데일리임팩트

[데일리임팩트 김현일 기자] 사람을 도와 같은 공간에서 이런저런 일을 함께 하는 새로운 형태의 산업용 로봇인 ‘협동로봇.’ 누구나 집에 하나쯤 갖고 있으면 좋겠다는 생각을 하게 되는데. 이 분야 국내 1위이자 글로벌 4위인 두산로보틱스 수원공장을 직접 찾았다. 지난 11월 기업공개(IPO)를 통해 33조1000억원을 조달, ‘올해 최대어’ 모습을 보인 두산로보틱스가 언론에 수원공장을 오픈한 것이다. 

"너네 집엔 로봇 뭐 있어?"...얼마 남지 않은 현실

두산로보틱스 수원공장은 F&B(Food & Beverage, 식음료)에서부터 물류, 수술, 용접 등 다양한 종류의 협동로봇을 만드는 곳이다.

눈 앞에서 다양한 형태의 협동로봇이 일하는 모습을 지켜보고 이 로봇을 만드는 현장을 둘러보니 "아, 협동로봇이 우리 생활에서 함께 할 날이 얼마 남지 않았구나" 느낄 수 있었다.

사람을 능가하는 기능적 우월함에 경외감을 넘어 경계심까지 생기기도 했지만, 잘만 활용하면 인간의 좋은 파트너가 될 수 있겠다는 생각도 들었다.

기자는 지난 6일 경기도 수원시에 있는 두산로보틱스 수원공장을 찾아 다양한 신규 협동로봇 솔루션과 협동로봇 제작 설비인 ‘자동화 셀’ 등을 보고 로봇 교육용 키트 등을 직접 체험하는 기회를 가졌다.

공장 입구에서부터 무인 카페 솔루션인 ‘커피 모듈’이 기자단을 반겼다. 키오스크에서 메뉴를 선택하면 로봇이 알아서 음료를 만들어 주는데, 모닝커피를 원하는 기자가 많아 로봇이 쉴 새 없이 커피를 내리는 모습을 볼 수 있었다.

협동로봇은 무엇이고 어디까지 왔나?

사전적 정의에 따르면 협동로봇은 ‘사람을 도와 함께 같은 공간에서 작업을 하는 산업용 로봇’으로 산업용 로봇과는 성격이 다르다.

산업용 로봇은 인간이 할 수 없는 일을 하기 위해 만들어진 만큼 움직임이 빠르고 강력하다. 때문에 작업 반경에 사람이 들어가면 다칠 위험이 크다. 또 크기가 크고 무겁기 때문에 정해진 반경 안에서 사용해야 하는 등의 제약이 있다. 반면 협동로봇은 일상생활에서 활용할 수 있게 필요한 기능만 갖추고 크기도 줄여 인간의 ‘팔’ 정도의 역할을 하게 만들어진 것이 특징이다. 

류정훈 두산로보틱스 대표는 협동로봇은 △실현 가능성(Feasibility) △가격 적정성(Affordability) △안정적 유지보수(Sustainability) △사용 편의성(Usability) 등 4가지 현실적 고려가 반영됐다고 설명했다.  

류 대표는 “산업용 로봇의 한계는 공장 밖을 나올 수 없다는 것이다. 옆에 가려면 펜스를 쳐야 하고, 사람의 모션을 구현하진 못한다”며 “대신 협동로봇은 안전하고, 인간과 상호작용할 수 있고, 도입 비용이 낮다. 사람 앞에서도 안정적이고, 확장성이 높다. 가볍기 때문에 이동성도 좋다. 아직은 시장 사이즈가 작지만 협동로봇이 각광받고 있는 이유”라고 설명했다. 

현재 협동로봇의 시장 침투율은 2%에 불과하지만 앞으로 △서빙 △용접 △과일 수확 △수술 보조 △요리 △가사 노동 △노인/유아 보살핌 등 분야의 잠재 규모가 약 9조달러에 달한다고 한다. 특히 이 수치는 미국과 유럽에 한정된 것으로, 로봇 생산비용이 낮아지면서 아시아 등으로까지 시장이 확장될 것으로 예상돼 시장 잠재력이 무궁무진하다는 게 두산로보틱스의 설명이다.

류 대표는 “공장 안에서 나오는 모션과 밖에서의 모션은 볼륨 자체가 다르다. 공장 밖은 정말 무궁무진한 영역이며, 앞으로 훨씬 더 유망하다”라며 “고객은 로봇 팔이 아니라 모션이 필요한만큼 표준화할 수 있는 건 최대한 만들어 패키지로 팔고 있다"고 설명했다. 그리고 이 추세가 더 가속화될 것이라고 덧붙였다.

“사람보다 균일하고 맛있는 치킨 만드는 로봇 목표”

투어는 닭을 기름에 튀기는 솔루션이 적용된 푸드트럭부터 시작됐다. 사람이 닭고기를 반죽해서 튀김기에 넣으면, 협동로봇이 튀겨내는 협업이 이뤄지고 있었다.  '치킨사랑'으로는 전 세계에서 둘째가라면 서러운 한국인다운 발상이란 생각이 문득 들었다. 아울러 사람과 로봇이 한 팀이 되어 닭을 튀기고 있는 이 장면이 협동로봇의 의미를 웅변하고 있다는 생각도 함께 들었다. 사람이 하기 힘든 어려운 작업을 대신 하면서 사람과 공존하는, 협동로봇의 ‘협동’이라는 단어를 이보다 더 잘 설명하는 방법이 있을까 하는 생각이었다.

흥미로운 장면은 로봇이 기름 속 튀김기를 주기적으로 스냅을 주면서 들었다 놨다 하는 것이었는데, 마치 요리사가 웍을 들고 손목에 스냅을 주는 '웍질'을 연상케 했다.  이윽고 로봇이 튀긴 치킨이 접시에 담겨 나왔다. 그동안 먹어 본 프라이드 치킨들과 비교해서 뒤떨어지지 않는 맛이었다. 기분 탓인지 모르겠으나 튀김옷도 더 균일하게 입혀진 느낌이고 튀긴 정도도 균일했다. 상품으로 나오면 자주 사먹을만한 썩 괜찮은 맛이었다.

아니나 다를까. 두산로보틱스 관계자는 밀가루 반죽과 양념 버무리는 작업 등 치킨제조 과정을 A부터 Z까지 모두 자동화한 로봇을 이미 개발했고 내년 중순쯤 상용화할 예정이라고 밝혔다. '이제 이 맛에 익숙해지겠네'하는 생각이 들었다.

두산로보틱스 관계자는 “1시간당 40~50마리를 튀겨야 한다면, 사람은 거의 불가능하고 설령 한다해도 작업 결과가 균일하지 않을 수 있는데 로봇은 그냥 시스템에 입력만 하면 알아서 작업하기 때문에 작업량은 설정하기 나름"이라면서 "여러가지 여건을 고려해서 지금은 시간당 최대 50마리까지 튀기는 것으로 세팅해 놓고 있다"고 밝혔다. 이어 “작업량도 중요하지만 그 보다는 사람이 튀기는 것보다 더 맛있는 치킨을 균일하게 생산하는 게 목표”라고 강조했다.

복강경 수술·레이저 용접 등 ‘초인간적 능력’에 일순 경계심도

두산로보틱스는 이외에도 △복강경 수술 보조 △공항 수하물 처리 △레이저용접 △빈 피킹(Bin-picking) 등에 활용되는 다양한 신형 협동로봇 솔루션을 공개했다. 

‘빈 피킹’은 말 그대로 통(Bin) 안에 있는 물건을 집어내는 행동이다. 커다란 박스 안에 비정렬 상태로 아무렇게나 담겨 있는 부품 가운데 하나를 집어내려면 사물을 정확하게 인식하는 컴퓨터 비전 인식 기술과 정밀한 제어로 사물을 집는 로봇이 필요한데 이를 가능하게 한 것이다. 

특히 복강경 수술보조 솔루션이 인상적이었다. 수술실의 보조 의료진이 하는 내시경 카메라로 환부를 비추는 작업을 로봇이 훨씬 더 효율적으로 해 내는 모습이 믿음직했다. 오랜 시간 내시경 카메라를 들고 있어야 하는 힘든 작업을 손떨림 등의 문제없이 해내는 건 물론이고 밀리미터 단위의 섬세하고 정교한 움직임도 가능해 수술이 더 정교해진다는 설명이었다.

또 레이저용접 솔루션으로 제작된 결과물이 숙련된 용접사가 한 것보다 비교가 안될 정도로 훨씬 더 깔끔하고 정교하다는 것도 충격적이었다. 실제 작업 과정을 눈으로 보지는 못했지만 용접면에 그을음이 남아있고 균일함이 떨어지는 사람의 작업물과 달리 협동로봇의 작품은 레이저로 깔끔하게 용접면만 건드려 마치 공장에서 새로 찍어낸 듯한 모습이었고 단 하나의 그을음도 찾아볼 수 없었다.

공장 관계자는 두산로보틱스가 마이크로소프트와 함께 개발 중인 인공지능(AI) 기반 GPT(사전 훈련 생성 변환기) 프로그램을 탑재할 경우 협동로봇이 더 스마트해져 부드러운 움직임이 가능해진다고 했다.

지금도 충분히 똑똑한데, 자율성이 더 해진다니, 사람의 일자리가 남아나기는 하는 것일까?  아직 걱정할 단계는 아니라는 게 두산로보틱스의 답이었다. 협동로봇은 말 그대로 사람을 돕는 단계에 머무를뿐, 사람 일자리를 침해하지는 않는다는 것이다. 3D(Dirty, Difficult, Dangerous) 업무 처럼 사람이 하기 힘들거나 꺼리는 업무부터 대신하고 있다는 것. 

류 대표는 “(급식 솔루션을 도입할 때) 처음에는 (급식실) 여사님들이 많이 반대하셨다고 한다. 일자리(가 없어질까 하는 걱정) 때문에. 하지만 여전히 로봇과 사람이 하는 일은 분리돼 있고, (힘든 일이 줄면서) 오히려 만족도가 높아졌다”며 “이처럼 현장에서 느끼는 업무 만족도 향상이 협동로봇 사업의 핵심이라 할 수 있다”라고 말했다.

협동로봇이 사람과 협업하여 협동로봇 생산 "인건비 2배 절감" 

협동로봇이 만들어지는 자동화 셀도 돌아봤다. 수원공장 1층에는 사람이 수동으로 로봇을 제작하고, 2층 자동화 셀에서는 협동로봇과 사람이 함께 협동로봇을 만들고 있었다.

두산로보틱스 협동로봇은 6개 축으로 구성돼 있으며 각 축을 ‘모듈’이라고 부른다. 1개 모듈에는 약 70차례의 볼트 연결 작업이 필요한데, 사람이 미리 작업 준비를 하고 나면 협동로봇이 볼트를 연결하는 방식으로 작업이 진행되고 있다. 

그럼 사람과 협동로봇의 생산성은 어느 정도의 차이가 있을까? 

두산로보틱스에 따르면 현재 수원공장 1층 수동 제작 공정에서 협동로봇 1개를 만드는데 소요되는 시간은 약 60분이다. 반면 2층 자동화 셀에서는 약 37분에 1개가 생산되고 있다. 사람이 하는 것보다 협동로봇과 함께 작업하면 생산 효율이 약 38% 증가하는 것이다. 또 인건비는 2배 절감되는 효과가 있다고 한다.

류 대표는 기자들과의 질의응답을 통해 “제품이 많은 데도 효율적으로 작업할 수 있는 건 모듈 방식으로 생산하기 때문"이라며 "다양한 로봇 기종을 모듈로 표준화했기 때문에 경쟁사에 비해 생산성이 높다”고 설명했다.

두산로보틱스는 내년에 총 9개의 자동화 셀 설비를 구축해 수원공장의 생산 규모를 기존 2200대에서 4000대로 약 2배 늘릴 계획이다. 또한 자동화 셀에 AMR(자율이동로봇)을 접목해 물류 자동화도 추진한다. 이를 통해 자재창고에서 부품을 전달하거나 모듈 조립 후 창고로 이송·적재, 모듈 결합 공정 이동 등도 자동화해 효율을 높일 방침이다.

“당장 돈 안돼도 괜찮다...도전 계속 할 것”

두산로보틱스는 외연 확장도 중요하지만 업계를 선도한다는 취지에서 도전적 시도를 계속하겠다는 의지가 강하다. 또 상품개발 못지 않게 고객 니즈 충족이 중요하다는 입장이다. 사업성이 강한 제품을 만들겠다는 의지로 읽히는 대목이다. 

류 대표는 “제품 라인업을 지속적으로 늘려가는 것도 중요하지만 협동로봇을 이용해 고객에게 솔루션을 구현해 주는 게 더 우선이라고 생각하기 때문에 (라인업 확장과 시스템 개발)을 병행하고 있다”며 “라인업이 30개가 됐든 50개가 됐든 그게 중요한 게 아니라 사람의 기본 모션을 로봇이 하도록 구현해서, 어떤 곳에 사용하게 할 것인지가 더 핵심이라 생각한다”고 말했다.

두산로보틱스가 지난 10월 출시한 ‘다트 스위트(Dart Suite)’는 이런 철학이 담긴 플랫폼이다. 협동로봇에 들어가는 소프트웨어를 개발자와 사용자가 함께 공유하고 개선해 사용하는 생태계 구축함으로써 협동로봇 애플리케이션의 개발부터 업로드·다운로드·설치 및 구동을 사용자와 개발자가 함께 하는 것은 물론 커뮤니티의 장도 마련돼 있다.

이를 통해 하나의 협동로봇으로 커피 만드는 일과 화물 팔레트에 물건을 쌓는 ‘팔레타이징(Palletizing)’ 등 다양한 작업을 오가는 게 가능해지는 것이다. 또 협동로봇 소프트웨어를 원격으로 실시간 업데이트할 수 있는 OTA(Over The Air) 시스템을 적용해 빠른 유지보수도 가능하다.

두산로보틱스는 다트 스위트에도 AI(인공지능)를 접목해 사용자 편의를 제고하기로 했다. AI를 접목하면 사용자 개입을 최소화하면서 협동로봇 기능을 더 빠르게 구현할 수 있다. 스스로 학습하고 판단하는 차세대 솔루션 개발이 가능해지는 것이다.

류 대표는 “다트 스위트는 아무도 안 하고 있다. 아직까지 매출로 이어진 건 제로”라면서 “여기에 100억원을 안 썼다면 충분히 수익을 낼 수 있었겠지만 그 보다는 글로벌 시장을 선도하는 회사로 가기 위해 계속 투자하는 게 더 중요하다고 믿는다”고 강조했다.