기 때문. 최근의 정보(IT) 기술 및 소프트웨어 기술은 급속히 발전하고 있으며, 이의 응용 분야도 모든 로봇 응용분야로 확대되고 있어 창의적인 지능로봇 기술의 초석으로 활용되고 있음. 로봇 비전문가가 복잡한 로봇을 쉽게 적용하여 인간의 노동력을 대체할 수 있도록 하는 기술 이 개발되어야 하며, 이를 위해서는 보다 진보된 운동, 감각, 지능기술 및 휴먼 인터페이스 기 술의 개발이 필요함. 이 분야의 국내 기술 수준은 개발 기술의 시장수요 부족( 산업용 및 극한 환경용으로 국한) 으 로 일본, 미국 등에 비하여 낙후되어 있었으나, 최근에 들어와 서비스 지능로봇( 의료, 오락, 복 지 등) 에의 관심이 확대되어, 국내의 많은 연구기관이 연구를 수행하고 있음. KIST의 서비스 로봇과 휴먼로봇 과제 등에서 이와 같이 지능화된 로봇기술의 일부가 개발 중 에 있음. 또한, KAIST를 비롯한 많은 대학에서 이 분야의 기초 연구가 산발적으로 이루어지 고 있음. 체계적인생산기반및연구기반부족 - 지금까지 로봇연구는 고립, 분산적이고 산업과의 연계성이 낮음. - 전체 시스템을 구성할 수 있는 몇몇 부분적 연구 ( 뇌연구, 인공시각, 이동제어시스템 등) 와 소규모 로봇 프로젝트가 독립적으로 진행. - 산업용 로봇개발 및 연구를 중심으로 센서, 시각, 음성인식 등과 같은 첨단 기반기술에 대한 기초연구가 미미하고 부품 국산화율이 저조함. ( 약20% 이하) 대기업 중심의 기술 독점 및 시장 형성 - 로봇산업이 중소기업적 특성을 갖고 있지만, 로봇기술 및 정보의 독점과 더불어 로봇 생산 및 수요가 대기업 중심으로 시장형성이 되어 있어, 관련 중소기업이 역량 발휘를 못하는 실정임. - 최근 20 개 이상의 벤쳐기업 중심으로 엔터테인먼트 로봇, 퍼스널로봇, 홈로봇 등의 지능로봇 개발및제품출시. 기술 자립도가 낮고, 가격 경쟁력 약함. - 구동기, 감속기, 베어링 등과 같은 로봇 핵심부품에 대한 기술자립도가 이루어지지 않아 수입 의존도가 높고 가격 경쟁력이 없어 수출 부진함. - 산업용 로봇만으로는 시장규모가 작고, 선진국 대비 가격경쟁력이 낮음.

- 대기업 중심 및 계열사 중심의 시장형성으로 인해 채산성이 낮음. - 국산품 사용에 대해 보수적임. - 개인용 로봇의 신규 잠재시장에 대한 대비가 전무한 상태임. 선진국과의 기술 격차 -선진국과는 3-5 년의 기술격차를 보임. - 우수한 인적자원과 창의력, 정보/ 전자/ 반도체 분야의 성과 활용가능성, 남북 강점 분야간 의 전략적 결합, 탄탄한 국내 로봇 수요 기반 ( 작업자 만명당 로봇 사용대수 세계 3 위) 등을 고려할 경우 우리의 잠재력은 매우 큼. 로봇의 대중화/ 사회화 노력 - 로봇 산업의 여러 가지 열세 속에서도, 국민 인식 확산 및 대중화를 위한 노력으로 최근 FIRA 로봇축구 대회, IROC 로봇올림피아드, 지능로봇 경진대회, 마이크로마우스 대회 등 다 양한 행사가 활발히 진행 중임. 로봇산업체인력교육및기술교류 - 로봇 산업의 기술적 특성에 따라 중소기업, 벤쳐기업형 산업형 시장이 형성됨에 따라, 급변 하는 기술에 따른 즉각적인 대처를 위해, 산업체 인력 재교육 및 기술 교류의 필요성 증가 - 산업자원부 및 과학기술부 지원 등의 국가 과제의 신규 추진이 늘어남. 2) 국외 기술개발 현황 주요 해당분야 경쟁국가의 현황 및 동향 - 미국, 일본 등 선진국은 국가차원의 전략적 종합계획 수립을 통하여 기초/ 응용 연구와 인프 라구축등에대규모투자및국가적이니셔티브를준비중 - 미국: 에너지성이 주축이 되고, 국방성, NASA, DARPA 등이 협력하여 구성된, 로봇 및 지능 기계 협력위원회 (RIMMC: Robotics and Intelligent Machines Cooperative Council) 에서 는 지능기계 협력컨소시움(IMCC) 을 조직하여 산업계 및 연방정부가 향후 5년간 1억불의 기 술개발 자금을 지원할 계획. - 미국: NASA 에서는 극한 환경하에서의 자율로봇에 대한 연구를 수행. DARPA를 중심으로 한군사관련연구기관에서는전투를위한자율로봇연구를수행및지원 - 미국은 자율로봇 개발을 위해 일본과의 협력 정책을 조인 - 일본: 산업용 로봇 육성 및 발전을 위해서, 정부 및 민간의 협력으로 세계 1위의 로봇산업 국가로 발전하였음. 일본 정부는 비제조업 분야의 로봇 연구, 개발에 대해 미국과 유럽 등 기술 선진국의 추격에 대비해 다양한 정부 주도의 로봇 연구개발 프로그램을 시행. - 일본: 통산성의 주도하에 극한작업로봇 프로젝트, 인간형로봇 프로젝트 (1998-2002) 등 을 진행. 2001 년 경제산업성은 일본이 로봇 분야에서의 선두주자를 목표로 하는 21세기 로 봇 챌린지 중장기 계획을 발표. - 일본: 정부가 나서서 이 분야에서 새로운 시장을 적극적으로 개발하고, 기술의 개발과 원활 한 산업계로의 전수, 적합한 교육, 훈련 제도의 개발을 유도. - 유럽: EUREKA, ESPRIT, BRITE, TELEMAN 등의 산학연 협동연구를 지원. 미국 미국은 1997 년 이후 일본 주도의 로봇 산업에 대응하기 위해 상 하원에서 로봇 및 지능기계발전 조치의 입법화를 추진하고 있다. 로봇 및 지능기계협력위원회 (RIMMC: The Robotics and Intelligent Machines Cooperative Council) 에서 지능기계협력 컨소시움(IMCC) 을 조직하여 산업 11

계 및 연방정부가 향후 5년간 1 억불의 기술개발 자금을 지원할 계획이다. RIMCC는 연구소와 대 학이 연계하여 로봇이 사회에 제공할 이익에 대한 비전 등을 연구하여 500 개 업체, 대학 및 연구 소가 유기적인 네트워크로 구축되어 있다. 또한, 건설, 농업, 광산, 건강보조 등의 기존 시장과 가 사, 방범, 교통 등 신규시장에서 로봇 관련 연구를 증진시키고 있다. 로봇 산업에서 미국은 인간 대역뿐만 아니라 영화촬영용 동물 로봇, 가사 보조용 로봇에서 우주 탐사용 로봇에 이르기까지 다양하게 산 학 연구계가 특성화된 영역에서 기술개발을 추진하고 있 다. 연구소 및 대학을 중심으로 하여서는 특수 용도의 핵심기술을 개발하고 개발된 핵심기술 중 시장 수요가 있는 기술은 기업체로 이전하여 상품화를 시도하고 있으며 기업체는 핵심기술을 이 어받아 노약자, 간호보조용, 청소용 혹은 보안용 로봇 등 생활에 도움을 줄 수 있는 지능로봇을 상품화하여 판매하고 있다. 학교와 연구소에서 진행되는 대표적인 인간형 지능로봇연구로서, 미국 MIT의 AI Lab. 에서는 인간의 인지과정을 모사하고 이를 이해하기 위한 플랫폼으로서 인간형 로 봇 COG 를 개발하고 있다. 또한 1990 년대를 뇌의 십년 (Decade of the Brain) 으로 부시대통 령이 선포함으로써 인간 뇌의 지능을 로봇시스템에 적용한 기술개발이 이루어지고 있다. 한편 국방성의 DARPA를 중심으로 Carnegie Mellon, MIT 등 대학의 기초연구를 지원하여 산업 용 로봇뿐만 아니라 복지 박물관 안내 및 오락용 지능로봇이 개발되고 있다. 예로서 Carnegie Mellon 국립 박물관 Dinosaur 홀에서 방문객들에게 영상 및 음악을 제공하는 이동형 지능로봇 Sage를 개발하였으며 MIT 대학에서는 애완용 지능로봇 Yoppy 를 개발하였다. 미국은 제조업 등의 비 활성화와 고용효과의 감소라는 인력 중시 정책의 특성상 몇몇 분야를 제 외하고는 로봇 연구가 답보 상태에 머물렀다. 그러나 항공, 우주, 군사와 같은 특수 분야의 기술 력은 타의 추종을 불허할 정도의 우수한 첨단 기술을 가지고 있다. 로봇 분야의 연구 인력과 기 술력은 세계적인 수준이며 전반적인 기초 연구가 매우 활발히 이루어지고 있으며 이 분야의 연구 비 총액은 약 일본의 배 정도로 추정된다. 향후 로봇 연구가 가속화되기 위해서는 기초 과학 분야의 뒷받침이 필수적인데 미국은 기초 과학 분야에서 높은 기술 수준을 보유하고 있으며 이와 같은 기술력을 바탕으로 차세대 로봇 개발을 시도하고 있고 특히 재활용 로봇, 의료용 로봇 등의 서비스 로봇 분야에서 집중적인 기술 개발을 시도하고 있다. 미국 irobot 사에서 개발한 irobot-le 로봇은 경비, 애완동물 돌보기, 보모감시, 노인보호 등의 용도로 개발되었다. 데스크 탑 컴퓨터에 대응되는 기능을 보유하고 있으므로 경우에 따라서 가정 에서 컴퓨터로 사용될 수 있으며 이동 기구를 이용하여 계단이나 문턱과 같은 장애물을 회피할 수 있는 능력이 있으나 외형이 인간 친화적이지 않고 로봇의 지능적인 측면은 현재 초기 단계로 주로 웹을 기반으로 원격조작할 수 있는 로봇으로 개발되었다. 네트워크와 브라우저를 통하여 원 격지에서도 로봇을 조작할 수 있으며 로봇이 위치하는 장소의 화상을 전송하는 기능을 가지고 있 다. 하지만 가정용으로 사용하기에는 아직까지 동작시간이 짧고 충전시간이 긴 단점이 있다. 한편 Cye-SR 은 실용적인 면을 바탕으로 청소, 우편 배달, 커피 배달 등 가정이나 사무실에서 사용하 기 위해서 개발된 로봇으로 이것은 현재 $900 정도에 판매하고 있으나 용도가 제한되어 있다는 단점이 있다. 일본 전세계 산업용 로봇의 60% 를 보유하고 있는 일본은 1970 년대부터 기술개발, 보급, 산업기반 육 성 등을 전략적으로 추진하고 있으며 강력한 기반 기술과 요소 기술을 토대로 기존의 산업용 로 봇 시장 이외에도 신규시장 창출을 위한 선도적인 로봇 기술개발에 정부가 적극적으로 투자하고 있다. 일례로 통산성주도의 극한작업로봇 프로젝트, 인간형로봇 프로젝트 (1998-2002) 등을 진행하고 있으며, 2001 년 경제산업성은 일본이 로봇분야에서의 선두주자를 목표로 하는 21세기 로봇 챌린지 중장기 계획을 발표하였다. 한편 혼다는 독자적으로 이미 인간형 로봇 P3와 12

ASIMO 개발을 위해 년간 총 2000 억원의 연구비를 투입하였고, 이를 기반으로 로봇의 실질적 인 적용을 시도하는 프로젝트에 2000년 기준 약 00 억원의 연구비를 투입하고 있다. 산업용 로 봇 분야의 세계시장 규모는 약 60억불이며 연간 성장률이 % 대로 유망한 산업이다. Fanuc, 야 스카와, ABB 3대 로봇 제작사가 총 시장의 30% 이상을 점유하고 있고, 가동중인 산업용 로봇의 수는 65 만대로 추정되고 있다. 비제조업용 로봇은 특정 로봇 공급 업체보다는 해당 분야의 기존 산업체들을 중심으로 로봇 사업 을 전개하고 있다. 건설용 로봇의 경우는 건설시공업체인 가지마 건설, 다케나카 공무점 등이, 통 신선 보수로봇의 경우는 NTT가 로봇 사업을 전개하고 있으나 시장 형성단계로 아직 경쟁체계가 구축되어 있지 않은 상태이다. 또한 애완용 로봇과 축구 로봇을 통하여 로봇의 마인드를 확산시 키고 있다. 소니, 혼다, NEC, Matsushita, 미쓰비시, Omron 등의 대기업을 비롯한 수많은 기업 들이 거대시장을 예상하고 개인용 로봇 시장 공략을 개시하고 있는 상태이다. 이들이 개발하는 로봇 분야는 완구용 로봇부터 인간형 로봇에 이르기까지 매우 다양한 형태를 지니는 데, 혼다의 2 족 보행 로봇은 월드컵에서 시구를 할 예정이며, 반다이, 타카라, 토미 등의 완구회사에서는 디 지털 완구 로봇을 출시할 예정이다. 신문 방송 등의 대중매체에서는 거의 매일 로봇 관련 소식을 보도함으로써 일상생활 속에서의 로봇에 대한 저변확대를 꾀하고 있다. 일본 로봇 공업회는 20년경 개인용 로봇의 수요가 급증하여 향후 로봇 시장을 주도할 것으로 예측하고 있으며 개인용 로봇 중 가정용 로봇 수요가 가장 많을 것을 예측하고 있다. 정부 주도 하의 집중적인 연구 개발과 투자로 로봇 기술의 효시인 미국을 앞지르며 과거 20여년 동안 산업 용 로봇에서 세계 제 1위의 로봇 강대국으로 자리 잡으면서 로봇 분야의 많은 요소 기술과 기반 산업을육성보유하고있다. 산업용 로봇의 한계를 극복하기 위해 차세대 로봇 개발에도 지속적으로 집중적인 투자를 하고 있 으며 산업용 로봇의 고급화를 추진하고 있다. 또한 대기업들의 주도하에 이미 차세대 로봇 시제 품과 제품을 양산하고 있다. 강력한 정부 주도와 대기업 중심의 거대 프로젝트를 통하여 대규모 차세대 로봇의 개발을 추진하고 있으며 대규모 컨소시움을 통하여 개발하고 차세대 로봇 중에서 개인용 로봇 개발에 연구를 집중하고 있다. 하지만, 일본이 가지고 있는 최대의 약점은 창의적인 분야의 로봇 기술 개발이 부족하다는 점이다. 이것은 일본 사회가 가지고 있는 경직성에 의한 것 으로 판단되는 데 창의적 기술은 차세대 로봇 산업의 가장 큰 성공 요인으로 작용할 것으로 사료 된다. 새로운 기술을 도출하여 새로운 분야의 로봇을 설계하는 것이 아니라, 현재 개발된 기술을 활용 조합하여 먼저 제품으로 구체화하는 전략으로 새로운 분야의 로봇을 개발하고 있다. 또한 인간형 로봇을 본격적으로 활용하기 위하여 신뢰성 기술을 개발하고 있으며 이것은 혼다와 소니를 중심 으로 하여 상품화를 시도하고 있으며, 2족 보행 로봇 개발 분야에 있어서는 세계에서 독자적인 기술을 보유하고 있는 상태이다. 산업용 로봇의 표준화를 주도함으로써 표준화 기술을 주도하고 있다. 유럽 EU에서는 EUREKA, ESPRIT, BRITE, TELEMAN 등의 산학연 협동연구가 대규모로 실시되고 있으며. 1996년부터 독일 국립정보기술센터와 스위스 제네바대학 등 개 연구기관의 협력 아래 시각을 구비한 지능형 로봇을 개발하는 VIRGO 계획을 추진중이다. 독일 프라운호퍼 연구소에서 는 척추수술 등 섬세하고 정밀한 움직임에 적합한 외과수술용 로봇을 개발 중이며, 영국 다이슨 사는 센서를 이용해 의자나 책상 등 장애물을 피해 다니며 청소할 수 있는 자동 주행형 청소로봇 개발 ( 99. 12) 중이다. 스웨덴의 린셰핑대학은 사람의 혈액 속에서 간단한 수술 등 작업가능한 길 이 0.5mm, 폭 0.25mm 의 초소형 로봇을 개발하였다. 스위스대학 신경정보학 연구소에서는 인공 13

지능기술 개발을 위한 시각칩 및 청각칩 등을 개발 중에 있다. 마. 표준화 현황 1) 국내 표준화 현황 국내에서는 로봇 시스템 개발 시 특히 산업용 로봇의 경우 외국회사와의 기술제휴를 통하여 상업화를 추진하였기 때문에 System Integration 기술에 관련된 연구개발이 매우 미진한 상 태임. 다만 산업표준심의회에서 산업용 로봇관련 규격들이 정해져 있고 ( 표 3), 생산기술 연구원에서 90년 대 중반에 FA 기기와 로봇에 대한 표준화 조사연구를 수행한 정도. 외국의 경우와 마찬가지로 국내의 지능형 로봇에 대한 규격은 제정된 것이 전무하고 일부 산 업용 로봇 중 자율화 부분 및 부분적인 안전성에 대한 부분만 표준화 조사연구가 수행되었음. 산자부는 차세대로봇 과제의 일환으로 2000년부터 모듈화를 통한 퍼스널로봇 연구를 수행함 으로서 표준화를 위한 기반을 구축하고 있으며 이와 병행하여 자율로봇의 기능 및 성능을 포 함한 종합평가기술의 선행 표준화 추진 중임. 로봇분야에 대한 생산기반 및 체계적인 연구부족으로 연구기반이 취약. 대부분의 로봇연구는 고립 분산적이고 산업과의 연계성이 낮음. 전체 시스템을 구성할 수 있는 몇몇 부분적 연구 ( 뇌연구, 인공시각, 이동제어시스템등) 과 소규모 로봇 프로젝트가 각각 독립적으로 진행. 따라 서 로봇개발 및 연구를 중심으로 센서, 시각, 음성인식 등과 같은 첨단 기반기술에 대한 표준 화가 미미하고 부품 국산화율이 저조.( 약 20% 이하) 로봇기술 및 정보의 독점과 더불어 로봇 생산 및 수요도 대기업 중심으로 시장형성이 되어있 어 로봇산업이 중소기업적 특성을 갖고 있지만 관련 중소기업이 현실적인 어려움으로 역량발 휘를 못하는 실정. 지능형 로봇에 대한 표준화된 시험평가 방법의 부재로 개발된 다양한 기술이 시도되고 중복 개발이 빈번하여 국가적으로 자원낭비 심함. 14

< 표 3> 국내 로봇관련 규격 No. 규격번호 규격 명칭 발행기관 1 B 0067 Manipulating Industrial Robots - Vocabulary ISO 8373 2 B 0068 Symbols for Industrial Robots 3 B 6384 4 B 71 5 B 72 6 B 73 7 B 74 8 B 76 9 B 77 B 78 11 B 76 Manipulating Industrial Robots - Mechanical Interfaces - Part 2 : Shafts(Form A) ISO 94-2 Manipulating Industrial Robots - Presentation of Characteristics ISO 9946 Measuring Methods for Characteristics and Functions of Industrial Robots ISO 9283 : 1998 Manipulating Industrial Robots - Safety ISO 218 : 1992 Identification Symbols and Colours for Operator Controls for Industrial Robots IEC 60204-1, ISO 7000 General Code of Design for Modularization of Industrial Robots Circular Flanged Mechanical Interfaces of Industrial Robots ISO 9049-1 Manipulating Industrial Robot - Coordinate Systems and Motion Nomenclatures ISO 9787 Industrial Robots - Electrical Equipment ISO 204-1, ISO 204-2, ISO 617 12 B 77 Industrial Robots - Programming Language SLIM 13 B 70 14 C 0282 15 X 69 Manipulating Industrial Robots - Automatic End Effector Exchange Systems - Vocabulary and Presentation of Characteristics ISO 11593 : 1996 Guide Lines for Manipulating Industrial Robots - EMC Test Methods and Performance Evaluation Criteria ISO TR 162 Manipulating Industrial Robots - Intermediate Code for Robots(ICR) ISO TR 562 : 1995 16 X 69 Standardization of Manufacturing Message Specification on Transmission Control Protocol / Internet Protocol 15

가) 각 요소 기술별 국내 기관의 기술경쟁력 현황 지능형로봇 기술 운동/ 조작 메커니즘 국내 기관 기술 경쟁력 유진로보틱스는 차세대로봇사업 초기부터 적극적으로 참여, 구조에 대한 연구를 시도하여 기반을 다지고 있음. 모듈화된 로봇 통신 및 제어 KIST에서 일찍이 휴먼로봇 과제를 통하여 제어구조에 대한 표준에 대한 객관적인 기준을 확립하는 등 국제적 경쟁력을 갖출 수 있는 기반을 구축 하였음. 삼성전자에서는 압전청각센서 및 MEMS를 이용한 센서의 개발과 표준화를 적극 수행함으로서 사실상 표준인 로봇용 센서의 상품화를 추진하는 등 센서 및 환경인지 국제적인 경쟁력을 확보하고 있음. ERC인 경북대 센서기술연구소는 16x16 pixel의 인공 망막칩을 개발하는 등국제적인경쟁력을가지고있음. 인공지능 시작 단계이나 외국의 경우도 초기 단계이므로 경쟁력 비교로 보면 비슷함. HRI 시스템 통합 KIST는 지능화된 MMS 기술의 일부가 개발중이며 KAIST외 많은 대학에 서 기초 연구가 수행. 선진기술 대비 기술수준 격차가 크지 않고, 감성명 령/ 재현 기술 개발 분야 및 IT 기술과 접목된 가상 I/F 및 programming 기술 분야는 충분한 경쟁력이 있음. 생산기술연구원이 주관으로 참여하는 과제에서 미들웨어 및 시스템개발 환경 구축은 그 성과가 높게 평가되고 있음. ( 주) 평션베이에서는 실시간 시뮬레이션이 가능한 동역학 솔버를 가져 국제 경쟁력의 우위를 점하고 있음. 2) 국외 표준화 현황 국제표준화기구인 ISO/IEC에서 일부 로봇에 관련한 표준화가 수행되어 있으나 산업용 로봇 분야에 대해서만 표준이 제정되어 있어( 표 4) 지능로봇에 대한 표준화 작업의 조속 추진을 시 도중임. 미국은 일본 주도의 로봇산업에 대응하기 위해 로봇 및 지능기계발전조치의 입법화를 추진. 로봇 및 지능기계협력위원회(RIMMC:) 에서 컨소시움(IMCC) 을 조직하여 산업계 및 연방정부가 향후 5년간 1 억불의 기술개발 자금을 지원하여 표준화를 포함한 연구 추진 계획. 일본의 경우는 현재 개발된 기술을 활용 조합하여 먼저 제품으로 구체화하는 전략으로 자율로 봇을 개발. 인간형 로봇을 본격적으로 활용하기 위하여 신뢰성 기술을 개발하고 있으며 2족 보행 로봇 개발 분야에 있어서는 세계에서 독자적인 기술을 보유. 산업용 로봇의 표준화를 주 도함으로써 표준화 기술을 주도하고 있음. 자율로봇이 첨단기술이므로 개도국에서는 뚜렷한 정책적 지원이 아직까지는 없는 실정 - 세계 각국은 표준을 시장 확대 수단으로 적극 활용하고 있음 -세계교역량의 80% 가 표준에 영향 - 선진국은 표준을 높게 설정하여, 자국 시장을 방어하는 기술 장벽으로 적극 활용 - 개도국에 대해서는 자국에 유리한 국제표준을 준수토록 함 16

- 95년 WTO/TBT 협정, APEC 오사카 행동계획에서 선진국은 2005 년, 개도국은 20까지 모 든 국가 규격을 국제규격에 부합화 하기로 합의 < 표 4> 산업용 로봇 관련 국제 규격화 영역 국제규격 관련기관 ISO BSI ANSI JIS Human Interface 15187 R15.02/1 B 8439 Electrical Interface 162 R15.01-1 B 8438 산 업 용 로 봇 표 준 분 야 Mechanical Interface 132,94_1, 94_2 Communication Interface Performance 9283, 9946, 133 BS 7228 : SEC 5.1 BS 94_1,94_2 BS 7228 : SEC 4.1 BS 9283 Safety 218 BS 7228 : Part 6 R15.05-1, R15.05-2 B151.27, R15.06 B 8436, B 8441 B 8432 B 8433 Terminology 11593, 8373 BS 11593,8373 B 0134, B 0138 2. 중장기 표준화 Roadmap 가. 표준화 추진 전략 및 체계 1) 국내 표준화 추진전략 단계별 추진: 지능로봇 기능구현을 위한 로봇 내부 요소 간의 표준화를 선행 추진. 기본 표준 초안을 구체화 한 후에 외부로의 정보전달 및 인터페이스를 위한 표준화를 추진. 연구개발과 병행하는 표준화: 지능로봇은 융합형 기술이므로 세부 기술이 매우 다변하고 system integration 자체도 새로운 기술임. 따라서 표준화 수행을 위해서는 세부기술 및 system integration 기술의 연구개발이 필요함. 표준의 실체화: 각 세부 기능에 대한 단계적인 평가와 수치화에 따른 로봇의 지능지수 부여 또는 인간-로봇 인터렉션 지수 표준화를 통하여 로봇의 인간공존 환경에 대한 능력을 계수화 하여 적용하는 실제적인 인증을 수행. 산 학 연 공동 표준화 연구회 및 포럼 등을 통하여 국내 표준화 활동을 주도. 센터시설 확보, 기본 인력구성, 정보네트웍 구성을 통하여 지능로봇을 위한 표준문제 연구 수행 민간 부문은 전문가 집단을 적극 활용하여 분야별 표준화 활동 강화 및 산업화의 기반을 구축. - 분야별 전문가들로 포럼을 구성하여 분야별로 로드맵을 작성하고 사업을추진. 각 분야별 상 호 유기적인 연계가 이루어질 수 있도록 전체적인 조정역할 수행 17

- 기표원, 시험원, TTA, 로보틱스연구조합, 한국로봇공학회 및 한국지능로봇산업협회 등의 관 련기관에서 분기별로 산학연 기술표준 워크샾을 개최 민간 의견을 수렴 - 산학연관 전문가로 분야별 운영위원회를 구성 - 학계 및 ITRC를 통한 기반 학문 연구 결과가 표준화에 적극 반영되도록 조정 1) 국외 표준화 추진전략 국제적으로 지능로봇의 표준화가 공식적으로는 진행되지는 않았으나 산 학 연 로봇 전문가가 참여하고 있는 IEEE, ISO 및 IFR 포럼을 통하여 지능로봇의 선행표준화의 필요성을 역설하 고, 전문가들로 하여금 국제 표준화 활동 및 국내 로봇기술 보급, 표준기술 공동 연구 등을 지 원 지능로봇 기술 표준화를 위한 국제적 활동내용에 대한 정보를 정기적으로 수집하여 국내 관련 업계에 제공(DB 구축 등) - 국내외 표준화 활동내용에 대한 정보 제공 - 일본, 미국 등 자율로봇에 관한 선진국 전문가의 의견을 수렴코저 초청 또는 방문 등 국제표 준화 활동 추진 3) IPR확방안 핵심 기술에 대한 지적재산권(IPR) 확보방안 - 인간 로봇 인터페이스 기술의 약진이 예상되며 로봇 용도의 다양화에 따른 비전문가와의 협 동을 통해 특허기슬을 개발. 특히 최근 한국이 주도하고 있는 IT 기술과의 접목을 통해 지능 - 로봇 분야에서의 주도권을 확보 한국이 절대적인 기술 우위를 지니는 정보단말과 결합된 형태로서 새로운 로봇 유형과 서 비스를개척하고국제기술표준및핵심기술개발을주도. 18

나. 표준화 3개년 Roadmap(20-20) 핵심표준화 요소기술 세 부 요 소 기 술 국내 표준화 완료시기 11 이후 국제 표준화 완료 시기 기술개발 완료시기 국내 국외 요소부품 및 모듈 - 로봇의 하드웨어(센서, 구동기 등) 모듈 및 모듈간 통신 아 키텍쳐 및 프로토콜 - 하드웨어와관련된소프트웨어모듈및그모듈간통신 프 로토콜 및 인터페이스 06 06 06 지능로봇 플 랫폼 기술 - 로봇 소프트웨어 아키텍쳐, 라이브러리 (로봇응용실행, 행 동제어, 디바이스 인터페이스 등) 기술 - 통합 제어시스템 - 미들웨어 - 실시간 운영체제 - 학습 및 진화를 위한 지능화 소프트웨어 기술 06 06 06 06 인간-로봇 인 터페이스 - 인간-로봇 인터페이스 (프로토콜) 기술 - 인간-로봇 의사교류(대화) 기술 - 인간-로봇 커뮤니케이션을 위한 (오감) 인지 기술 19

핵심표준화 요소기술 세 부 요 소 기 술 국내 표준화 완료시기 11 이후 국제 표준화 완료 시기 기술개발 완료시기 국내 국외 환경 및 네트 워크 -서버-로봇간네트워크통신프로토콜 및QoS 보완기술 -보안및QoS 지원네트워크프로토콜 -서비스간 네트워크 정합 연계 기술 - 유비쿼터스 센싱 및 상황/행동 인식 - 지능로봇 동작 환경 인식 및 기준 12 06 05 성능확보 및 안전성 - 기능 및 성능 기준 및 평가 - 신뢰성/안전성 기준 및 평가 - 자율 및 지능 평가 서비스 및 보안인증 기술 - 서비스서술(description) 표준 - 네트워크 및 시스템 보안 기술 - 사용자 및 서비스 인증 기술 - 생체기반 사용자 인증 기술 12 20

다. 표준화 Roadmap ( 년 예측) 2005 2006 20 20 20 20 2011 2012 2013 2014 요소부품 및 모듈 기술 하드웨어 모듈 및 모듈간 통신 소프트웨어 모듈 및 그 인터페이스 센서/구동기 모듈 모듈간 접속 기준 모듈간 기구접속 인터페이스 모듈 드라이버 소프트웨어 모듈 간 인터페이스 API 통합 PNP 지원 general 모듈 지능로봇 플랫폼 기술 로봇 소프트웨어 아키텍쳐, 라리브러리 총합제어 시스템 미들웨어 실시간 운영체제 학습 및 진화를 위한 지능화 소프트웨어 로봇 API 개방형 아키텍쳐 지능형 동적 에이전트 Software agent 간의 인터페이스 개방형 제어 시스템 PNP지원 통합제어기 SoC기반 통합제어기 통신 미들웨어 지능형 통합 미들웨어 실시간 O/S 설계기술 Embedded OS kernel 미들웨어 통합 실시간 O/S 학습 및 추론 기술 온톨로지 기반 추론 기술 AL 및 진화 소프트웨어 기술 인간-로봇 인터페이스 기술 인간-로봇 인터페이스 기술 명렬 입력 인터페이스 장치 표준화 실감 인터페이스 기술 표준화 다중 의사표현 기술 표준화 인터페이스 신뢰도 향상 인간-로봇 의사교류(대화) 기술 다중 의사교류 언어(표현) 표준화 감성 기반 다중 의사교류 언어 표준화 의사교류 신뢰도 향상 인간-로봇 커뮤니케이션을 위한 (오감) 인지 기술 시청각 기반 인지기술 표준화 센서 기반 제어 기술 표준화 촉각/후각/미각 기반 인지기술 표준화 시청각 기반 의도/감성 인지기술 표준화 인지기술 신뢰도 향상 21

2005 2006 20 20 20 20 2011 2012 2013 2014 환경 및 네트워크 기술 네트워크통신프로토콜및QoS 보 완기술 보안및QoS 지원네트워크프로토콜 서비스간 네트워크 정합 연계 기술 서버로봇간프로토콜기능구현API 로봇-로봇간, 시스템 간 통합 네트워크 보안 QoS 지원프로토콜 서비스간정합프로토콜기능구현API 로봇간 협력 작업용 통합 통신 서비스간통합기능구현 유비쿼터스 센싱 및 상황/행동 인식 동작환경 기준 및 인식 시청각기반행동인식 온톨로지기반행동인식 유비쿼터스 환경하의 행동인식 다중센서 시스템 표준화 유비쿼터스 센싱 표준화 동작 환경 기준 및 접속표준 환경 인식 SLAM 성능확보및안전성기술 기능및원격제어성능평가기술 모듈별 기능/성능 평가 기술 활용별기능/성능기준및평가기술 신뢰성/안전성 확보 및 평가 기술 안전기준 기술 안전성평가기술 신뢰성평가기술 자율및지능평가기술 모듈자율성평가기술 지식/논리진화, 학습평가 Robotic IQ 측정및평가 표준 평가시스템 및 플렛폼 서비스 및 보안인증 기술 서비스 서술(description) 표준 XML 기반서비스서술언어 서비스스키마서술언어 네트워크 및 시스템 보안 기술 SSL/VPN 기반네트워크보안기술 유무선네트워크통합보안기술 사용자 및 서비스 인증 기술 PKI 기반사용자인증기술 PKI 생체정보통합인증기술 생체기반 사용자 인증 기술 지문/얼굴인식기술 성문/홍체인식기술 다중 생체 인식 기술 국내 성숙 기술 국내 개발 기술 국내 미비 기술 고 저 중요도 22

3. 개발과제에 따른 표준화 로드맵 산업용 로봇에 대한 표준화는 수행되어 많은 자료가 있으나 지능형 로봇에 대해서는 미국, 일본 등의 선진국에서도 연구개발과 동시에 표준화 추진하고 있어 아직까지 표준화 성과나 시안조차 공개되지 않고 았음. 따라서 지능형 로봇의 표준안은 선행표준의 형태로 수행되는 것이 타당하며, 개발과제에 따른 표준화 로드맵을 작성하였음. 개발과제에 따른 표준화 로드맵 범례: 규격화 표준화 도출 과제명 1 2 3 4 5 6 7 8 9 청소용 로봇의 성능 평가 방법 표준화 도장용 로봇의 성능 평가 방법 표준화 가정용 로봇의 지능 지수평가 방법 표준화 재난구조용 로봇 성능 평가방법 감시용 로봇 성능 평가 방법 자율로봇 용어정의 표준화 개인완구의 안전성 평가 방법 표준화 재활로봇의 안전성 평가 방법 표준화 의료용 로봇 플랫폼 표준화 표준화가능시기 '05 '06 ' ' ' 개발과제명 국제규격 제안 / 개발기간 비고 가정내 청소 자동화를 위한 이동로봇 개발 / 2000. - 2002. 선체 외판 전처리 및 도장용 로봇 시스템 개발 /2001. - 2004. 인공지능기반 가정용 로봇 개발 / 2003.04-20.03 빌딩 및 공공시설 내 경비, 안전관리 및 재난 구조용 로봇 개발 / 2003. - 2005. 지능형 감시 경계용 로봇 개발 / 2003.12-20.11 자율로봇종합평가표준화 / 2003-20 Entertainment용 지능형 로봇 개발 / 2003-20 장애인노인돕는재활로봇/ 1998-2003 생활지원을 위한 인간 기능 지능 로봇플랫폼 / 2003..1-2006.3.31 산자부 과기부 원격 진료를 위한 통신 방법 표준화 지능형 의료지원 로봇 / 2003..1-2006.3.31 23

범례: 규격화 표준화 도출 과제명 11 12 13 서비스 로봇 안전성 평가 방법 표준화 학습 기능 평가를 위한 모델링 표준화 로봇용 시각인터페이스 호환성 표준화가능시기 '05 '06 ' ' ' 개발과제명 서비스로봇 기술개발 / 2002.1-20.12 국제규격 제안 / 개발기간 비고 정적/ 동적 지각정보의 Context/Semantics 모델링 및 학습 기술(I) / 2002.1-20.12 인간-로봇 상호작용을 위한 시각 인터페이스 기술 개발 / 2002.1-20.12 14 인터페이스 접속 방법 표준화 지능로봇 기반 노인 정신 건강 증진및인터페이스기술개발 / 2002.1-20.12 15 음성 정보 인식 표준화 효과적 상호작용을 위한 음원 위치추적및음성전처리기술 개발 / 2002.1-20.12 16 기기간Network 환경 구축 표준화 IT기반서비스 로봇 / 2004.1-20.12 정통부 17 센서기반 로봇환경 표준화 Network 기반 공공 도우미 로봇개발 / 2004.1-20.12 18 임베디드 컴포넌트 및 접속방식표준화 인간- 로봇 상호작용을 위한 시각 인터페이스 기술 개발 / 2004.1-20.12 24