지능형로봇 제1장 총 론 1. 표준화 로드맵 작성 대상 1.1. 지능형 로봇의 정의 지능형 로봇이란, (1) 외부환경의 변화를 인식하고 (2) 스스로 상황을 판단하여, (3) 자율적으로 동작하거나 인간과 상호작용 을 하는 로봇을 의미 지능형 로봇은 단순히 주어진 환경에서 인간이 할 수 있는 일을 대신할 뿐만 아니라, 별도 의 조작이 없이도 스스로 주변의 상황을 인지하여 행동하는 능력을 가진 로봇으로 정의 일본에서는 로봇을 산업용과 비산업용으로 구분하고, 산업용을 제조업용과 비제조업용으 로 세분 IFR(국제로봇연맹)에서는 일본의 제조업용, 비제조업용, 비산업용 로봇을 각각 산업용 로 봇, 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 1.2. 지능형 로봇의 분류 고전적으로 로봇은 그 용도에 따라 산업용 로봇과 비산업용 로봇으로 분류함. 산업용 로봇 은 이동기능이나 머니퓰레이터 작동 기능을 갖고 있어 산업 현장에서 프로그램에 의해 각 종 작업을 수행하는 로봇이며 비산업용 로봇은 산업용 로봇을 제외한 로봇으로 인간에게 각종 서비스를 제공하는 로봇을 말함. 최근에 이르러 로봇의 종류가 다양해져서 세분화된 1
신성장동력산업 국제표준화 로드맵 Ver3.0 분류가 필요하게 되었는데 우리나라에는 로봇의 특성과 작업, 그리고 인간관계에 따라 로 봇의 종류를 다음과 같이 세분화하여 분류함 <표 1> 로봇의 고전적 분류 구 분 내 용 산업용 로봇 비 산업용 로봇 제조업용 산업용 로봇 비제조업용 산업용 로봇 개인용 로봇 서비스로봇 공장 자동화용도로 사용되는 로봇 1차 산업이나 비 제조업분야에 사용되는 로봇으로 우주항공, 원자 력발전소, 건설, 농업, 위험지역 등 특수 작업에 사용되는 로봇 등 이다. 개인용 또는 가정용으로 사용되는 로봇 공공복지나 의료용으로 사용되는 로봇 <표 2> 로봇의 새로운 분류 구 분 내 용 서비스 로봇 개인서비스 전문서비스 인간의 생활범주에서 제반서비스를 제공하는 인간 공생형 대인지 원 로봇 불특정 다수를 위한 서비스 제공 및 전문화된 작업을 수행하는 로봇 제조업용 로봇 네트워크 기반 로봇 각 산업의 제조현장에서 제품 생산에서 출하까지 공정 내 작업을 수행하기 위한 로봇 로봇과 네트워크가 융합되어 언제 어디서나 서비스 제공이 가능 한 유비쿼터스형 로봇 1.3. 지능로봇 기술의 개요 보다 복합화, 지능화된 센서 및 구동기 모듈을 소프트웨어 체계에 의해 통합되어 이루어지 는 지능로봇 플랫폼에 필요한 기술 인간과 서로 상호작용(대화, 접촉, 조작 등)을 하면서 인간의 명령과 감정을 이해하고, 이 에 따라 반응하고 자신의 감성을 표현할 수 있는 인간 지향적 로봇 기술 환경의 인식, 정보의 획득, 지능적 판단, 자율적인 행동 등의 인공지능 기술을 이용하여 정 보통신기술을 바탕으로 인간에게 다양한 형태의 서비스를 제공하는 로봇 2
지능형로봇 인간과 현실공간을 공유하고 상호작용하면서 인간기능을 수행하는 기계, 전자, 정보, 생체 공학의 복합체인 기술융합(Fusion) 시스템으로, 환경정보를 자율적으로 처리하면서 사회 경제적 역할 수행 지능로봇은 인간과 밀접한 상호작용을 가지며, 인간의 삶의 현장에서 직접적으로 인간의 활동을 돕는 역할을 하게 되며 기계와 인간과의 인터페이스 기술이 매우 중요함. 따라서 정보통신 기능 및 시스템을 구현하기 위한 표준과 인간과의 인터페이스 및 그 지 능수준 정도에 대한 표준화가 요구되며 평가 및 확보 기술이 필요함. 1.4. 지능형 로봇 표준화 기술 인간과 상호작용을 통하여 인간의 명령 및 감정을 이해하고, 반응하며 정보통신 기술 을 바탕으로 인간에게 다양한 서비스를 제공하는 기계, 전자, 정보, 생체공학의 복합체인 지능로봇을 위한 기술로서 (1)자신과 외부의 상태를 인식(Perception)하고, (2)이를 바탕 으로 판단(Cognition)을 하는 지능과 (3)지능이 결정하는 운동(Motion)기능의 3대 필수기 술과 환경, 성능평가, 안전성/신뢰성 등과 같이 지능형 로봇의 사용을 위해 정의되어야 하는 기술 지능형로봇은 고유한 기능을 수행하는 여러 컴포넌트 및 모듈로 구성되어 있고 그 로봇 기능은 구성된 컴포넌트 또는 모듈간의 통합으로 이루어짐. 따라서 각 컴포넌트와 모듈 기 술에 대한 표준이 확립되어야 모듈 간의 기능이 정의되고 그에 따라 지능형로봇이 구성되 고 확산될 수 있음. 지능적인 기능을 구현해야 하고 다양한 동작을 수행하는 지능형 로봇은 하드웨어 및 소프 트웨어 집약적인 특성을 가진다. 특성화된 지능형로봇 플랫폼 기술과 그에 따른 표준 확립 에 의해 동작과 기능이 입력되며 서비스 또한 정의될 수 있다. 표준화된 플랫폼과 그에 대 한 인터페이스에 의해서 저변인력이 구축되고 산업이 활성화 된다. 지능형로봇은 인간과 현실공간을 공유하고 상호작용하면서 인간과 서로 커뮤니케이션(대 화, 접촉, 조작 등)을 하고 인간의 명령과 감정을 이해하고, 이에 따라 반응하고 자신의 감 성을 표현할 수 있는 인간 지향적 로봇이며 따라서 인간공존에 대한 표준과 지능형 로봇 에 대한 인간과의 인터페이스 기준 및 그 확보 기술이 요구됨. 환경의 인식, 정보의 획득, 지능적 판단, 자율적인 행동 등의 인공지능 기술을 사용하고 정보 3
신성장동력산업 국제표준화 로드맵 Ver3.0 통신기술을 바탕으로 인간에게 다양한 형태의 서비스를 제공하는 로봇으로서 다수의 지능형 로봇 간의 정보전달 및 정보통신기술을 바탕으로 한 네트워크 기능이 필요하며 그에 따라 서비스 및 정보전달이 이루어지므로 로봇이 속한 환경과 네트워크에 대한 표준이 요구됨. 로봇의 기능 및 성능에 대한 지표로서 평가 시험방법에 대한 표준이 요구되며 로봇의 인 간에 대한 위험성을 미연에 막기 위한 안전성 확보 기술과 신뢰성 보장 기술이 필요함. 인간과 밀접한 상호작용을 가지며, 사용자 인증에 의하여 다양한 계층적 서비스를 제공하 므로 서비스에 대한 표준과 이에 따른 보안인증이 필요함. 2. 표준화 로드맵 작성 목표 2.1. 표준화의 목표 표준화된 구성요소 및 시스템 통합 기술로서 산업기반을 구축하고 이용환경 및 사용 자 관련 표준 확립을 통해 시장을 창출하여 세계 표준의 선도할 수 있는 지능형로봇 표 준기술의 연구개발, 교육 및 보급 촉진 로봇 자체적인 기능의 구현과 그 기능을 위한 정보전달 및 인터페이스 표준화를 통해 신 성장 동력산업을 육성하며 선행표준 및 지능로봇의 산업 기반을 조기에 구축 지능로봇 기능구현을 위한 로봇 내부 H/W, 및 S/W 모듈 및 그들 간의 인터페이스 표준 화, 로봇을 중심으로 한 내외부로의 정보전달 및 인터페이스를 위한 표준화, 그리고 로봇 의 사용과 관련하여 제기 되어지는 안전성, 환경기준, 성능평가 등과 같은 표준개발 추후 다양해지고 복합화될 지능로봇을 이용한 IT 서비스의 정의와 표준을 미리 구축함으 로서 시장 및 서비스의 창출을 지원. 지능로봇 산업의 거대 확산 및 관련기술을 선도. 2.2. 지능형로봇 표준화의 필요성 2.2.1. 기술적 측면 지능형로봇은 핵심 제품기술 - 국내 제조업의 공동화 방지를 위해 경쟁력 있는 표준화된 로봇/자동화기술의 확보가 필수 4
지능형로봇 - 지능형 로봇 기술표준화 및 인터페이스의 기준과 방법을 제공함으로서 개발효율을 극대화. - 지능 기반과 표준화의 구축으로 지능형 로봇 산업의 확산과 기술을 선도 - 로봇산업은, 전자, 통신, 반도체, 전지, 디스플레이 기술의 Convergence 산업이 되므로, 이들 기술과 관련해서 표준화가 필수. 지능형로봇 산업 방향을 선도하는 기술로서 선행표준 필요 - 표준화에 의한 효율적 개발체계 확립으로 로봇 관련 부품 및 기술의 기준을 제시하여 표 준화 및 국산화 유도, 중소, 벤처기업의 연구개발 및 기초 핵심기술 개발 활성화. - 표준모듈을 이용한 지원 체계의 구축으로 한국 기술의 신뢰성 제고 - 컴퓨터, 자동차를 거쳐 지능형로봇으로 이르는 Robot convergence를 통하여 혁신을 이룰 수 있고 유비쿼터스 네트워크의 결합으로 정보공간 확장 및 서비스를 제공하는 측면에 서 정보공간과 실세계 연동의 인터페이스를 실현하는 첨단 융합기술이므로 내부적 또는 외부적 기술의 융합을 위해서는 표준화가 절실. At Home 인터랙션 호환 인터랙션 At Work 호환 접속 Sobots Sobots Sobots Sobots Sobots Cyber 2 World Sobots Sobots Sobots Sobots Sobots Sobots 접속 접속 접속 호환 At Play 인터랙션 호환 At Car 인터랙션 <그림 1> 지능형로봇 표준화의 기술적 필요성 - 수요측면 2.2.2. 산업구조 측면 새로운 지능형로봇과 서비스의 출현에 따른 다양한 신산업의 출현 - 다양한 로봇 지원 산업(부품, 소재 등)과 로봇 응용 산업(서비스)의 탄생에 따른 산업적 표준이 필요 5
신성장동력산업 국제표준화 로드맵 Ver3.0-2차 산업인 제조업 기반 위에 3차 응용 산업기술의 결합체로서 표준의 선점은 매우 중요. 대부분의 국가주력 산업에서 로봇은 생산경쟁력의 핵심 - 표준화에 의한 타 제조업의 생산경쟁력 강화로 국내 제조업 공동화 방지, 타 성장동력산 업의 생산경쟁력도 로봇에 의존 - 표준화에 따라 자동화, 기계, 전자, IT 분야 등에 미치는 경제적 파급효과 막대, 부품소 재산업 육성, 에너지 절약형 경제구조, 중소기업 활성화 등에 적극 기여, 기반기술 확산 과 적극적인 기업지원으로 체계적 지능로봇 산업육성과 서비스 구조 구축 가능 Robot Convergence 산업의 지속적인 발전을 위해 로봇 표준화는 매우 중요 - 정밀전자, 디스플레이, 반도체, 전지, 통신 산업의 주요시장이 컴퓨터에서 자동차를 거쳐 로봇으로 이동 - 다양한 형태로 발전 가능하고 시장도 다변화되는 표준화 필요성 높은 분야로 표준화에 따라 새로운 산업 및 서비스가 창출되고 창출된 서비스에 의해 새로운 형태의 로봇의 수요가 촉진되는 상승효과를 가짐. 2.2.3. 국민경제 측면 최근 지능형로봇은 자국 기술력의 과시로 활용되며 21세기 유망산업으로 분류, 선진국도 국가전략산업으로 육성 - 전 세계적으로 거대 규모 시장의 초기 진입 단계로 선진국들과 동시에 지능로봇 기술의 표준화 기반 확보 가능 - 단기 5년 중장기 10년 후에 세계시장 주도권을 형성가능하며 동 분야 국제 경쟁력 확보 가능. 표준화는 산업의 활성화 토대 마련과 글로벌마켓에 대한 경쟁 우위를 가져다 줌 출산율 감소 및 고령화 사회 진입에 따른 노동력대체 및 노인복지, 생활 재활지원 로봇 등, 미래 생산과 국민복지 차원의 유일한 수요대응책 - 우리나라는 초기노령화사회 진입(2000년, 65세 이상 7.5%) 및 5~10년 후 제조업 취업자 의 노령화 예상 (산업기술평가원, 2005.3) 등에 따라 표준화 작업이 필수 - 노령화 등 사회적 변화로 인해 표준화된 사용과 동작이 보다 요구됨. 따라서 지능형서비 스에 대한 표준이 중요함. 인간과의 협업 등 일자리 창출 및 지속적 경제성장 면에서도 지능형로봇의 표준이 지대한 역할을 할 것임. 6
지능형로봇 차세대 국가 주력 산업 창출 - 1가정 1로봇 시대 도래(2001년 7월 일 본 미래공학 연구소) - 2010년 현 반도체 규모의 180조원 신 시장 창출(2000년 일본 산업기술 종 합연구소 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 자유로봇 분야 주도 <그림 2> 지능형로봇 표준화의 국가/산업적 필요성 - 공급자 측면 2.3. 지능형로봇 표준화의 비전 및 기대효과 - 표준화된 하드웨어 및 소프트웨어 모듈 및 인터페이스 방법을 통한 지능로봇 산업 육 성과 수출 촉진 - 축적된 표준기술을 바탕으로 국제 경쟁력 확보와 국제표준을 선도 2.3.1. 비전 2013년, 세계 3대 지능형로봇 기술 강국을 위한 기반 - 다양한 로봇 제품 신속/효율적 창출을 위한 기초로서의 표준화 - 최상의 로봇 산업 환경을 위한 도구로서의 표준화 - 세계시장을 선도하기 위한 표준화를 통한 국가적 Robot Test Bed화 2.3.2. 기대효과 세계적으로 거대 규모 시장의 초기 진입 단계로 최첨단의 하이테크가 될 지능형로봇 분야 7
신성장동력산업 국제표준화 로드맵 Ver3.0 에서 일본을 필두로 한 미국, 유럽 선진국과 거의 동시에 지능형로봇 기술의 표준화 기반 확보 가능. 단기 5년 중장기 10년 후에 세계시장 주도권을 형성할 수 있는 지능형로봇 기술표준화 지 원으로 동 분야 국제 경쟁력 확보가능. 또한 인간사회에 공존하게 될 지능형로봇의 표준화 작업에 의해 제조 및 활용 기반을 구축하여 산업의 활성화 토대를 마련. 국제표준에 부합 하는 국가표준을 조기에 확립함으로써 우리기업이 글로벌마켓에 진출함에 있어 표준화에 따른 경쟁 우위를 확보할 수 있음. 지능형 로봇은 표준기반 확보를 통한 목표 지향적 연구개발로 세계적 경쟁력을 확보할 수 있는 분야로 지금까지의 기술적 성과 (전자, 반도체, 정보 등)를 토대로 연계 추진이 가능 하고 우리 전략산업의 기술 수준을 한 단계 끌어올릴 수 있는 핵심 고리 지능형 로봇에 따른 사회적 활용 및 문제에 대한 기준, 표준을 마련함으로서 자동화 분야, 기계, 전자, IT 분야 등에 미치는 경제적 파급효과 막대, 부품소재산업 육성, 에너지 절약 형 경제구조, 중소기업 활성화 등에 적극 기여, 기반기술 확산과 적극적인 기업지원으로 체계적 지능형 로봇 산업육성과 서비스 구조 구축 가능 표준화에 따른 효율적인 개발체계가 확립됨에 따라 로봇 관련 부품 및 기술의 기준을 제 시하여 표준화 및 국산화 유도. 또한 중소, 벤처기업의 연구개발 활성화 및 기초 핵심기술 개발 활성화. 인간공존형 지능형 로봇 산업은 다양한 형태로 발전 가능하며 그에 따라 시장도 가장 다 변화되며 주어진 표준의 방향에 따라 새로운 산업 및 서비스가 창출되기도 하고 창출된 서비스에 의해 새로운 형태의 로봇의 수요가 촉진되는 상승효과를 가짐. 8
지능형로봇 범 국가적 지능형 로봇 산업 부흥 선도 신뢰성 안전성 기능/성능 확장성 지능형 로봇기술 표준화 선점 및 기반구축 전문화 국제화 지능형 로봇 기술 표준체계 실용화 지능형 로봇 구성 요소 시스템통합 인터페이스 모듈화 요소부품 인공지능 인간공존 접속 미들웨어, OS 센서, 제어기술 표준화 추진 환경 정비 <그림 3> 표준화의 비전 및 기대효과 3. 표준화 로드맵 작성 방법 3.1. 작업 절차 표준화 로드맵 작성의 자문과 표준화 과제 발굴을 위하여 산 학 연 관 국제표준화 전 문가로 구성된 지능형 로봇 표준 포럼과 작업을 연계함 지능형 로봇의 분류에 따라 현재 개발 중이거나 차후 개발이 유망한 로봇을 조사함 로봇의 핵심 기술과 로봇개발 과제의 검토를 통해 핵심 요소 기술과 기술 수준을 분석 요소 기술을 바탕으로 연관기술을 도출 그에 따라 중점 표준화 대상 기술을 추출 및 기술 분류 신성장동력산업 국제표준화 로드맵 Ver 2.0 을 기반으로 로봇개발 과제의 진행상황과 차 세대 성장동력 로드맵 2006 의 진행상황을 고려하여 로드맵 작성 및 갱신 9
신성장동력산업 국제표준화 로드맵 Ver3.0 3.2. 작성 위원회 지능형로봇표준포럼의 표준수요 조사와 표준개발, 표준개발 방향 등의 정책을 수렴하여 국 제표준화 로드맵에 반영 로드맵의 검토 및 자문을 위해 포럼의 feedback을 받는 등 국제표준화 로드맵 개발과 유기 적인 관계 지능형로봇표준포럼 추진조직 산업기술시험원 (KTL) 지능형로봇표준포럼 자문위원회 지능형로봇 실무위원회 표준 심의 운영위원회 사무국 개인서비스로봇 분과위원회 전문서비스 및 제조로봇 분과위원회 작업반1 작업반2 작업반3 작업반4 작업반5 작업반6 작업반7 작업반8 서비스로봇 용어 서비스로봇 성능 및 안전 로봇 서비스 모델링 로봇 서버클라이언트 프로토콜 지능형로봇 미들웨어 지능형로봇 HW 인터페이스 서비스로봇 HRI 네비게이션 * 현재 개인서비스로봇 분과에만 작업반 구성됨 표준 심의 운영위원회 구 분 소속 및 직위 성 명 의 장(운영위원회 위원장) 성균관대학교 교수 이석한 부 의 장(운영위운회 부위원장) 경희대학교 교수 이순걸 10
지능형로봇 구 분 기 관 명 운영위원회 구성 산업체 (12개 기관) 학계 (3개 기관) 연구계 (6개 기관) 기 타 (6개 기관) 삼성전자, LG전자, 현대중공업, 유진로보틱스, 한울로보틱스, 로 보테크, 다사테크, 마이크로로보트, KT, 대우일렉트로닉스, 이지 로보틱스, 보나비전 세종대학교, 성균관대학교, 경희대학교 한국전자통신연구원, 생산기술연구원, 산업기술시험원, 한국과학 기술연구원, 전자부품연구원, 원자력연구소 정보통신부, 산업자원부, 기술표준원, 한국정보통신기술협회 지 능형로봇 PG, 지능로봇산업협회, 로보틱스연구조합 - 주요역할:포럼표준작업 채택, 포럼표준의 제 개정 폐지 분과위원회 구성 구 분 기 관 명 개인서비스로봇 위원장 ETRI 정연구 공공서비스로봇 위원장 경희대학교 이순걸 기업 기타기관 기업 기타기관 LG, 마이크로로보트, 대우일렉트로닉스, 삼성, 유진, 한울, 다 사테크, KT, 이지로보틱스 기술표준원, 산업기술시험원, 전자부품연구원, 한국생산기술 연구원, 한국전자통신연구원 다사테크, 로보테크, 삼성전자, 유진로봇, KT, 한울로보틱스, 현대중공업 기술표준원, 한국과학기술연구원, 한국정보통신기술협회 - 주요역할 : 표준화 과제 제안 및 작업반 구성 폐지 결정 작업반 구성 작업반 서비스로봇 용어 서비스로봇 성능 및 안전성 로봇서비스모델링 로봇 서버클라이언트 프로토콜 지능형로봇 미들웨어 지능형로봇 H/W 인터페이스 서비스로봇 HRI 네비게이션 작업반장 대림대 최동엽 교수 경희대 임성수 교수 ETRI 하영국 ETRI 남궁한 박사 ETRI 정인철 박사 산업기술시험원 박헌찬 팀장 ETRI 송병열 팀장 삼성종합기술원 김연호 박사 - 주요역할:표준의 실무 연구 담당 11
신성장동력산업 국제표준화 로드맵 Ver3.0 4. 표준화 로드맵 작성 원칙 4.1. 요소기술 분석 <표 3> 요소기술 및 기술수준 분석 분야 및 기술 항목 이동기술(바퀴) 이동기술(다리) 운동기술 작업기술(팔) 작업기술(손) 센서기술 감각기술 시각인식기술 센서융합기술 네트워크기술 지능제어기술 제어기술 원격조작기구 제어 휴먼인터페이스 시뮬레이션기술 작업인식/판단/학습기능 응용기술 IT융합기술 소프트웨어기술 정밀메커니즘 설계기술 시스템 통합기술 안전/신뢰성 기술 선진국(미 일) 대비 기술 수준 부족 다소부족 동등 우월 부분우월 우월 지능형로봇을 구성하는 요소기술은 여러 방법으로 분류할 수 있으나 <표 3>과 같은 분류가 많이 사용됨. 로봇을 구성하는 기능적인 면으로서 운동, 감각, 제어 및 응용 기술을 요소로 생각하고 그 통합적 측면에서의 설계기술 및 시스템 통합, 그리고 안전/신뢰성 기술로 나눔 <표 3>에서 지능형로봇의 기능 구성에 대해 그에 해당하는 요소기술 분야를 나누고 그 기 술항목을 세부적으로 분류하였음. 추상적인 기술을 기준으로 한 분류이므로 구체적으로 실 제 가시화되어 나타나는 표준화 항목에 대한 분류체계와는 상이할 수도 있음을 주의. 표에서 나타난 대로 국내 기술 수준은 보다 근본적인 지능형로봇에 대한 원천기술보다는 네트워크기술, IT융합기술 그리고 시스템 통합기술과 같은 통합이나 응용과 관련된 기술 12
지능형로봇 에서 선진국에 비해 우월 원천기술에 해당하는 분야로는 운동기술 중 바퀴이동과 팔 작업 기술이 선진국과 동등 4.2. 연관기술 분석 4.2.1. 연관기술 관계도 인공지능기술 (로봇지능, 인간접속 지능, 로봇 언어 등) 운동 및 조작 (지율적 이동, 작업, 조작, 메커니즘 관련 기술) 센서 및 환경 인지기술 (오감, 공간감각, 복합감각 및 생체인식) 지능형서비스로봇 요소부품 기술 (기구요소 및 전자요소 부품 SW 모듈 등의 설계기술) 통신 및 제어 (제어구조, 원격제어, 통신, 홈네트워크 및 자기보호 기술) 시스템 통합 (네트워크 통합, 시스템구성, 동력/전원 및 통합/운용기술) <그림 4> 지능형 로봇의 연관기술 관계도 그림 에 요소기술을 바탕으로 연관기술을 도출함 요소부품 기술은 로봇의 고속 고기능화 및 다기능화를 위한 발전된 메커니즘의 해석 설 계 기술 및 성능 시험 등을 말함 로봇은 용도에 따라 다양한 기구부로 구성되고 그에 따 른 특화된 요소부품이 요구됨 기구 및 전자적 요소와 이에 따르는 소프트웨어 모듈이 기 본적인 배경 기술로 필요함 운동 및 조작을 위한 기구부는 구조상 다관절의 팔 손 관련 기구부와 이동체 관련 기구부 로 나눌 수 있음 현재까지 이동체로는 바퀴구동이나 체인구동이 거의 대부분이며 굴곡이 지고 요철과 계단이 있는 인간 생활환경이나 바퀴 구동의 이동체가 이동할 수 없는 장소 에서는 인간과 유사한 보행기구부와 복합적인 이동기구부가 개발되고 있음 이와 관련된 제반기술이 로봇을 위한 기술 13
신성장동력산업 국제표준화 로드맵 Ver3.0 인공지능기술의 핵심요소기술은 다양한 지능형 로봇에 적용되는 공통지능기술로서 인간과 같은 감지와 관련되거나 인식과 관련된 기술 및 자기위치 추정기술 등이 있고, 다른 산업 분야에 파급효과가 큰 핵심 요소기술로서 신경망, 퍼지, 진화연산 등 Soft computing 기술 등이 연구되고 있음. 또한 뇌와 기계의 인터페이스 기술, 생체정보 처리 기술, 자연어처리 기술 및 인지추론기술로서 자료탐색기술등이 연구되고 있음. 로봇이 작업하는 외부 환경의 정보를 인간에게 전달하는 방법으로 현재 가장 널리 사용되 고 있는 방법은 각종 센서 (시각, 역각, 촉각, 위치감, 청각 등)를 이용한 궤환방법이 있으 며 이중 시각의 전시기술(3차원 입체영상전시, 3차원 그래픽 시뮬레이션 시스템, 가상현실 시스템 등)이 가장 중요한 기능임. 현재 센서시장의 가장 큰 시장은 자동차용 센서분야이 지만 점차적으로 로봇분야가 성장해감에 따라 센서의 집대성으로 간주되는 로봇분야는 차 세대 센서시장 성장에 가장 큰 역할을 할 것임. 다양한 로봇 응용 분야에 따라 이에 적합한 제어기법과 설계사양이 요구되고 있으므로 제 어기술에 대한 단일목표를 제시하는 것은 어려움이 있음. 단 국외나 국내 모두 원격 조작 기 및 수치제어기계 등에 사용되던 서보제어 기법 등이 로봇제어에 응용되기 시작하여 현 재 국내외 모두 응용 분야별 제어기술을 개발하고 있음. 제어구조와 원격제어 그리고 근래 에 들어서는 통신에 관련된 기술들이 모두 지능형로봇을 구성하는 공통기반기술이 됨. 지능형로봇은 이와 같은 요소기술과 연관기술 그리고 기타 서비스를 위한 기술들로 이루 어진 통합된 일종의 컨버젼스 제품이므로 네트워크 통합, 시스템통합 및 기타 통합 운용기 술이 필요. 주요 핵심기술은 아니나 로봇의 구현과 서비스의 구현 및 산업화를 위하여 가 장 필요한 기반기술이라고 할 수 있음. 그 외 지능형로봇에 사용되어질 기반 또는 공통 기술로 다음의 기술이 예상됨 - 불확실한 환경을 인식하고 적절한 행동을 하는 지능제어시스템 기술. - 인간과 공존하며 협동작업을 할 수 있는 유연한 머니퓰레이터 및 엔드 이펙터 제어기술 - 고성능 소형 구동기 개발과 제어 기술 - 고효율 배터리 개발과 전력변환 기술 14
지능형로봇 4.2.2. 연관기술 분석표 <표 4> 지능형로봇 연관기술 분석표 연관기술 내 용 표준화기구/단체 표준화수준 기술개발수준 국내 국외 국내 국외 국내 국외 운동 및 조작 자율적 이동, 작업, 조 작 및 메커니즘 기술 없음 ISO 중 고 프로토 타입 구현 요소부품 기구요소 부품, 전자요 소 부품, SW 모듈 등의 설계기술 기술 표준원 ISO 중 고 프로토 타입 구현 시스템 통합 동력/전원, 시스템구성, 네트워크 기반 통합, 시 스템 통합/운용기술 없음 OMG, ITU IEEE 저 중 설계 프로토 타입 통신 및 제어 제어구조, 원격제어, 지 능제어, 자기보호 및 통 신, 홈 네트워크기술 없음 ITU, RIA 중 고 프로토 타입 구현 센서 및 환경인지 시각 청각 촉각 후 각 미각 공간감각 복합감각(환경), 생체 인식 없음 ISO, IEEE 저 저 설계 프로토 타입 인공지능 로봇지능, 인간접속, 로 봇언어 등에 관한 기술 없음 IEEE 저 저 설계 프로토 타입 * ISO :International Organization for Standardization OMG:Object Management Group ITU :International Telecommunication Union IEEE:Institute of Electrical and Electronics Engineers RIA :USA Robotic Industries Association * 표준화 수준 정도 고 :관련부품 및 요소기술의 표준화가 50% 이상인 경우 중 :관련부품 및 요소기술의 표준화가 50% 미만인 경우 저 :관련부품 및 요소기술의 표준화가 없는 경우 15
신성장동력산업 국제표준화 로드맵 Ver3.0 4.3. 표준화 항목 도출 4.3.1. 중점 표준화 항목 도출 로봇을 구성하는 하드웨어는 기존 산업용 로봇이나 기타 자동화 기기에서와 크게 다름이 없음. 지능형로봇과 기존 로봇 또는 자동화 시스템과의 차별성이 핵심 표준화 요소기술을 도출하는 기준임. 따라서 기존의 로봇에서 다루었던 로봇 하드웨어 자체와 이를 통합하는 기본 소프트웨어 프로그램은 본 도출 대상 요소기술에서 제외됨. 지능화 및 지능형로봇 산업 기반 구축을 위해 필요한 소프트웨어 플랫폼 기술은 표준화 요소기술임. 지능화에 따른 기능 및 성능은 기존의 표준화 기술로 지원되지 않는 부분임. 또한 기존 로봇 의 안전성은 인간과 공존 환경에 전혀 적용될 수 없으므로 이에 대한 고려도 도출 요인임. 기존 로봇은 로봇과 주어진 정형화된(structured) 환경만 고려하면 되었으나 지능형로봇은 정형화되지 않은(unstructured) 다변하는 환경에서 인간에게 직/간접적으로 서비스를 제공 하게 되므로 이에 대한 고려가 포함됨. 따라서 서비스, 인간과의 교류, 정보전달을 위한 네 트워크 등이 모두 고려되어야 함. 4.3.2. 중점 표준화 대상기술 분류 중점 표준화 대상 기술은 크게 다음의 3 카테고리와 6개의 중점 표준화 기술로 나누고 이 에 따라 표준화 대상 기술을 분류함. 지능로봇 기능구현을 위한 로봇 내부 H/W, 및 S/W 모듈 및 그들의 시스템 통합을 위한 표준화 - 하드웨어 컴포넌트 및 모듈:기계, 전자, 전산, IT, 메카트로닉스를 기반기술로 하여 지 능로봇을 구성하는 주요 하드웨어 모듈(주로 센서, 액추에이터)과 그 모듈 간의 정보전 달 및 인터페이스 - 지능로봇 플랫폼:지능로봇의 integration에 관련되는 제어기와 제반 소프트웨어 모듈 및 그들을 통합하는 시스템 기술, 기능을 구현을 위한 로봇 내부 정보전달 및 인터페이스 16
지능형로봇 지능로봇을 중심으로 한 외부로의 정보전달, 상호작용 및 인터페이스를 위한 표준화 - 인간-로봇 인터페이스:인간이 로봇에 명령을 내리거나 정보를 전달받기 위하여, 음성 등 휴먼정보 처리기술과 각종 입력 기구를 로봇과 연결하고, 로봇이 작업하는 환경의 여 러 정보(시각, 청각, 촉각, 후각 등)를 인간에게 전달시키는 기술 - 환경 및 네트워크:로봇 간, 로봇과 기계, 로봇과 환경 간의 정보 전달 및 인터페이스를 규정하며 지능로봇을 위한 동작환경 및 정보환경에 대한 표준안이 필요. 로봇의 사용과 관련하여 제기되어지는 표준화 - 성능평가 및 안전성:지능로봇의 사용과 관련하여 자율성, 지능성 및 기능/성능의 정도를 정의하고 그에 대한 평가가 표준화되어야 함. 또한 인간과 공존 환경 하에서의 지능로봇 에 있어서 성능과 밀접하게 변화되어 평가되어야 할 내용이 신뢰성과 안전성의 확보임. - 서비스 및 보안 인증:지능로봇에 의한 서비스의 정의와 표준이 기술되어야 그에 따른 로봇의 작업도 정형화 될 수 있음. 정보전달과 동작을 수반하는 로봇의 경우 잘못된 사용 자 서비스는 치명적인 결과를 초래. 따라서 사용자 및 서비스 인증이 필수적인 항목임. 특히 IT 기술은 눈에 보이지 않는 인간의 지능을 인공적으로 대체하는 측면이 강하므로 로봇에 의한 직접적인 IT 서비스의 연결은 당장 힘듦. 그러나 미래의 로봇이 지닐 정보적 인 측면에 의한 IT 서비스의 활성화 및 그 폭발적 잠재력은 선행표준을 필요로 함. 17
신성장동력산업 국제표준화 로드맵 Ver3.0 제2장 현황 및 전망 1. 시장현황 및 전망 1.1. 국내 시장현황 및 전망 국내 지능형 로봇 시장의 규모는 '06년 약 3,370억원으로 경제적으로 소규모 산업이나 타 산업에 미치는 파급성이 높은 산업임 세계적으로 산업용 로봇시장이 완만하게 성장하고 있는 반면 한국의 경우 전기전자 및 기계 장비 산업을 비롯한 특수한 분야에서 로봇 수요의 증가로 '03~'05년 동안 큰 성장을 이룸 이와 같은 추세로 이어 질 때 2010경에는 약 1.2조원대의 시장이 형성될 전망(산업자원부 로봇산업조사통계(2006)) 국내 로봇 시장 성장률은 세계에서 유래를 찾아볼 수 없을 정도로 빠른 성장을 보이고 있 으며 2020년이면 1가구당 로봇 1대를 보유하는 수준에 이를 것으로 보임. <표 5> 국내 지능형 로봇 시장 현황 및 전망 구분 시장규모 2005 2006 2007 2010 CAGR 한국시장 (억원) 산업용 2,189 2,970 4,030 10,070 35.7% 비산업용 284 400 590 2,090 49% 계 2,473 3,370 4,620 12,160 자료:산업자원부 로봇산업조사통계(2006) 18
지능형로봇 <표 6> 연간 산업용 로봇 설치 대수 순위 2004 2005 1 일본:37,086 일본:50,501 2 미국:15,170 미국:21,136 3 독일:13,401 한국:13,005 4 이탈리아:5,679 독일:10,506 5 한국:5,457 이탈리아:5,425 자료:World Robotics 2006 산업용 로봇은 대기업 중심, 서비스 로봇은 중소기업 중심의 양극화 구조 - 대기업 9개사, 중소기업 약 120개사이며, 중소기업은 대부분 자본금 100억 미만의 영세기 업 [로봇실태조사보고, 로봇산업협회, 2004.11] 자동차 산업의 용접용과 전자부품 핸들링용 등 일반 산업용 로봇중심이며, IT 제조용 로 봇(반도체, 디스플레이 등)은 대부분 수입에 의존 (산업용 로봇시장의 65% 수입품, 무역 위원회.05.3) - 산업용 로봇의 65%를 수입하고 있으며[무역위원회, 2005.3], 수입물량이 생산을 초과 (생산:69,163대, 수입:110,305대 [공작기계협회, 2003]) - 서비스로봇은 초기시장 단계 (유진로보틱스 등이 청소용 로봇 출시) <표 7> 국내 로봇산업의 현황 로봇 분야 산업용 가정용 필드서비스용 기타 대기업 9개 (삼성전 대기업 3개사 (LG전 대기업 2개사 (위아, 교육, 이벤트 전문기 자, 현대중공업, 두산 자, 삼성전자, 광주전 로템), 업 20여개사 중공업, 삼성테크윈, 자), 중소기업 30여개 중소기업 20여개사 기업구조 대우조선해양), 중소 사 (청소용:유진로보 (재난극복용:위아, 기업 40여개사 (다사 틱스, 한울로보틱스; 동일파텍; 유지보 테크, 로보스타, 로보 경비용:다사테크, 수:로봇앤드디자 테크 등) S-1;오락용:로보티 즈, 이지로보틱스 등) 인;군사:유진로보 틱스 등) 총 연매출액 3,500억원 200억원 200억원 300억원 특성 생산형태 주력 제조업(자동차, 반도체, 부품, 디스 플레이 산업 등) 생 산경쟁력의 핵심 다품종소량, Order-Based System and Solution 가전 융합 등으로 Killer Application으 로의 발전가능성 대량생산, Off-the-Shelf Commodity 농수산업, 군사, 재 난극복 및 방지, 사 회안전유지 등의 공 익분야에 기여 다품종소량, Customization- Based System 19
신성장동력산업 국제표준화 로드맵 Ver3.0 산업용 로봇을 바탕으로 발전한 제조업용 로봇 기술이 가정용 필드서비스용 로봇 기술로 확산 - 일부 대기업의 기술력은 세계 수준급이며, IMF 위기는 이들 기술이 한국 전체에 확산 보급되는 계기가 됨. - 가정용 로봇의 경우, Robot Convergence 산업과 결합하여 빠르게 발전하고 있으며, 일 본 미국 다음으로 활발한 제품 개발을 하고 있음. - 필드서비스용 로봇의 경우는, 미국, EU, 일본의 뒤를 따르고 있으며 우리나라가 가장 늦 게 출발한 분야 - 대기업 중심이었던 국내 로봇산업은, IMF 이후 중소 전문기업 위주로 개편되고 있으며 민첩성을 장점으로 빠르게 발전하고 있으나, 자본력과 인프라의 한계를 가지고 있음. 자본력이 취약한 것은 국내 산업구조와 벤처자금의 영세성에 기인 1.2. 국외 시장현황 및 전망 전세계 산업용 로봇의 60%를 보유하고 있는 일본은 1970년대부터 강력한 기반 기술과 요 소 기술을 토대로 지능형로봇 시장 개발을 선도하고 있음. 산업용 로봇 분야의 세계시장 규모는 약 60억불이며 연간 성장률이 10%대로 유망한 산업 이다. Fanuc, 야스카와, ABB 3대 로봇 제작사가 총 시장의 30% 이상을 점유하고 있고, 가 동 중인 산업용 로봇의 수는 65만대로 추정되고 있다. 1998년 시작한 미국 완구로봇 시장이 2000년에는 10억 달러에 이르는 등 전 세계적으로 거 대 규모 시장의 초기 진입 단계임. 2020년경 지능형 로봇 자체 시장은 자동차산업 규모보다 클 것으로 예상(일본, 도쿄대) 단 기 5년 중장기 10년 후에 세계시장의 주요 부분이 될 것으로 예상. 2010년 180조원 규모(2000, 일본 산업기술 종합연구소 보고서)이고 2000~2020년 사이의 년 평균 성장률은 18%를 상회할 것으로 예측됨. (Mitsubishi연구소, 21세기의 기술과 산 업,1999년) 건설용 로봇의 경우는 시장 형성단계로 아직 경쟁체계가 구축되어 있지 않았고 다른 지능 형 로봇은 애완용 로봇과 축구 로봇을 통하여 로봇의 마인드를 확산시키고 있음. 일본의 경우 소니, 혼다, NEC, Matsushita, 미쓰비시, Omron 등의 대기업을 비롯한 수많은 기업 들이 거대시장을 예상하고 개인용 로봇 시장 공략을 개시. 20
지능형로봇 일본 로봇 공업회는 2010년경 개인용 로봇의 수요가 급증하여 향후 로봇 시장을 주도할 것 으로 예측하고 있으며 개인용 로봇 중 가정용 로봇 수요가 가장 많을 것을 예측. 정부 주 도하의 집중적인 연구 개발과 투자로 로봇 기술의 효시인 미국을 앞지르며 과거 20여 년 동안 산업용 로봇에서 세계 제 1위의 로봇 강대국으로 자리 잡으면서 로봇 분야의 많은 요 소 기술과 기반 산업을 육성 보유하고 있다. 지난 2002년 형성되기 시작한 지능형 로봇시장으로 2010년 시장 확산기를 거쳐 가파른 성 장성을 보일 것으로 전망됨. - 지능형 로봇의 상업화는 완구시장에서 시작되었는데, 1999년 소니가 애완용 로봇 AIBO' 를 세계에 공급함으로써 지능형 로봇의 새로운 가능성을 제시함. 지금까지 로봇이 인간의 노동력을 대체하는 분야에서 개발, 이용된다는 기존의 개념 자체를 탈피하는 계기가 됨. 1조4천억불 950억불 Personal 로봇보급 Pet/청소로봇 중심의 시장 형성 시장형성기 Service 로봇보급 Health Care, 복지로봇의 등장 시장확산기 1800억불 Field 로봇보급 Service 로봇양산 1가구 1로봇 시대 2000년 2010년 2020년 시장성장기 출처:미쓰비시 연구소(1989) <그림 5> 로봇산업의 역사와 미래전망 자료:한국산업기술평가원, 산업기술혁신 5개년 계획 산업별 보고서:지능형 로봇, 산업자원부, 2003, 12, p.7. 이 가운데 개인용 애완 로봇은 비교적 높은 가격에도 불구하고 판매액이 기하급수적으로 늘고 있으며, 미래의 로봇산업은 지능형 로봇으로 귀착될 것으로 전망하고 있음. - 시장초기 주된 응용분야는 Entertainment 및 사람의 동반자 역할이 큰 부분을 차지할 것 으로 보임. 21
신성장동력산업 국제표준화 로드맵 Ver3.0 2. 기술현황 및 전망 2.1. 국내 기술개발 현황 및 전망 산업자원부 - 로봇산업의 주무부처로 기술개발뿐만 아니라 부품 소재개발, 기반조성 등, 산업화에 필 요한 제사업을 다각적으로 지원 - 산자부는 첨단제조용 로봇 개발 등 R&D 과제와 인력양성, 표준화 등 산업인프라 과제 에 209억원을 지원(2004년) - 세계 3위 지능형 로봇 강국을 목표로, 국내 로봇산업의 구심체 역할을 할 지능형로봇사 업단의 구성 운영 중 (2004.4) - 개별기술들을 체계적 통합 시너지 효과를 기할 수 있도록 기술개발, 기반조성, 국제협 력 등 사업간 유기적 연결 - 사업단 운영위원회, 실무위원회, ITEP 전문위원에 의한 평가관리 등을 통해 사업단 기 술개발 전략의 타당성 제고 및 운영의 효율성 도모 - 로봇분야 각종 사업의 목표 지향적 수행을 위하여, 2005년 2월부터 로봇산업 기술지도 (Technology Roadmap)를 지능형로봇사업단의 주도로 작성 중 - 우리나라의 산업화를 이끌어온 시스템과 know-how가 강점 R&D 사업 산업 인프라 지역 진흥 <표 8> 산업자원부 지원프로그램 지원현황 구 분 주요 추진내용 비고(기간) 첨단제조용 지능형로봇 시스템 개발 2004.10-2011.09 가정용로봇 플랫폼 및 스마트 로봇환경기술 개발 2004.10-2009.09 재난극복 및 인명구조 로봇기술개발 2004.10-2010.01 성장동력기술개발 지능형 극초정밀 생산로봇 기술개발 2005.07-2010.06 퍼스널로봇 기반 기술 개발 2001.10-2011.07 집단로봇기술을 이용한 사회안전로봇 개발 2006.10-2011.09 헬스케어로봇용 공통 인터페이스 기술 개발 2006.10-2011.09 차세대신기술개발 지능형 가정용 로봇 기반 기술개발 2001.10- 부품 소재기술개발 정밀감속기, 소형고출력모터, 영상처리칩, 웨이 퍼 이송모듈 등 핵심부품 2003- 민군겸용기술개발 지능형 감시 경계용 로봇 2004.09-21C프론티어개발 인간기능 생활지원 지능로봇 2003.10- 산업기술인력양성사업 로봇전문인력 양성기반 구축 및 인력교육 2004.10- 공동연구기반구축사업 로봇종합지원센터 구축 2004.10- 경남거점로봇센터 산업용 로봇의 생산 기반 구축 2004-2008 대전지능로봇산업화센터 가정용, 군사용 로봇 기업의 집적화 2003-2007 표준화 산기반조성사업 자율로봇 종합기술평가 표준화 2003.02-2008.03 22
지능형로봇 정보통신부 - 2003년, 로봇을 신성장동력산업으로 선정하고, IT기반 지능형 서비스로봇 개발을 목표로, 정보 컨텐츠 로봇, 네트워크 기반 휴머노이드 기술개발 등에 총 255억원을 지원 (2004년) - 기반조성을 위해 URC(Ubiquitous Robot Companion) 인프라 사업을 수행 중 - 로봇산업을 위한 신속한 움직임이 강점 (신성장동력사업 조기착수 [2003], 지능로봇기업 투자설명회 [2005.3.16] 등) <표 9> 정보통신부 지원프로그램 지원현황 R&D 사업 산업 인프라 구 분 주요 추진내용 비고(기간) 네트워크 기반 정보/ 컨텐츠 로봇 개발 네트워크 기반 공공 도우미 로봇 개발 URC를 위한 내장형 컴포넌트 기술 개발 및 표준화 지능형 서비스 로봇 핵심센서 기술 개발 네트워크 기반 지능형 휴 머노이드 개발 URC 시범사업을 위한 인 프라 시스템 개발 시범 사업용 환경 내에서 다양한 정보 서비 스를 제공하는 시범 사업용 로봇 개발 우체국 내의 정보 서비스 제공을 위한 공공 도우미 로봇 플랫폼 개발 URC를 구성하는 제반 모듈 및 통합에 필요 한 기술 개발 및 표준화 2004.01-2007.12 2004.01-2007.12 2004.01-2007.12 URC에 사용될 저가격 핵심 센서 기술을 개발 2004.01-2007.12 네트워크를 기반으로 인간에게 서비스를 제 공할 수 있는 인간형 로봇 기술 URC 시범사업을 위해 가입자 망, 무선 홈 네트워크를 구축하고 URC 시범 서비스가 가능하도록 인프라 시스템을 개발 2004.01-2005.12 2004.01-2005.12 과학기술부 - 지능형로봇의 감성, 음성인식 등 기초 원천기술 개발을 21C 프론티어 사업으로 지원 (2004.12 산자부로 사업 이관) KIST의 네트워크 기반 휴머노이드 기술 개발, 실버 메이트 로봇 플랫폼 기술 개발, Tangible Space를 위한 Tangible Agent 및 Tangible Interface 기술 개발 과제 등에서 이와 같이 지능화된 로봇기술의 일부가 개발 중에 있음. 또한, KAIST를 비롯한 많은 대학에서 이 분야의 기초 연구가 산발적으로 이루어지고 있음. 체계적인 생산 기반 및 연구 기반 부족 - 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. 23
신성장동력산업 국제표준화 로드맵 Ver3.0 - 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 생 산 및 수요가 대기업 중심으로 시장형성이 되어 있어, 관련 중소기업이 역량 발휘를 못 하는 실정임. - 최근 20개 이상의 벤쳐기업 중심으로 엔터테인먼트 로봇, 퍼스널로봇, 홈로봇 등의 지능 로봇 개발 및 제품 출시. 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 3-5년의 기술격차를 보임. - 우수한 인적자원과 창의력, 정보/전자/반도체 분야의 성과 활용가능성, 남북 강점 분야 간의 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 다양한 행사가 활발히 진행 중임. 로봇 산업체 인력 교육 및 기술 교류 - 로봇 산업의 기술적 특성에 따라 중소기업, 벤쳐기업형 산업형 시장이 형성됨에 따라, 급변하는 기술에 따른 즉각적인 대처를 위해, 산업체 인력 재교육 및 기술 교류의 필요 성 증가 - 정보통신부, 산업자원부 및 과학기술부 지원 등의 국가 과제의 신규 추진이 늘어남. 24
지능형로봇 2.2. 국외 기술개발 현황 및 전망 미 국 미국의 정부의 정책 추진 - 미국 정부는 지능형 로봇 기술을 반드시 갖춰야할 6대 첨단기술의 하나로 분류하고 미 국 안보에 중대한 영향을 미칠 기술로 지정함. - 특히 지난 1997년 이후 일본 주도의 로봇 산업에 대응하기 위해 상 하원에서 로봇 및 지능기계발전조치의 입법화를 추진. 국가차원의 전략적 종합계획 수립을 통하여 기초/ 응용 연구와 인프라 구축 등에 대규모 투자 및 국가적 이니셔티브를 준비 - 에너지성이 주축이 되고, 국방성, NASA, DARPA 등이 협력하여 구성된, 로봇 및 지능 기계 협력위원회 (RIMMC: Robotics and Intelligent Machines Cooperative Council)에 서는 지능기계 협력컨소시움(IMCC)을 조직하여 산업계 및 연방정부가 향후 5년간 1억 불의 기술개발 자금을 지원할 계획. RIMCC는 연구소와 대학이 연계하여 로봇이 사회 에 제공할 이익에 대한 비전과 기술 로드맵 등을 연구하며, 500개 업체, 대학 및 연구소 가 유기적인 네트워크로 구축됨 - NASA에서는 극한 환경 하에서의 자율로봇에 대한 연구를 수행. DARPA를 중심으로 한 군사 관련 연구기관에서는 전투를 위한 자율로봇 연구를 수행 및 지원 - CMU, MIT등 대학의 기초연구를 지원하여 안내, 오락 및 군사용 목적의 지능형 로봇 개 발을 위해 광범위한 연구 개발 진행(예:Carnegie Mellon의 박물관 안내용 로봇 Sage, MIT 대학의 애완용 지능로봇 Yoppy) 미국은 일본에 이어 세계 2위의 로봇 생산국으로 전세계 수요의 10%를 공급하는 정도의 규모로서 첨단로봇 시스템 및 인공지능 연구를 주도하고 있음 미국은 기초 기술기반이 매우 튼튼하며 생명공학, 전자, 항공, 우주 등에서 첨단의 요소 기 술을 확보하고 있어 지능형 로봇 개발의 연구 인력의 수준이 높고 넓으며 이러한 연구 인 력과 기술력을 바탕으로 일본의 약 10배 정도의 연구비를 투자하고 있음 미주지역의 로봇 생산량은 2004-2009년 동안 연평균 4.72% 증가할 것으로 보이며, 오는 2009년도에는 19,100대에 이를 것으로 전망. 누적 생산량은 2004-2009년 동안 연평균 7.31% 증가할 것으로 보이며 2009년도 누적 생산량이 176,000대에 이를 것으로 전망됨 25
신성장동력산업 국제표준화 로드맵 Ver3.0 (IFR, National Robot Association, UNECE 2006) 미국의 로봇 산업은 우주 탐사용 로봇, 영화 촬영용 동물 로봇뿐만 아니라 가사 도우미용 로봇, 노인복지, 박물관 안내 및 오락용 로봇 등 다양한 영역에 걸쳐 개발되고 있음 산 학 연계의 중소 전문업체 중심 (예:Evolution Robotics, IS-Robotics) - 연구소 및 대 학은 특수 용도의 핵심기술을 개발하여 시장 수요가 있는 기술은 기업체로 이전하고 기업 체는 핵심기술을 상용화하여 생활지원 지능로봇을 상품화하여 판매. 현재 판매되고 있는 로봇으로는 irobot의 청소로봇인 Roomba와 Cybermotion의 경비용 로봇 CyberGuard, RoboDynamics의 가정용 도우미 로봇 MILO 등이 있음 미국 학계에서는 주로 로봇의 지능에 대한 연구에 집중. MIT의 AI랩에서 개발한 Kismet은 감정을 표현하고 인식할 수 있으며, Coco는 임의의 지 역을 스스로 탐색 정보 수집하며, Cog는 사람과 동일한 오감을 가질 수 있도록 설계되어 지능적 상호작용을 함 인간-컴퓨터 상호작용 기술은 미국의 전 대학, 특히 CMU의 HCII(Human Computer Interaction Institute)를 중심으로 활발한 연구가 진행. 심리학 전문가와 공학 전문가들이 함께 참여하는 프로그램을 구축, 어린 아이가 외부의 자극에 반응하는 상호작용 원리를 모델링 하여 제시. 일 본 일본의 정부의 정책 추진 - 일본정부는 Made in Japan 6대 성장산업 으로 로봇을 선정 - 정부 주도하의 집중적인 연구 개발과 투자로 로봇 기술의 효시인 미국을 앞지르며 과거 20여년 동안 산업용 로봇에서 세계 제 1위의 로봇 강대국으로 자리 잡으면서 로봇 분야 의 많은 요소 기술과 기반 산업을 육성 보유하고 있다. - 산업용 로봇 육성 및 발전을 위해서, 정부 및 민간의 협력으로 세계 1위의 로봇산업 국 가로 발전하였음. 일본 정부는 비제조업 분야의 로봇 연구, 개발에 대해 미국과 유럽 등 기술 선진국의 추격에 대비해 다양한 정부 주도의 로봇 연구개발 프로그램을 시행. 26
지능형로봇 - 국가차원의 전략적 종합계획 수립을 통하여 기초/응용 연구와 인프라 구축 등에 대규모 투자 및 국가적 이니셔티브를 준비 중 - 경제산업성의 주도하에 극한작업로봇 프로젝트, 인간형로봇 프로젝트 (1998-2002) 등을 진행. 2001년 경제산업성은 일본이 로봇 분야에서의 선두주자를 목표로 하는 21세 기 로봇 챌린지 중장기 계획을 발표. - 21세기 로봇챌린지 프로그램 계획 발표(2001):로봇분야에서의 선두주자를 목표로 하는 중장기 계획 실행 중 - 단계적 목표:2006년 공공기관의 안내, 경비 등 수행 로봇 실용화, 2010년 의료, 복지, 우 주 등 로봇적용 확대, 2020년 자동차 산업과 같이 기간산업화 - 이를 위한 로봇관련법 정비 및 정부주도의 로봇수요 발굴 및 조달지원, 국제표준화 전략 추진 중 - 경제산업성 주도하에서 다음의 사업을 추진 극한작업 로봇 개발(1983-1990):대형 연구개발 사업으로서 원자력, 해양, 방재의 3분 야에 있어서의 극한 환경 하에서 작업을 실시하는 로봇의 개발 마이크로 머신 프로젝트(1991-2000):발전시설 등 배관 내의 협소부나 인체 내 협소부 의 점검 보수 및 진단 치료, 제조설비의 소형화를 가져오는 마이크로 머신 시스템에 대한 연구 개발 인간 협조 공존형 로봇 시스템 사업(1998-2002):인간의 작업 생활 공간에 있어서 통신 네트워크 등을 이용한 원격 조작에 의해 인간과 협조 공존하면서 복잡한 작업이 나 변화가 있는 지형을 이동하는 것이 가능한 로봇의 연구 개발 원자력 방재 지원 로봇 개발 (1999-2000):내고방사선성 대응 로봇, 작업 감시 지원 로 봇, 소형 경작업 로봇, 밸브 개폐 등의 작업 로봇 및 중량물 운반용 로봇의 개발. 로봇의 개발 기반이 되는 소프트웨어상의 기반 정비 (2002-2004):다품종 소량 생산을 위해 다양한 로봇 요소를 통신 네트워크를 통해 조합함으로써 다양한 로봇 구축을 가 능케 하는 미들웨어의 개발. - 또한 2005년 신산업 창조 전략에 근거해 다음의 연구개발을 실시 중 차세대 로봇 실용화 프로젝트(2004-2005):아이치 세계박람회에서 청소, 경비 등 가까운 장래에 실용화가 전망되는 로봇의 개발 및 실증 실험과 프로토타입 로봇의 개발 및 데모. 27
신성장동력산업 국제표준화 로드맵 Ver3.0 인간 지원형 로봇 실용화 프로젝트 (2005-2007):처음 개발단계부터 사용자(시설, 병 원 등)와 로봇 제조업체가 팀을 짜, 피수발자와 수발자를 지원하는 개호 로봇의 개발. 공통 기반 개발 프로젝트 (2005-2007):RT 미들웨어 개발 프로젝트(로봇 개발 기반이 되는 소프트웨어상의 기반 정비)의 성과를 바탕으로 한 로봇 모듈화의 연구 개발. 전략적 기반 기술력 강화 사업(중 로봇 부품 분야) (2003-2005):중소기업의 기술 개 발력 향상을 목적으로 한, 중소기업이 실시하는 로봇 부품 개발의 지원. - 경제산업성을 제외한 타 정부부처에서 역시 로봇 관련 연구 개발 프로젝트가 실시되고 있으며 다음을 목표로 진행중 총무성:네트워크 로봇 기술의 개발 소방청:검지 탐사형 재해 대책용 로봇의 개발 문부과학성:뇌형 컴퓨터, 구출(rescue) 로봇 등의 개발 농림수산성:과일/채소류 수확 로봇 등의 개발 국토교통성:IT 시공 시스템, 해중 작업 로봇 등의 개발 세계 1위의 로봇생산국(전세계 수요의 60% 공급)이며 사용국임 대기업 주도의 개인용 로봇 중심 연구개발 활발 (Sony, Honda, NEC, Toshiba, 등) 기반기술 연구개발 촉진 및 리스제도, 특별 세금 감면 혜택, 융자/대출제도 확립 혼다는 독자적으로 이미 인간형 로봇 P3와 ASIMO 개발을 위해 10년간 총 2000억원의 연 구비를 투입하였고, 이를 기반으로 로봇의 실질적인 적용을 시도하는 프로젝트에 2000년 기준 약 1000억원의 연구비를 투입하고 있다. 산업용 로봇 분야의 세계시장 규모는 약 60억불이며 연간 성장률이 10%대로 유망한 산업 이다. Fanuc, 야스카와, ABB 3대 로봇 제작사가 총 시장의 30% 이상을 점유하고 있고, 가 동중인 산업용 로봇의 수는 65만대로 추정되고 있다. 비제조업용 로봇은 특정 로봇 공급 업체보다는 해당 분야의 기존 산업체들을 중심으로 로 봇 사업을 전개. 건설용 로봇의 경우는 건설시공업체인 가지마 건설, 다케나카 공무점 등 이, 통신선 보수로봇의 경우는 NTT가 로봇 사업을 전개. 소니, 혼다, NEC, Matsushita, 미쓰비시, Omron 등의 대기업을 비롯한 수많은 기업들이 개인용 로봇 시장 공략을 개시. 28
지능형로봇 일본은 ATR 연구소를 중심으로 인간의 동작, 기구학, 동력학 모델링, 시각과 청각을 이용 한 상호작용 기술들의 개발을 위해 대규모 과제를 수행 중. 로봇의 동작보다는 사람과 상 호작용을 유연하게하기 위한 핵심기술의 개발에 치중. 대규모 컨소시움을 통하여 개인용 로봇 개발에 연구를 집중. 하지만, 일본이 가지고 있는 최대의 약점은 차세대 로봇 산업의 가장 큰 성공 요인인 창의적인 분야의 로봇 기술 개발 이 부족하다는 점임. 새로운 기술을 도출하여 새로운 분야의 로봇을 설계하는 것이 아니라, 현재 개발된 기술을 활용 조합하여 제품으로 구체화하는 전략으로 개발. 또한 인간형 로봇을 본격적으로 활용 하기 위하여 신뢰성 기술을 개발하고 있으며 이것은 혼다와 소니를 중심으로 하여 상품화 를 시도하고 있으며, 2족 보행 로봇 개발 분야에 있어서는 세계에서 독자적인 기술을 보유. 산업용 로봇의 표준화를 주도함으로써 표준화 기술을 주도하고 있다. 유 럽 유럽의 각국 정부의 정책 추진 - EC(European Commission)는 EU(European Union) 회원국들이 일본 및 미국에 비해 상용 서비스가 가능한 로봇 개발에 뒤처지고 있다고 판단, 회원국 기업들을 상대로 로봇 연구 개발에 보다 많은 투자를 요구하고 있음 - 또한 유럽의 로봇 산업이 성장하기 위해서는 현재 시점에 정부 및 민간 기업들이 상용화 시점에 도달하고 있는 로봇 제품들은 주문하여 사용하는 방식으로 로봇 시장을 활성화 하는 정책적 드라이브가 필요하다고 언급 - 2005년 10월 EC는 EADS, BAE Systems, Philips 등 유럽 기업들의 로봇 관련 연구 개발 활동 지원 및 관련 산업 성장 계획을 발표. 이에 따라 유럽 로봇 산학 협회(European Technology Platform in Robotics)는 로봇과 관련된 유럽의 모든 산업 및 학계의 전문가 를 연결하여 서로의 연구 성과를 공유하고 발표하는 자리를 만듬 - 현재 EU 회원국은 프로토타입의 로봇 생산을 위한 프로젝트에 연간 5,000만 유로를 투 자하고 있는 것으로 나타남. 하지만 현재 개발 중인 프로토타입의 로봇이 시장에 상용화 되기까지는 약 10년에서 15년의 시간이 필요할 것으로 전망되는 바, 유럽의 로봇 산업이 일본 및 미국을 따라잡기에는 아직 많은 시간이 필요할 것으로 전망 29
신성장동력산업 국제표준화 로드맵 Ver3.0 IST(Information Society Technologies)의 5번째 중점과제로 2002년부터 멀티모달 인터렉션 인지모델의 정의를 위한 COMIC(Conversational Multimodal Interaction with Computers) 과제 수행 중 EUREKA, ESPRIT, BRITE, TELEMAN 등 산 학 연 협동연구를 대규모로 실시 독일 국립정보기술센터와 스위스 제네바대학 등 10개 연구기관의 협력아래 시각을 구비한 로봇을 개발하는 VIRGO 계획 추진 중 독일 프라운호퍼 연구소는 외과수술용 로봇을 개발 중이며 영국 다이슨사는 센서를 이용 해 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 길이 0.5mm, 폭 0.25mm의 초소형 로봇을 개발하였고 스위스대학 신경정보학 연구소에는 인공 지능기술 개발을 위한 시각칩 및 청각칩 등을 개발 중에 있음. 2005년 유럽의 산업용 로봇 시장 수요는 전년 대비 약 2% 하락. 유럽의 주요 로봇 생산 및 소비 지역인 독일, 이탈리아, 포르투갈, 스웨덴, 스페인 등 서유럽 국가의 로봇 공급 및 자 동차 산업에 대한 투자 하락이 시장 하락의 주요 요인임(World Robotics 2006) 유럽의 경우 Electrolux, Kracher, Siemens, Ozonex, Brokk, LEGO, TELEROB, BuleBotics, Staublli, Danduct Clean 등이 전문 분야 및 일반 개인용 서비스 로봇 제품을 생산하고 있 으나, 미국, 일본에 비해 상용 서비스 가능한 로봇 수는 상대적으로 적음 3. 표준화 현황 및 전망 3.1. 국내 표준화 현황 및 전망 3.1.1. 현황 및 전망 많은 기업들이 시장에 진입 계획 중이나 규정 및 표준의 부재로 인하여 개발의 효율성이 떨어지고 기간이 지연되는 부작용 심화되고 있음. 선행 표준에 의해 국내 지능형로봇 기술 이 확산되고 산업 방향이 효율적으로 선도될 수 있음. 30
지능형로봇 국내에서는 로봇 시스템 개발 시 특히 산업용 로봇의 경우 외국회사와의 기술제휴를 통하 여 상업화를 추진하였기 때문에 System Integration 기술에 관련된 연구개발이 매우 미진 한 상태임 로봇분야에 대한 생산기반 및 체계적인 연구부족으로 연구기반이 취약. 대부분의 로봇연구 는 고립 분산적이고 산업과의 연계성이 낮음. 전체 시스템을 구성할 수 있는 몇몇 부분적 연구 (뇌연구, 인공시각, 이동제어시스템 등)과 소규모 로봇 프로젝트가 각각 독립적으로 진행. 로봇기술 및 정보의 독점과 더불어 로봇 생산 및 수요도 대기업 중심으로 시장형성이 되 어있어 로봇산업이 중소기업적 특성을 갖고 있지만 관련 중소기업이 현실적인 어려움으로 역량발휘를 못하는 실정. 3.1.2 정부의 표준화 정책 생산기술연구원에서 90년 대 중반에 FA 기기와 로봇에 대한 표준화 조사연구를 수행한 바 있으며, 자율로봇 및 부분적 안전성에 대한 표준화 조사연구 수행 산자부는 01년부터 퍼스널로봇 기반기술 개발사업 에서 모듈화를 통한 표준화 기반기술 을 확보하고 있으며, 03년에 시작된 자율로봇 종합평가기술 표준화 를 통해 용어를 비롯 하여 약 27종의 초안 작성과 자율로봇의 기능 및 성능을 포함한 종합평가기술의 선행 표 준화 추진 정통부는 지능로봇산업협회 주관으로 TTA에 단체표준 제정을 추진 현재 로보틱스 연구조합과 한국 지능로봇 산업협회 공동주관으로 05년 지능형 로봇 표준 포럼을 창립하고 이를 통해 로봇관련 민간단체 표준제정을 위한 작업반 구성, 표준화 작업 진행 기술표준원에서 2006년 세계 최초의 서비스 로봇 규격인 가정용 청소로봇의 성능측정 방 법 을 비롯하여 7종의 서비스 로봇 관련 국가 규격(KS)를 제정(표11) 31
신성장동력산업 국제표준화 로드맵 Ver3.0 <표 10> 국내 서비스 로봇관련 KS 규격 번호 규격번호 규격 명칭 발행기관 1 KS B 6934 가정용 청소로봇의 성능측정 방법 KS 2 KS B 6935 서비스 로봇의 안전통칙 KS 3 KS B 6936 서비스 로봇의 안전지침 KS 4 KS B 6937 서비스 로봇 - 용어 - 제1부:분류 및 일반용어 KS 5 KS B 6938 서비스 로봇 - 용어 - 제2부:이동 및 지능 KS 6 KS B 6939 서비스 로봇의 이동기능 특성 측정방법 - 제1부:기본사양 결정 KS 7 KS B 6940 서비스 로봇의 이동기능 특성 측정방법 - 제2부:안정성 결정 KS 3.1.3. 표준화 기구의 활동 지능형 로봇 표준 포럼 - 이원화된 지능로봇 관련 표준화 체계의 통합을 통해 효율적으로 연구를 추진하고, 지능 로봇 유관 기관간의 합의에 의한 표준 수립을 통한 산업 경쟁력 확보 및 시장 검증을 위해 창립 - 2005. 4월 창립이후 26개의 포럼표준 제정 - 포럼의 표준 중 7건이 KS규격화, 19건이 단체 규격화 됨(표 12 참조) 32
지능형로봇 <표 11> 지능형 로봇 표준포럼 단체규격 초안 번호 표 준 안 포럼표준 단체표준 국가표준 1 가정용 청소로봇의 성능측정 방법 - 2 서비스로봇의 안전통칙 - 3 서비스로봇의 안전지침 - 4 서비스 로봇 - 용어 - 제1부:분류 및 일반용어 - 5 서비스 로봇 - 용어 - 제2부:이동 및 지능 - 6 서비스 로봇의 이동기능 특성 측정방법 - 제1부:기본사양 결정 - 7 서비스 로봇의 이동기능 특성 측정방법 - 제2부:안정성 결정 - 8 자율이동로봇의 위치성능 평가 방법 - 9 URC용 서비스 모델링 언어 및 객체 모델 - 10 URC용 서비스 명령 표현 언어 - 11 URC 클라이언트/서버 통신 프로토콜 메시지 규격 - 12 URC 클라이언트/서버 통신 프로토콜 - 13 URC 클라이언트/서버 기반 이동 로봇을 위한 객체 정보 통신 프로토콜 - 14 URC 장치 추상화를 위한 공통 로봇 인터페이스 프레임워크 - 15 URC용 사용자 인식 S/W 컴포넌트 API - 16 개인 서비스 로봇용 음성 공통 명령어 - 17 지능형로봇 구동기의 성능평가 항목 및 시험방법 - 18 지능형로봇의 배터리 성능평가 - 19 지능형로봇 Pulse Width Control기반 구동기 인터페이스 - 20 지능형로봇 RS-485기반 구동기 인터페이스 - 21 감시로봇용 저조도 카메라의 시험방법 - 22 감성 로봇의 감성 표현 장치 제어를 위한 주보드와 제어 보드 간 메시지규격 - 23 로봇 감성 표현언어 - 24 지능형 모바일 로봇용 센서네트워크 이동성 관리 프로토콜 - 25 서비스 로봇과 홈네트워크 기기와의 인터페이스 - 26 가정용 청소로봇 - 33
신성장동력산업 국제표준화 로드맵 Ver3.0 3.2. 국외 표준화 현황 및 전망 3.2.1. 현황 및 전망 현재 로봇관련 국제표준은 ISO/TC 184/SC2(Robots and Robotic Devices)의 산업용 로봇 관련 규격만 존재(ISO 14종)함 국제표준화기구인 ISO/IEC에서 일부 로봇에 관련한 표준화가 수행되어 있으나 산업용 로 봇 분야에 대해서만 표준이 제정되어 있어 지능로봇에 대한 표준화 작업의 조속 추진을 시도 중임. SCA (Software Communications Architecture):JTRS에서 SDR (Software Defined Radio)를 위한 컴포넌트 미들웨어로 채택함 시장형성의 초기단계로 대량으로 공급되어지는 단계가 아니어서 국제기구 뿐만 아니라 관 련단체나 기업의 사실상 표준도 없는 상태임 현재까지는 지능형로봇 시장의 형성과 표준에 대한 구체적인 활동이 표면화되지 않았으나 향후 시장의 형성과 함께 소리 없는 로봇표준 전쟁이 예상되며, 이를 선점하기 위한 국내 의 적극적인 활동이 시급한 상황임. 휴머노이드를 포함한 네트워크 기반 지능형 서비스 로봇 산업이 활성화 되면 인간공존 환 경에서 서비스를 제공하게 되므로 인간과 친숙한 상호작용 기술은 중요 요소가 됨. 그에 따라, 전 세계적으로 상호작용을 위한 표준을 선점하기위한 치열한 경쟁이 예상됨. 2008년 까지는 부분적인 표준 제정을 위한 노력이 진행되다 산업화에 대한 가시적인 모습이 정리 되면서 2010년경부터는 종합적인 표준 정립을 위한 시도가 기대됨. 3.2.2. 국외 정부의 표준화 정책 2003년 헝가리는 자국에서 개최된 로봇 표준화회의에서 의료지원용 로봇의 표준화 규격 제안을 했었으나, 산업용 로봇 분과의 범위를 벗어나 부결됨. 미국은 국가표준기술원(NIST)이 소관이 되어 신 표준 경제(New Standards Economy) 를 지향하여 로봇분야의 기술표준화를 지원. 미국은 일본 주도의 로봇산업에 대응하기 위 해 로봇 및 지능기계발전조치의 입법화를 추진. 로봇 및 지능기계협력위원회(RIMMC:) 34
지능형로봇 에서 컨소시움(IMCC)을 조직하여 산업계 및 연방정부가 자금을 지원하여 표준화를 포함 한 연구 추진 계획. 일본의 경우는 산업용 로봇의 표준화를 주도함으로써 표준화 기술을 주도하고 있음. 2000 년 4월에 수립된 국가산업기술전략 에서 R&D정책 + 표준화정책 = 기술의 창조 라는 정책으로 로봇산업을 육성. OMG의 SIG를 활용 AIST의 RT-middleware를 적극 추진 일본의 경우는 현재 개발된 기술을 활용 조합하여 먼저 제품으로 구체화하는 전략으로 자 율로봇을 개발. 인간형 로봇을 본격적으로 활용하기 위하여 신뢰성 기술을 개발하고 있으 며 2족 보행 로봇 개발 분야에 있어서는 세계에서 독자적인 기술을 보유. 산업용 로봇의 표준화를 주도함으로써 표준화 기술을 주도하고 있음. 일본은 지능형 로봇에 관한 용어 정의가 JIS로 3건 규격화 되어 있음 - 지능형 로봇 용어(JIS B0185:2002) - 이동로봇 용어(JIS B0186:2003) - 서비스 로봇 용어(JIS B0187:2005) 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 - 1995년 WTO/TBT협정, APEC 오사카 행동계획에서 선진국은 2005년, 개도국은 2010까 지 모든 국가 규격을 국제규격에 부합화 하기로 합의 3.2.3. 국제 표준화 기구의 현황 국제표준화기구인 ISO/IEC에서 일부 로봇에 관련한 표준화가 수행되어 있으나 산업용 로 봇 분야에 대해서만 표준이 제정되어 있어(표13) 지능로봇에 대한 표준화 작업의 조속 추 진을 시도 중임 35
신성장동력산업 국제표준화 로드맵 Ver3.0 <표 12> 산업용 로봇 관련 국제 규격화 영역 산 업 용 로 봇 표 준 분 야 국제규격 관련기관 ISO BSI ANSI JIS Human Interface 15187 R15.02/1 B 8439 Electrical Interface 11062 R15.01-1 B 8438 Mechanical Interface Communication Interface Performance 11032, 9409_1, 9409_2 9283, 9946, 13309 Safety 10218 BS 7228: SEC 5.1 BS 9409_1, 9409_2 BS 7228: SEC 4.1 BS 9283 BS 7228: Part 6 Terminology 11593, 8373 BS 11593, 8373 R15.05-1, R15.05-2 B151.27, R15.06 B 8436, B 8441 B 8432 B 8433 B 0134, B 0138 * BSI :British Standards Institution ANSI:American National Standards Institute JIS :Japanese Industrial Standards ISO TC184/SC2 - 명칭:Robots and Robotic Devices - 산업자동화에서 사용되는 산업용 로봇의 정의, 안전, 기계적 인터페이스, 평가방법 등의 분야에 대한 표준을 다루며, 6개의 작업반으로 구성 - 용어 및 특성, 성능기준 및 시험방법, 산업용 로봇 조작을 위한 프로그래밍 방법 및 언 어, 기계적 인터페이스에 관한 국제 규격 제정 - 2003.04 캐나다회의에서 SC2의 범위를 "Robots for Manufacturing Environments"에서 "Robots for Industrial Environments"로 변경 - 2004.10 일본 나고야 총회에서 제조업이외의 환경에서 사용되는 서비스로봇의 표준화에 대한 조사를 위해 5개국(스웨덴, 미국, 일본, 독일, 한국) 중심의 Study Group 구성 - 2004.11 미국회의에서 새로워진 인간-로봇 공동작업 환경에서의 로봇의 정의와 표준화에 대한 선행작업을 수행하기 위해 Advisory Group 구성. - Advisory Group은 산업환경에서의 이동서비스 로봇 에 대한 정의 및 표준화에 대해 기 존의 규격들과 비교 작업 중이며, 이는 일반적인 가정용서비스 로봇 등은 제외하고 산업 용환경에서 사용되는 넓은 의미의 로봇을 포괄하는 개념으로 작업 수행 36
지능형로봇 - 2006.06 산업용 로봇에 관해서만 다루던 ISO TC184/SC2가 변화하는 로봇 환경에 발맞 추어 비산업용 서비스 로봇까지 표준화 범위를 확대키로 함. 명칭을 Robots and Robotic Devices로 변경 - 서비스 로봇 Advisory Group를 신설하여 신규 표준화 작업의 필요분야 연구 및 용어정 의 등에 대한 연구를 추진 - Project Team2을 구성하여 Personal care 로봇의 안전에 대한 표준화 작업을 시작함 - ISO TC184/SC2에 조직도는 다음과 같음 ISO TC184 Industrial automation systems and integration SC1 Physical device control PT1 ISO10218-산업용 로봇 의 안전 규격 작업 SC2 Robots and robotic device PT2 Personal Care 로봇의 안전 표준개발 SC4 Industrial data AG 서비스 로봇분야의 신규 표준화 분야 연구 SC5 Architecture, communications and intergration frameworks <그림 6> ISO TC184/SC2의 조직도 IEC - IEC에는 로봇 표준을 별도로 관리하는 체계가 없고 어플리케이션에 따라 기존의 규격을 개정하여 로봇 제품을 적용하는 사례가 있음 가정용 청소기기의 안전요구사항(IEC 60335-2-2)에 청소로봇에 대한 안전요건을 추가 배터리 동작형 잔디깍기 로봇에 대한 개별 안전요건(IEC 60335-2-107) 제정 중 청소로봇의 전자파 적합성 시험방법(CISPR 14-1) 추가 작업 중 37
신성장동력산업 국제표준화 로드맵 Ver3.0 IEEE RAS(Robots and Automation Society) - IEEE RAS는 산업용 로봇과 공장 자동화에 관한 IEEE소속 학회임 - 최근 인간과 공존하며 인간을 지원하는 청소, 정보, 공공 도우미 로봇 등이 현실화됨에 따라 표준화의 필요성에 대한 관심 - 2004년 IAB(Industrial Acitivity Board)를 설립하여 학술과 산업을 연계하여 시너지 효 과를 극대화 하는 방향으로 중장기 비전 설정 - IAB내에 표준화를 위한 Standing Committee를 조직 - Advisory Group 구성:표준화 주제 설정과 전체적 방향 및 전략, 표준화 내용에 대한 큰 틀의 명세 사양을 설정 - Study Group 구성:표준화 관련 전문적 기술사항에 관한 구체적인 방향 및 명세 사항을 설정하고 이를 위한 세부 작업 내용을 정의 - Working Group 구성:AG 및 SG의 작업 결과를 바탕으로 실제 표준안 작성 - ISO, IEC, ITU 등의 국제 표준화 기구와 협력체제 강화 및 IFR, RIA 등 산업체 관련 국제 기구와의 표준화 활동 공동 진행 - IEEE RAS IAB는 로봇공학과 자동화 분야 표준화 활동을 선도하기 위하여 우선 서비 스 로봇 분야에 초점을 맞춤 - 표준화 활동 분야 시스템의 신뢰도 및 성능을 필수적으로 보장할 필요성이 있는 분야(예를 들면 구조로 봇 또는 경비로봇 등의 재난구조 시스템에서의 표준화) 산업화 인프라 구축을 촉진하게 하는 분야. 좀 더 구체적으로는 표준화를 통한 고객의 안전을 보장할 필요성이 있는 분야 또는 평가, 인증, 보험 등 산업화 인프라 구축을 촉 진하게 하는 분야(예를 들면 의료용 로봇, 가정용 로봇 등 인간과 로봇이 공존하는 환 경에서의 안전, 평가 관련 표준화) 로봇 및 자동화 기술의 새로운 산업화를 촉진할 수 있는 분야. 좀 더 구체적으로 표준 화를 통한 컴포넌트의 모듈화로 고속 시제품 제작을 가능하게 하여 신속한 아이디어의 제품화를 가능하게 하는 분야(미들웨어, 소프트웨어 아키텍처 등) 인간과 로봇의 공동작업을 실현하게 하여 차세대 자동화 환경을 가능하게 하는 분야 (인간-로봇 협조 조립) 로봇 및 자동화 기술의 원활한 국제적 상호 교류를 촉진하는 분야(로봇 및 자동화 기 술용어 및 정의) 38
지능형로봇 IEEE Standards Office IEEE IEEE Robotics and Automation Society ISO Industrial Activity Board(IAB) IEC ICU Standards Committee National IABs Roadmap T/F Industry Forum <그림 7> IEEE RAS 조직도 OMG(Object Management Group) - 국제적인 소프트웨어 개발 컨소시엄이며 소프트웨어 분야의 민간 표준기구로 사실상 표 준(de facto) 기구임 - CORBA를 통한 미들웨어 표준화 등의 작업 수행하였음 - 2005.01 NEC, Hitachi를 비롯한 일본업체와 Raytheon, PrismTech 등의 미국회사들, 한 국의 ETRI가 참여하여 Robotic DSIG(Domain Special Interest Group)을 설립하여 지 능형 로봇의 아키텍처, 미들웨어, 장치 추상화 인터페이스, 인간-로봇 상호작용 API 등 에 대한 표준화 연구를 수행 - 2005.09 일본 AIST의 주도로 로봇용 컴포넌트 모델에 대한 RFP발표 - 2005.12 로봇에 대한 관심이 고조되면서 Robotics DSIG가 Robotics DTF (Domain Task Force)로 격상. 다수의 WG를 구성하여 표준화 작업 진행 - Infrastructure WG:로봇 컴포넌트(RTC)정의, RTC를 배치하고 설정하는 배치 미들웨 어 표준화 - Robotics functional services WG:로봇이 기본적으로 제공해야 할 서비스 표준화(예를 들어 Localization, User idetification) - Robotics devices and data profiles WG:로봇내의 다양한 device들을 체계적으로 분류하 고 관리하는 인터페이스 표준화 39
신성장동력산업 국제표준화 로드맵 Ver3.0 Board of Directors (BoD) Architecture Board (AB) Platform Technology Committee (PTC) MARS (Middleware and Related Service) PTF (Platform Task Force) Domain Technology Committee (DTC) Robotics DTF (Domain Task Force) Infrastructure WG (Working Group) Robotic Functional Services WG Robotic Devices and Data Profiles WG <그림 8> OMG 조직도 4. 마크로 로드맵 4.1. 표준화 추진상의 문제점 및 현안사항 산업용 로봇 산업은 자체적으로 표준화를 위한 규모와 조건을 갖추고 있으나 서비스로봇 분야는 산업체 주도의 표준화를 위한 역량이 미흡 - 국내 산업용 로봇시장규모는 세계 6위, 로봇 사용대수는 세계 5위, 로봇 밀도는 세계 2위 를 차지하고 있어 산업체 주도의 표준화 역량이 있으며 산업체 참여로 표준화 수행 중 - 서비스로봇 시장은 불투명성으로 인해 대기업은 진입을 꺼리고 있고 중소기업들에 의해 지금까지 대학생 등 특정계층 위주의 수준 높은 교육용 제품이 나와 있는 정도로 초기 단계로서 표준화를 위한 산업체 역량이 낮음 로봇시장은 IT, BT에 버금가는 거대한 시장형성이 예측되고 특히, 지능형 서비스 로봇은 시장 파급효과 막대할 것으로 전망되고 있으나 이에 대응하는 표준전략 및 인적 역량은 미흡 인간공존 환경에서의 로봇을 위한 제도 및 규정이 미흡함 - 새로운 환경에 대응하는 안전규정 및 평가 표준에 대한 역량이 낮음 중소벤처기업의 연구개발은 활발하나 공동의 시장을 창출할 정도로 산업이 성장하지 않음 40
지능형로봇 - 개별적인 연구 수행과 비표준화 부품 및 소프트웨어 사용에 따른 개발 효율성 저하 - 각자의 아이디어에 의존한 상품개발로 시장을 키울 수 있는 응용 및 서비스 분야가 제한적 현재 표준화 관련 사업 및 연구는 여러 기관에서 수행하고 있지만 아직은 성과가 미흡한 수준 - 자율로봇 표준화 (로보틱스연구조합), 지능형 서비스로봇표준화(지능형로봇협회), URC 로봇을 위한 표준화 (ETRI) 추진 중 - 산업계의 긴밀한 연계, 추진이 필수이나 표준화 추진여력과 인력이 없고 업체간 또는 산 학연 간의 정보공유가 미흡. 공공 성격의 기관에 의한 표준화 추진 및 산업지원이 필요. - 각 부처별 또는 기관별로 표준화를 추진 중임. 표준화는 국가적 또는 국제적 이슈이므로 체계적이고 통일된 추진체계를 갖추어야 함. 이를 위하여 통합 모니터링과 조정이 필요. 제품개발을 위한 지원 및 제도는 잘 정비되어 있으나 표준화 자체를 위한 연구 지원 및 제 도는 미흡 - 기술개발은 새로운 첨단 연구 중심이나 표준화를 위한 연구는 모듈화, 시스템 통합 및 인터페이스와 같이 개발된 기술을 기반으로 적용성과 파생기술을 개발이 중심. 표준화 기반이 되는 핵심요소기술의 확보가 미흡. 특히 제조업 쇠퇴로 인한 하드웨어 부품 요소 및 모듈에 대한 기반구축 역량이 부족. 단, 정보통신 기술 및 인터페이스와 시스템 동 합에 대한 연구 역량은 상대적으로 우수 국가적 추진의지 및 한중일 3국 및 EU와의 협력 필요성 대두에 따른 국제표준 선도 기회 높음 지능형 로봇 표준화는 실제 산업계와 긴밀히 연계하여 추진하여야 하나 대부분의 업체들 이 중소기업이라 표준화를 추진할 여력과 인력이 없음. 따라서 공공 성격의 기관에 의해 표준화가 선행 추진되어 산업을 지원하여야 함. 지능형로봇은 복합적인 시스템통합(System Integration)의 성격을 가지고 있으므로 여러 관련 산업과 긴밀한 연계관계가 유지되어야 함. 타 성장동력인 임베디드 S/W, 디지털콘텐 츠, 차세대 반도체, 이동통신, 지능형 홈네트워크 등과도 표준의 체계적인 연동이 필요함. 기술개발과 동시에 단체규약 및 표준화를 추진하여야 함. 기존의 로봇업체들은 기존 규약 에 새로운 규약을 추가하는 형태로 진행하여 수요업체들의 요구에 맞추어야 함. 41
신성장동력산업 국제표준화 로드맵 Ver3.0 통합적인 요소가 크고 새로이 발생하는 신규분야인 만큼 비용 및 인력 소요가 많이 들어 감. 지능형로봇 관련 업체 및 기관 간의 통일된 의견을 도출하기까지 많은 사회적, 경제적 비용이 소요될 것임. 4.2. SWOT 분석 및 표준화 추진방향 4.2.1. SWOT 분석 <표 13> 지능형 로봇 산업의 SWOT 분석표 강 점 요 인 (S) 약 점 요 인 (W) 국내역량요인 시 장 전략/지리/산업적 입지 우수 시 장 국내 시장의 협소 국외환경요인 기 술 연구인력 및 역량의 경쟁력 기 술 표 준 전국적 IT 환경 및 표준 우수 표 준 원천기술 미흡 정보공유. 표준화 추진 미흡 기 회 요 인 (O) 시 장 기 술 표 준 동북아 협력 필요성 대두 기술 경쟁력 있음 표준초기단계로 선도 기회 우수한 인력과 환경을 강점으로 국 제적으로 초기 단계인 지능형 로봇 표준화 분야를 적극적으로 선도하 는 공격적 전략 필요. *전국적 지능로봇 시범 서비스환경 구축 국제협동연구를 통한 핵심요소기 술 개발 추진. 동남아, 동구권 연 구인력 활용하는 다변화된 만회 전략 필요 지능로봇 분야의 IT 장학생/산업 연수 지원 지능로봇 인력양성 프로그램 확대 위 협 요 인 (T) 시 장 기 술 표 준 초기시장 단계로 시장의 블록화 경향 고착 높은 기술 장벽 국제표준 수용 요구 높아짐 한중일 공조의 협력분위기 조성 필 요. 미국, 유럽 블록에 대응, 일본은 기초 기술, 중국은 제조와 시장, 한 국은 응용기술과 중재역할을 수행 하는 새로운 국면 위한 다각화 전 략 필요 특허 교환 또는 전략적 협상을 통 한 외국과의 공유를 늘임. 지능형 로봇을 IT 환경구축과 시장개발로 외국 로봇기술을 흡수하는 방어적 전략 *기존 특허 분석 및 국제적인 IPR(Intellectual Property Right) 획득방안 4.2.2. 표준화 기본 추진방향 우수한 인력과 환경을 강점으로 국제적으로 초기 단계인 지능형 로봇 표준화 분야를 적극 적으로 선도하는 공격적 전략 (Aggressive Strategy) 필요. 42
지능형로봇 외국 원천특허에 대해 먼저 숙지하고 대처방법을 모색. 특허 교환 또는 전략적 협상을 통 한 외국과의 공유를 늘임. IT기반의 지능형 로봇을 위한 환경구축을 미리 갖추어 다각적 인 외국의 로봇기술이 펼쳐질 수 있는 장이 되도록 하는 다각화 및 방어적 전략 (Defensive Strategy) 국가적 추진의지 및 IT환경을 기반으로 하여 여러 선진국과 국제협력을 통해 핵심요소기술 을 확보하고 동남아 및 동구권 연구인력 활용하는 다변화된 다각화 전략 (Diversification Strategy) 표준을 위한 한중일 3국간의 협력 분위기 조성이 필요. 미국, 유럽에 대해서는 선택적 제휴와 대응으로 한국의 응용기술과 중재자 역할을 구축하는 국면전환 전략 (Turnaround-oriented Strategy) 필요 기능구현을 위한 로봇 내부 요소 간의 표준화 및 보급, 사용을 위한 안전성/평가에 대한 표준화를 선행 추진하여 표준화 범위를 확산하는 단계별 추진 전략(Multi-stage Driving Strategy)이 필요. 연구개발과 병행하는 표준화:지능로봇은 융합형 기술이므로 세부 기술이 매우 다변하고 시스템통합 자체도 새로운 기술임. 따라서 표준화를 위한 시스템 통합기술의 연구개발도 필요. 표준의 실체화:각 세부 기능에 대한 단계적인 평가와 수치화에 따른 로봇의 지능지수 부 여 또는 인간-로봇 인터렉션 지수 표준화를 통하여 로봇의 인간공존 환경에 대한 능력을 계수화하여 적용하는 실제적인 인증 필요. 민간 부문은 전문가 집단을 적극 활용하여 분야별 표준화 활동 강화 및 산업화의 기반을 구축. - 분야별 전문가들로 포럼을 구성하여 분야별로 로드맵을 작성하고 사업을 추진. 각 분야 별 상호 유기적인 연계가 이루어질 수 있도록 전체적인 조정 역할 수행 - 산학연관 전문가로 분야별 운영위원회를 구성 - 일본, 미국 등 자율로봇에 관한 선진국 전문가의 의견을 수렴코자 초청 또는 방문 등 국 제표준화 활동 추진 - 한국이 절대적인 기술 우위를 지니는 정보단말과 결합된 형태로서 새로운 로봇 유형과 서비스를 개척하고 국제 기술표준 및 핵심 기술개발을 주도. 43
신성장동력산업 국제표준화 로드맵 Ver3.0 4.2.3. 지능형로봇 표준연구와 국가표준화 추진전략 청소용 로봇, 의료지원 로봇은 선진국에서 제품화되어 부분적인 신규시장이 형성되는 시점 임으로 시장형성 단계부터 표준화 우선 대상 품목으로 선정 추진 Top-Down 방식의 표준전략 추진:기업의 이해관계가 형성되기 전에 국가표준을 공시하 면, 기술개발 및 인프라구축 방향이 제시되어 국가차원의 기술개발자원 활용 극대화 및 대 외 경쟁력 제고 효과 기대 표준화 동향 정보를 기업인, 연구자, 전문가에게 적시에 보급하는 정보 서비스체계 및 분 야별 전문가 커뮤니티 활동 지원시스템 구축 규격, 평가, 인증제도 조기 도입 - 안전, 신뢰성, 인터페이스규격의 조기 확립 - 안전, 신뢰성센터설립 - 인증마크제도 도입 국제표준 선도를 위한 국제표준화기구 활동 강화 - 로봇분야의 국제표준을 선도하기 위해서 사업단의 로봇표준실무위원회를 구성하여 국제 표준화기구 등에서의 활동 강화와 국제표준 선점 - OMG(Object Management Group)를 통해 로봇 미들웨어 표준화를 우선 추진 - 지능형로봇사업단의 기술개발 전략인 모듈화와 소프트웨어 라이브러리화 관련 표준 활 동 강화:모듈 인터페이스 및 로봇 소프트웨어 IP(Intellectual Property) 플랫폼 표준화를 통한 기술 및 부품 공유화 - 모듈 소프트웨어의 표준화 및 재사용성 극대화를 위한 신규 대형 기술개발과제 추진 - 수요기업-부품기업 공동으로 모듈 개발:모듈단위 기술개발을 통해 관련 원천기술 동시 확보 - 다양한 로봇제품의 신속개발, 저가격화, 손쉬운 유지보수를 위한 개발환경 구축 - 예:미들웨어 및 아키텍춰 기술, 소프트웨어 컴포넌트 기술, 프로그램 개발환경 기술, 로 봇친화형 환경구축기술(RFID, URC), 암호화 개인식별 기술 등 44
지능형로봇 4.2.4. 기간별 표준화 전략 및 목표 단기 - 표준화 추진 지원 기반 구축 - 표준화 수요조사를 통한 전문서비스로봇 표준화의 우선순위 결정 및 과제발굴 - 전문서비스로봇의 신뢰성 및 안정성을 높일 수 있도록 국내 실정에 맞는 표준화 관련 규 격 재정비 중기 - 국내/국제 표준 개발 및 제안 - 국제공동연구 추진 - 전문기관의 표준화 거점 육성 및 전문가 인적 네트워크 구축 - 국제 표준화 전략 프로그램 운영 장기 - 국제표준 공동 제안 - 국제 간사국 수임 확대 4.3. 중점 표준화 항목의 국내 기술경쟁력 현황 <표 14> 지능형로봇 중점 표준화 항목 분석 중점 표준화 대상항목 국내 산업계 경쟁력 표준화정도 (국외) 표준화정도 (국내) 하드웨어 컴포넌트 및 모듈 제조업과 반도체 산업의 기반위에 특화된 모 듈화 기술 개발역량 확보 표준화 과제진행 일부 권고/초안 개발 지능로봇 플랫폼 기술 현재 수행중인 산자부, 정통부 및 21C프론티 어 과제들에 의해 플랫폼 기술 확보 표준화 과제진행 일부 권고/초안개발 인간-로봇 인터페이스 21C프론티어 과제에서 인간의 감성까지 고려 한 지능화된 인터페이스 기술 개발 중 표준화 과제진행 일부 권고/초안개발 환경 및 네트워크 정보통신기술 기반으로 지능형로봇을 위한 네 트워크 및 환경 기술 확보 표준검토중 표준검토중 성능평가 및 안전성 청소로봇을 필두로 성능 시험 및 평가 기술을 구축 일부 권고/초안개발 일부 권고/초안개발 서비스 및 보안인증 기술 서비스에 관련된 정보통신 기술을 지능형로 봇에 융합/확대하여 로봇서비스 및 보안 기 술 구축 중 표준검토중 표준검토중 45
신성장동력산업 국제표준화 로드맵 Ver3.0 4.4. 마크로 로드맵(10년 기술 예측) 46
지능형로봇 제3장 표준화 로드맵 1. 기술 및 표준화 1.1. 정의 하드웨어 컴포넌트 및 모듈 기술 하드웨어 모듈 - 지능형 로봇의 하드웨어 모듈이란 구동기, 센서 등의 다수의 하드웨어 요소부품을 특정 한 역할을 수행할 수 있게 결합하여 로봇의 관절, 시각, 음성, 촉각 등의 기능을 수행하 는 하나의 기능성 부품으로 구성한 것을 말함 - 각 모듈들의 호환을 위해서는 서로간의 접속 및 데이터교환이 가능하도록 기능, 크기, 접속방법 등 기계적 인터페이스가 통일 되어야함 모듈간 통신 프로토콜 및 인터페이스 - 지능형 로봇의 기능을 수행하기 위해서는 로봇 하드웨어 모듈을 제어하기 위한 드라이 버 또는 인터페이스가 필요함. 각 하드웨어 모듈들을 효과적이고 체계적으로 통신하고 제어하는 기술이 소프트웨어 모듈의 인터페이스 기술임. 지능로봇 플랫폼 기술 로봇 S/W 아키텍쳐 - 로봇의 지능과 기능이 구현될 하드웨어 및 소프트웨어 모듈들을 효과적으로 통합시키는 시스템 기술 - 즉 지능형 로봇 시스템의 경우 원하는 기능을 얻기 위해서는 많은 하드웨어와 소프트웨 어 모듈을 필요로 함. 이들의 구현 알고리즘이 효과적으로 통합 운용되게 하는 소프트웨 어 아키텍쳐 - 로봇의 OS설계와 미들웨어 구조를 표준화 로봇 S/W 라이브러리 - 개방형 로봇 컴포넌트(하드웨어 및 S/W)를 공통적 방식으로 접근하고 제어하기 위해 47
신성장동력산업 국제표준화 로드맵 Ver3.0 의 컴포넌트의 정의와 추상화를 표준화함. 또 S/W모듈간의 인터페이스 API를 표준화하 여 상호운용성을 높임 로봇 미들웨어 - 다양한 컴퓨터 사이에 통신이 이루어질 경우 상호운용성 문제가 발생. 특히 분산 컴퓨팅 환경에서 이기종간의 호환성 문제와 다른 통신규약을 사용하는 네트워크 간 접속, 네트 워크 자원에 대한 접근 문제를 해결하는 것이 필수적임 - 분산환경에서 모듈화된 로봇의 컴포넌트를 네트워크로 동적으로 연결하고 통신하는 기술 - 이기종간의 통신을 원활하게 하고 서로 다른 미들웨어 간을 서로 연동시키는 기술 - 분산컴퓨팅 환경을 구현할 때 발생하는 이기종 네트워크 간의 통신 규약 인터페이스, 분산환 경하에서의 시스템 운영, 이기종 데이터베이스간의 접근, 재사용 가능한 클래스 라이브러리 환경 및 상황 인식 - 로봇의 감지기능과 동작기능을 연결하여 자율적 및 효율적으로 임무를 정의하고 수행하 는 집적된 인지, 추론 및 학습 기술 - 다수의 감지 모달리티 신호로부터 주변의 환경과 상황을 모델링하고 물체를 인식하며 상황을 이해하는 기술. 또한 그 정보를 데이터베이스화하고 학습하는 기술 지식 학습 및 진화 - 로봇이 지식이나 논리를 수집하고 학습하며 스스로 진화하는 소프트웨어 기술 - 로봇이 지식/논리를 진화, 학습하기 위해 이용하는 정보 데이터베이스의 구조 및 접근방 법 등을 표준화하여 데이터베이스화 인간-로봇 인터페이스 기술 사용자 인터페이스 기술 - 로봇이 비전, 음성, 촉각, 미각, 후각 등 다양한 인터페이스 장치를 통해 정보를 취득하고 통합하는 기술 - 시각/음성/촉각/대화형 인터페이스를 표준화 얼굴/표정 인식 및 학습 기술 - 사용자의 얼굴이나 표정을 인식하거나 새로운 얼굴/표정을 학습하는 기술 - 얼굴/표정의 데이터베이스, 자료구조 및 API를 표준화 48
지능형로봇 음성 인식 기술 - 사용자의 음성을 인식하여 반응하는 기술 하는 기술 - 타인의 음성을 학습하고 인식하는 기술 - 음성 데이터베이스, 음성기술언어 등을 표준화 감성 상호작용 기술 - 로봇의 성격을 정의하고 그에 따른 행동/감정을 모델링하며 인간과 상호작용시 표정/자 세 등을 생성하여 반응하는 기술 - 감성 인터페이스 및 감성언어 모델링 언어를 표준화 환경 및 네트워크 기술 홈네트워크 연동 기술 - 로봇이 정보가전기기 및 홈오토메이션 기기를 제어하거나 정보를 수집하여 기존 로봇이 갖고 있는 제한된 기능보다 훨씬 확대된 범위의 기능을 가질 수 있도록 하는 기술 센서 네트워크 연동 기술 - 환경 내의 물체에 전자태그를 부착하여 센서 네트워크를 구성하고 이를 통하여 사물의 인 식정보를 종합하여 주변의 환경정보를 탐지하여 로봇의 상황 인식 범위를 확대하는 기술 로봇 네트워크 통신 프로토콜 기술 - 네트워크를 통해 원격으로 로봇의 행동을 제어하는 기술 - 서버와 로봇간의 통신 프로토콜을 제어하고 실시간성을 보장하는 기술 - 로봇간의 협력 작업을 위한 통합 통신 프로토콜 기술 - 네트워크 보완 QoS 기술 성능평가 및 안전성 기술 기능 및 성능 평가 기술 - 시각, 음성, 촉각, 구동기, 주행성능 등의 지능형 로봇의 각 기능 및 모듈들의 성능을 평 가하는 기술 - 로봇제품에 대한 성능을 평가하는 기술 신뢰성/안전성 확보 및 평가 기술 - 로봇 제품이 인간과 접촉할 때의 인간에 대한 안전성을 확보하는 기술 - 로봇 자체가 극한상황이나 돌발상황에서 자신을 보호하고 인간의 안정성을 보장하는 기술 - 로봇의 안전성을 평가하는 기술 49
신성장동력산업 국제표준화 로드맵 Ver3.0 서비스 및 보안인증 기술 서비스 서술 표준 - 상이한 플랫폼을 가진 다양한 로봇 시스템 상에서 서로 다른 사용자 인터페이스에 대한 의존성을 최소화하기 위한 플랫폼 중립적인 로봇 서비스 서술 언어를 표준화 네트워크 및 시스템 보안 기술 - 네트워크 환경에 이용되는 로봇의 통신네트워크 보안 기술 - 로봇 - 로봇 간, 로봇-서버 간, 로봇 - 클라이언트 간의 네트워크 보안 사용자 및 서비스 인증 기술 - 로봇에 사용되는 사용자 인식 및 인증 S/W 컴포넌트 API에 대한 기술 - 등록, 인증, 인식, 데이터획득 등에 대한 API 생체기반 사용자 인증 기술 - 지문/얼굴/홍채/목소리 등의 생체기반 사용자 인식 및 인증 컴포넌트에 대한 표준화 기술 1.2. 시나리오 하드웨어 컴포넌트 및 모듈 하드웨어 모듈 - 이미 로봇의 관절에 해당하는 머니퓰레이터들은 구동기, 감속기, 토크센서, 제어기 등이 통합되어 모듈화된 제품으로 개발이 되고 있음 - 인간의 근육을 모방한 고분자 액츄에이터 기술이 개발 중임. - 차츰 고분자 액츄에이터의 발전으로 모터를 대신해 나갈 것으로 예상 - 머니퓰레이터는 점차 소형화 모듈화되어 개발될 것임 - 로봇이 물체를 쥐거나 사람과 접촉하기 위한 로봇핸드는 인공피부(촉각센서)를 부착한 형태로 개발될 것으로 전망. 이에 따라 인공피부와 로봇핸드를 부착하는 인터페이스 표 준이 필요할 것으로 전망 - 로봇의 시각/청각에 해당하는 CCD카메라와 음향 어레이는 이미 오래전부터 개발이 되 어왔고 최근에는 로봇의 피부에 해당하는 촉각센서의 개발이 활발히 이루어지고 있음. - 현재의 촉각센서는 수직력 측정이 주를 이루고 있으나, 점차 수평력, 온도, 거리 등을 측 정할 수 있는 센서가 개발 될 것임 - 또한 로봇핸드에 부착하기 위해 소형화/모듈화 되고, 유연성을 가지는 형태로 개발 될 것임 - OMG에서 장치의 추상화 및 객체간 통신, 제어 인터페이스에 대한 표준화 작업 추진 중 50
지능형로봇 모듈간 통신프로토콜 및 인터페이스 기술 - 각 센서/구동기들이 모듈화되면 동시에 모듈화된 제품을 동작시키기 위한 하드웨어 드 라이버들이 개발됨. 이에 따라 같은 기능을 가지는 모듈들을 같은 API로 제어하는 표준 이 필요할 것임. - 또한 각 모듈 네트워크 간의 데이터 전송을 담당 통신 프로토콜 역시 개발 될 것임 - 차후 동적 분산네트워크 미들웨어 기술이 발전함에 따라, 하드웨어 모듈의 소프트웨어 인터페이스 역시 동적으로 연결/연결해지 가능한 통합PnP API로 발전할 것으로 전망 지능로봇 플랫폼 기술 로봇 소프트웨어 아키텍처 및 라이브러리 - 국내 지능형 로봇 표준 포럼 및 TTA에서 각 로봇의 모듈에 대한 인터페이스 단체 규격 수립(URC장치 추상화를 위한 공통 로봇 인터페이스 프레임워크) - 로봇 아키텍처/라이브러리는 OMG를 중심으로 고수준의 장치 추상화와 컴포넌트의 표 준화가 이루어지고 있음. - OMG의 표준화건이 de facto가 될 가능성이 큼 로봇 미들웨어 - 선진국의 소니, 혼다 등의 기업이나 연구기관들에서 개인용 로봇의 제어 하드웨어 플랫 폼과 미들웨어의 기술개발을 추진하고 있는 중임. - 일본과 미국RTI사가 로봇의 미들웨어를 OMG에서 제안. 표준화 진행중 - OMG에서 진행 중인 로봇 미들웨어는 최소한 CORBA 플랫폼을 지원하도록 규정함 - 정통부의 URC로봇사업을 중심으로 CORBA 기반의 로봇 미들웨어 진행 - 인간기능 생활지원 지능로봇 기술개발사업단에서 UPnP기반의 로봇 미들웨어 개발 진행 - 실시간 운영체제는 임베디드 OS로 개발되어 미들웨어와 통합된 실시간 OS의 개발이 이 루어 질 것으로 예상 - OMG의 로봇 표준 미들웨어가 de facto가 될 가능성이 큼 환경 및 상황인식 기술 - 환경 모델링 기술은 각 감지 모달리티로부터 들어오는 신호로부터 물체를 판별하고 인 식하는 기술이 개발 중임. 이 기술은 차후 주변의 환경과 상황을 인식할 수 있는 기술로 확장되어 나갈 것이며, 로봇이 움직이는 상황에서 다중 물체를 추적할 수 있는 기술로 개발될 것임. 물체 인식 기술 단계에서부터 물체정보 및 환경정보 데이터베이스의 접근 방법과 구조를 표준화하여 재사용성과 호환성을 확립하는 것이 필요 51
신성장동력산업 국제표준화 로드맵 Ver3.0 지식 학습/진화 기술 - 로봇 지식 학습/진화 기술은 로봇의 감지 기능과 동작기능을 통해 지식을 수집하는 단 계에서 점차 지식을 학습하고 최종적으로 진화하는 소프트웨어가 개발될 것임. 수집되는 정보를 데이터베이스화 함에 있어서, 이를 표준화된 명령어와 체계로 데이터베이스화 하 는 것이 필요 인간-로봇 인터페이스 사용자 인터페이스 기술 - 현재 인간과 로봇간의 단일 모달리티 상호작용 기술로부터 점차 비전, 음성, 촉각, 매개 등 인간의 다양한 의사전달 매체를 지원할 수 있는 멀티모달 상호작용 기법과 상호작용 채널 을 통해 들어오는 정보를 통합하는 멀티모달 통합 기술의 개발이 진행될 것으로 전망 - 멀티모달 통합기술은 인지 기술, 감정 상호작용 기술들의 개발과 함께 발전해 나갈 것임 얼굴/표정 인식 및 학습 기술 - 사용자의 얼굴을 인식하여, 표정을 파악하거나 신원을 파악하는 기술의 개발이 이루어지고 있음 - 얼굴에 대한 데이터베이스화 기술과 API를 표준화하여 데이터베이스에 구축에 대부담 을 줄이고 개발 효율성을 증대 음성 인식 기술 - 감시 로봇, 안내 로봇 등에서 음성 인식 기술이 개발 중 - 음성내에 포함된 화자의 신원정보를 파악하여 이용하는 화자인식 기술 개발 - 음성 인식 기능은 점차 간단한 대화에서 자연어를 인식하는 단계로 발전할 것임. 감성 상호작용 기술 - 현재 인지적 요소 및 사용자 심리에 대한 연구가 미흡한 실정. 인간과 로봇의 친밀도를 높 이기 위해 인간의 의도와 감정을 인식하고 반응하는 기술의 개발이 점차적으로 이루어 질 것으로 예상. 궁극적으로 자연어를 이해하고 감정을 표현할 수 있는 기술로 귀결될 것임 - 로봇의 감성을 표현하기 위한 감정/표정 표현 기술 개발 - 로봇이 인간 사용자와 친밀한 관계를 지속하며 사회-정서적 상호작용을 유지할 수 있는 지에 대한 연구 및 효과적인 상호작용 설계 기술이 활발하게 진행될 것으로 예상 환경 및 네트워크 기술 홈네트워크 연동기술 - 가정의 홈네트워크 기기를 제어하고 가정을 감시하는 기능을 가진 로봇 개발 중 52
지능형로봇 - 현재 홈네트워크 기술의 개발이 활발히 진행 중이나 개발 그룹에 따라 서로 다른 미들웨 어사용으로 호환성이 없음. - 따라서 홈네트워크에 접근하고 연동하는 프로토콜 기술 개발과 홈네트워크 프로토콜의 표준화가 서로 연관되어 개발되어야 함 - 홈네트워크에서의 로봇의 위상의 정립과 역할 및 권한에 대한 합의와 연동 프로토콜의 개발이 필요 센서 네트워크 연동기술 - 유비쿼터스 환경을 이루는 센서 네트워크에 대한 기술 개발이 한창임 - 센서네트워크로부터 필요한 정보를 취득하고 제어하는 프로토콜의 표준화가 이루어져야 함 로봇 네트워크 통신 프로토콜 기술 - 유비쿼터스 환경에서 로봇/서버 간의 통신프로토콜이 개발됨(TTA 규격) - 분산된 환경에서 네트워크를 통해 로봇간의 정보교환과 제어하는 통합 통신 프레임워크 /프로토콜의 표준화가 진행될 예정임. 또한 로봇들 간의 상호 협력 작업에 대한 프로토 콜이 개발될 것으로 전망 성능평가 및 안전성 기술 기능 및 성능 평가 기술 - 로봇의 시각, 음성, 촉각, 구동기 등 각 모듈들이 개발됨에 따라 이들에 대한 신뢰성을 확보하기 위해 모듈의 성능을 평가하는 방법에 대한 표준화 작업이 이루어져야 함. 각 모듈/기능에 대한 성능 평가 기술이 확립되면 이들에 대한 표준 평가시스템 및 플랫폼 이 개발되리라 전망. 또한 로봇 시장이 커짐에 따라 생산된 제품의 성능을 평가하는 방 법 개발이 이루어 질 것임 신뢰성/안전성 확보 및 평가 기술 - 중소기업을 중심으로 청소로봇의 개발 및 보급이 확산되고 있음 - 당해( 06) 국민로봇의 보급으로 유비쿼터스 환경 및 로봇시장의 확대가 기대됨 - 주 5일제 근무의 확산으로 아파트 등에 무인경비서비스 이용이 급증하면서 경비로봇을 이용한 보안시장의 부상할 것으로 예상됨 - 인간기능 생활지원 지능로봇 기술개발사업단에서 노약자/재활 치료 필요자의 감각 및 자세균형 기능 증진 등을 도와주는 재활로봇의 연구개발이 활발히 진행 중임 - 이처럼 로봇의 개발과 보급이 점차적으로 확산되고 있고 인간과 로봇이 직접적으로 접촉 함에 따라 인간의 안전을 확보할 수 기술의 개발과 안전성을 평가하기 위한 기준/기술이 53
신성장동력산업 국제표준화 로드맵 Ver3.0 이루어져야 함. 인간에 대한 안전성 확보 기술은 무엇보다도 먼저 이루어져야 하는 기술임 - 로봇의 인간에 대한 안전성의 보장이 절실히 요구되고 있으나 아직 지능형서비스로봇의 안전성에 관한 국제/국내 표준이 전무한 실정 - 현재 ISO/TC184에서 산업용로봇의 안전성에 대한 표준을 넓은 범위로 개정 중에 있음 - 국제/국내적으로 로봇의 안전성에 대한 표준이 가장 이루어져야 하며, 안전기준의 수립 후, 안전성 평가에 대한 표준, 로봇의 신뢰성평가에 대한 기준 작업이 이루어 질 것임 - 또한 로봇의 시장이 충분히 커지기 위해 제품에 대한 신뢰성을 확보하고 평가하는 기술 이 개발될 것임 서비스 및 보안인증 기술 서비스 서술 표준 - URC로봇용 서비스 서술언어가 개발됨 - 이를 기반으로 로봇이 제공하는 서비스 서술 언어의 개발이 보완 확장 될 것임 네트워크 시스템 보안 - 네트워크 기반의 로봇의 경우 네트워크 시스템 보안은 가장 큰 이슈임 - 네트워크 해킹에 의해 harzard 발생 가능성이 다분함 - 네트워크 기반 로봇인 URC 로봇을 중심으로 네트워크 보안 기술 개발이 이루어지고 있음 - 차후 유무선 네트워크의 통합 보안 기술로 발전할 것임 사용자/서비스 인증 - 로봇에 사용자나 서비스를 인증하는 시스템이 필수 탑재될 것임 - 사용자 혹은 서비스를 인증하는 컴포넌트의 API의 표준화가 추진될 것임 - 현재 URC용 사용자 인증 컴포넌트의 API가 표준화됨(초안) 생체기반 사용자 인증 - 보안시장이 커짐에 따라 사용자 인증의 고급 기술로 지문이나 홍채, 성문등을 이용하는 기술이 이미 개발 완료되었거나 활발히 개발되고 있음 - 로봇 역시 사용자를 인증하는 방법으로 생체기반의 사용자 인증 기술이 차후 채택될 것 으로 예상됨. - 특히 경비, 보안 로봇의 경우 채택이 유력함 - 하나의 생체 인식에서 여러개의 생체를 이용해서 인식하는 기술로 통합될 것임. 54
지능형로봇 1.3. 중점 표준화 항목 현황표 중점기술 지능형로봇 중점 표준화 항목 하드웨어 컴포넌트 및 모듈 지능로봇 플랫폼 기술 인간-로봇 인터페이스 환경 및 네트워크 성능평가 및 안전성 서비스 및 보안인증 기술 세부 표준화 항목 - 하드웨어 모듈 - 모듈간 통신 프로토콜 및 인터페이스 - 로봇 S/W 아키텍쳐 - 로봇 S/W 라이브러리 - 로봇 미들웨어 - 환경 및 상황 인식 - 지식 학습 및 진화 - 사용자 인터 페이스 기술 - 얼굴/표정 인식 및 학습 기술 - 음성 인식 기술 - 감성 상호 작용 기술 - 홈네트워크 연동 기술 - 센서 네트 워크 연동 기술 - 로봇 네트워 크 통신 프 로토콜 기술 - 기능 및 성능 평가 기술 - 신뢰성/ 안전성 확보 및 평가 기술 - 서비스 서술 표준 - 네트워크 및 시스템 보안 기술 - 사용자 및 서비스 인증 기술 - 생체기반 사용 자 인증 기술 시 장 현 황 및 전 망 국내 국외 개인서비스로 봇 시장이 열림 에 따라 청소로 봇, 오락용 로봇 모듈을 중심으 로 시제품과 초 기상용화의 중 간단계 범용 하드웨 어 모듈 기반으 로 지능형로봇 에 확장 적용되 는 모듈 상품화 로봇 개발 관 련 기관(산, 학, 연)에서 개발 되거나 개발 중 인 로봇의 기능 으로써 하드웨 어 및 소프트웨 어 플랫폼이 제 시됨 상동 상품화 개발 이 진행중이나 전체적으로 상 품화로는 매우 미흡하며 시장 미개척 단계임. 관련 시장이 급 성장할 수 있는 분야임. 상동. 아이보 와 같이 초보적 인 커뮤니케이 션만으로도 시 장에 선풍적인 붐을 일으킴. 현재 관련 시 장은 형성되어 있지 않음. 향 후 전체 로봇 시 장의 성장과 더 불어 시장 규모 의 급속한 증가 가 예측됨 산업용 로봇의 경우는 성능평 가 및 안전성을 평가하기 위한 사장 성숙 단계. 지능형 로봇은 일부 모듈의 기 능/성능 평가를 위한 시장이 형 성되어 있음 전자 상거래, IT 인프라 분야 에서는 시장 성 숙 단계. 로봇 분야에서는 아 직 시장이 형성 되어 있지 않음. 국내와 동일. 국내와 동일 국내와 동일 기 술 개 발 현 황 및 전 망 국내 로봇벤쳐기업 을 중심으로 센 서 및 구동기 모 듈을 상품화 기 술 개발중 KIST, KAIST, ETRI, 생기원 등을 중심으로 기술 개발이 수 행되고 있으나 아직은 해결되 지 않은 많은 이 슈들이 있음 프론티어과제 를 필두로 KAIST, KIST, 산자부 과제, ETRI 등에서 기술개발이 수 행되고 있으나 아직 기술개발 초입 단계임. 네트워크 기술 이 일반 네트워 크 기술에 맞춘 기술 개발에 대 해서만 집중되 어 있으며 로봇 (제어)특성의 기술문제 해결 은 부족한 상태 용도 및 활용에 따른 평가 기술 의 분류와 적용 이 필요. 가장 시급히 확보하 여야 할 요소 기 술임. 로봇을 위한 새 로운 기술 개발 보다는 기존 IT 업계의 기술을 도입하여 로봇 및 서비스 특성 에 맞도록 적응 시키는 형태로 발전 예상. 55
신성장동력산업 국제표준화 로드맵 Ver3.0 중점기술 지능형로봇 중점 표준화 항목 하드웨어 컴포넌트 및 모듈 지능로봇 플랫폼 기술 인간-로봇 인터페이스 환경 및 네트워크 성능평가 및 안전성 서비스 및 보안인증 기술 기 술 개 발 현 황 및 전 망 국외 일본이 주도적 으로 개발하여 시장을 주도하 고 있으며 미국 에서 알고리즘 을 개발 탐재하 는 국제공동 개 발의 형태로 진 행되고 있음. SoC 유형의 모 듈화가 장래 추 세임. 미국, 일본을 중심으로 로봇 의 응용 분야 별 로 하드웨어, 아키텍쳐 및 관 련 소프트웨어 기술이 개발되 고 있으나 역시 해결해야 할 많 은 기술적 이슈 가 있음 일본, 미국에서 주로 연구됨. 미국이 선도하 는 분야로서 MIT의 COG 와 KISMET은 기술개발이 많 이 진척되었음 을 보여줌. 국내와 동일. 국내와 동일. 국내와 동일. 국내 시제품 로봇 소프트웨 어 분야는 초기 연구단계임 인간-로봇 커뮤니케이션 의 초기 단계인 인간-로봇 인터페이스를 연구개발 중 최근 국책과제 중심으로 시작 상태 2003년부터 산 자부의 산기반 과제의 일환으 로 진행중. 2004년부터 신 성장 동력 과제 의 일부로 IT 업계 기술 응용 에 대한 초기 연 구 단계 기 술 개 발 수 준 국외 기술 격차 일부 모듈의 상 용화 판매 로봇 개발에 선 두를 유지하고 있는 일본은 로 봇 자체의 하드 웨어 및 소프트 웨어 플랫폼에 서 앞서가며, AI 등의 기반 소프트웨어 분 야는 미국이 앞 서 있음 센서 및 하드웨 어 기반의 인간 -로봇 인터페 이스는 일본이 앞서있고, 감성 및 의도를 포함 하는 지능 기반 의 커뮤니케이 션 기술은 미국 이 앞서 있음 SONY, NEC 등 일본 산업계 를 중심으로 로 봇 서비스 관련 기술 개발 및 표 준화가 활발히 이루어지고 있음 유럽, 일본을 중심으로 엔터 테인먼트 및 홈 서비스 로봇을 위한 안전성 연 구중 일본을 중심으 로 네트워크 로 봇을 위한 정보 보안 기술 연구 중 (초기 단계) 2~3년 2~3년 3~4년 1~2년 1년 1년 관련 제품 레이져스캐너, 자이로센서, 인 공눈, 촉각센서 모듈 등 OROCOS, MIRO, DROS, RT Middleware, ORiN, ORCA, Open-R 등 아직 상용화 미 성숙 단계로 관 련 제품 없음. 공장 자동화 시 스템의 네트워 크 시스템이 주 이며, 서비스 로봇은 상용성 공 제품은 없음 아직 상용화 미 성숙 단계로 관 련 제품 없음 아직 상용화 미 성숙 단계로 관 련 제품 없음. 56
지능형로봇 중점기술 지능형로봇 중점 표준화 항목 하드웨어 컴포넌트 및 모듈 지능로봇 플랫폼 기술 인간-로봇 인터페이스 환경 및 네트워크 성능평가 및 안전성 서비스 및 보안인증 기술 지능로봇용 인간-로봇 인 청소로봇 성능 자이로 센서 및 터페이스에 대 평가 플렛폼 특 국내 구동모듈 등에 없음 해서는 다수의 없음 허 추진중 없음 서 특허출원이 IPR보유 IPR 보유 현황 있음 SONY, 혼다, 세그웨이, 혼다, SONY, NEC, 마츠시 미국 irobot, MIT, CMU, 일 국외 irobot 등의 다 수 기관에서 다 등 일본 로봇 업계에서 일부 본 Sony, NEC, 혼다 등 다수 기 없음 없음 없음 IPR 보유 IPR 보유 관에서 IPR 보유 구동부, SoC 기 지능형 이동 에 사용자 인터페 반 모듈, 인터 이전트, 인공 이스, 음성 인 페이스 지능 및 상황인 터페이스 등 인 IPR확보 가능분야 식 등과 관련하 여 로봇 분야에 응용된 응용 소 간-로봇 인터 페이스 분야 및 감정 인터페이 부분 선도 부분 선도 부분 선도 프트웨어 분야 스 분야. 에서 IPR 확보 가능 표준화 초기단 표준화 기초단 서버- 로봇간 성능평가 기술, 로봇 - 로봇 간, 계이고 시급히 계로서 조기에 네트워크 프로 안전성 확보 기 로봇 - 서버 간 진행될 분야임. 표준화 요구가 토콜 및 QoS, 로 술, 평가 플렛 의 네트워크 보 표준화 현황 및 전망 있는 분야임 - 봇내부모듈간 표준 인터페이 스 및 프로토콜 폼 안 기술, 생체 정보 기반 사용 자 인증 기술 및 OoS, 로봇- 로봇간 프로토 콜 및 QoS 표 준 화 기 구 / 단 체 국내 기술표준원 ETRI, TTA 기술표준원, TTA 국외 ISO, IEEE, ITU ISO, IEEE, ITU, OMG ISO OMG, IEEE, ITU 등 TTA OMG, IETF, ITU 등 기술표준원, 산업기술시험원 ISO/IEC, IEEE, OMG TTA IETF, IEEE, ITU, ISO/IEC 57
신성장동력산업 국제표준화 로드맵 Ver3.0 중점기술 중점 표준화 항목 표 준 화 기 구 / 단 체 국내 참여 업체 및 기관 현황 표준화 추진형태 표준 화 수준 국내 국외 시급성 (신속성) 하드웨어 컴포넌트 및 모듈 삼성, 넥스트아 이, 마이크로인 피니티, KIST, ETRI, 생기원, 지능형로봇 표 준포럼, 로보틱 스연구조합, 지 능로봇산업협 회, 산업기술시 험원 등 국제표준협력/ 경쟁 표준화 항목 승인 표준화 항목 승인 지능로봇 플랫폼 기술 생기원, ETRI, KIST, KAIST, 삼성, 지능형 로봇 표준포럼, 로보틱스연구 조합, 지능로봇 산업협회 등 동시 표준화 (기술 개발 및 국내 표준 진 행), de factor 타 입으로 국제 표 준 준비 인간-로봇 인터페이스 지능형로봇 KIST, KAIST, 생기 원, ETRI, 지능 형로봇 표준포 럼, 로보틱스연 구조합, 지능로 봇산업협회 동시표준화 환경 및 네트워크 지능형로봇 표 준화포럼, 삼 성, LG, ETRI 등이 국책과제 를 통해서 준비 상태 동시 표준화 (기술 개발 및 국내 표준 진 행), de factor 타 입으로 국제 표 준 준비 없음 없음 없음 일본 산업계를 중심으로 다양 한 로봇 개발 포 럼이 조직이 되 어 관련 기술 표 준과 개발 작업 을 진행 중 없음 (기획 단계) 초기 조직 수준임. 성능평가 및 안전성 지능형로봇 표 준화포럼, 로보 틱스연구조합, 기술표준원, 산 업기술시험원, 경희대학교 등 이 과제 추진 중 선행 표준화 초기 연구 시작 단계 서비스 및 보안인증 기술 지능형로봇 표 준화포럼, 삼성, ETRI 등 이 신성장 동력 과제 수행을 통 해 추진 중 동시 표준화 (기술 개발 및 국 내 표준 진행) 없음 일본:초기 연 일본:초기 연 구 기획 단계, 독 구 시작 단계임. 일 Kuka:문제 제기 단계 3년 3년 2년 3년 3년 5년 * IETF:Internet Engineering Task Force 1.4. 표준화 추진 체계 지능형로봇 표준포럼은 표준화 전담 통합 추진기관으로 표준화 추진 전담, 표준 시범운영, 표준 적합성 인증 연구, 국제화 사업 추진, 전문가 지원 등을 수행 정보통신부는 부처 간 협의를 통하여 산자부의 표준화 지원 사항과 정부지원 개발과제의 표준 플랫폼 추진 상황을 복합 연계한 표준 정책을 입안하고 시행 58
지능형로봇 지능형로봇 관련 국내 산 학 연을 중심으로 지능형로봇 표준포럼을 통하여 국내 표준화 활동을 주도하고, 지능형로봇 관련 표준전문가들로 하여금 국제 표준화 활동 및 국내 지능 형로봇 관련 기술 보급, 표준기술 공동 연구 등을 지원. 이를 통해, 개발된 국내 표준(안) 은 대상 표준기술의 대응 국제기구에 따라 ITU나 IETF 관련된 분류의 경우는 한국정보 통신기술협회에 상정하여 단체표준으로 제정되도록 추진하고 ISO/IEC 관련된 분류의 경 우는 포럼표준으로 기반 구축 후 국가표준으로 제정 추진하는 절차를 가짐. <그림 9> 국내 주요기관 간의 지능형로봇 표준화 추진체계 59