[논문]국내외 기술로드맵을 통해 본 지능형로봇 기술개발의 동향

박현섭; 고경철; 김홍석; 이호길

국내외 기술로드맵을 통해 본 지능형로봇 기술개발의 동향
R&D Trends of Intelligent Robotics on the Roadmap 원문보기

박현섭 (지능형로봇사업단) , 고경철 (선문대학교 기계 및 제어공학부) , 김홍석 (지능형로봇사업단, 한국생산기술연구원) , 이호길 (로봇종합지원센터, 한국생산기술연구원)

Intelligent Robot is considered as one of the Next Generation Growth Engine in many countries. The application fields are expected to be widen from 80's robotics for manufacturing to many applications such as military, space, medical, personal, etc. To reduce the R&D investment risk Technical Roadmap is prepared by Japan, Europe and Korea. In this paper, the technical Roadmap of the countries was analysed to get the idea of future of Robotics. Robotics is considered as one of solutions of future aged society. Robot can assist and company with elderly people in the near future. On the other hand, Robot is considered as a core technology of manufacturing competitive power. Industrial competitiveness also would be dependent on robot technology. Special Service robot has many application areas and each country has different target based on the situation. With the comparison of technical roadmap, we have suggested some ideas to improve Korea's roadmap.

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문제 정의

이 계획에는 과학기술, 경제, 사회를 둘러싼 국내외 정세변화와 향후전망 등에 따라 과학기술이 지향하는 구체적인 정책목표를 설정하고 있다. 국민에게 가시적인 성과를 제공하는 것에 주안점을 둔 목표설정과 평가시스템을 확립하여 투자효과를 극대화 하고, 연구개발의 질을 향상 시키는 것을 목표로 하고 있다.
본 논문에서는 세계 주요 선진국의 로봇기술 로드맵을 통한 로봇산업의 기술개발 방향과 산업을 전망하고 한국의 지능형 로봇발전을 위한 전략을 제안 한다.

제안 방법

미국에서는 기술맵이 작성되고 있지 않으나, 로봇기술이 중요하다는 판단 아래 WTEC 주도로 세계의 로봇 기술 연구동향 조사와 기술력 평가를 실시하였다. ’04년 미국내 100개 로봇기술 개발 기관·업체가 참여한 워크샵에서 현황보고 발표를 통해 미국의 로봇기술개발 현황을 파악하였다. 또한 이 센터는 일본과 한국 내 29개, 유럽 6개국 21개의 연구현장을 방문하여 세계주요국가의 로봇연구 현황을 조사하였고, 이를 근거로 「세계 로봇기술연구 평가보고서」를 ’06년 1월 발표한 바 있다.
로봇의 잠재수요를 감안, 10-20년 후에 요구되는 로봇의 미래상을 예측하고, 로봇이 갖춰야 할 기능·성능에 필요한 요소기술을 정리하였다. 로봇기술의 특징을 감안하여, 각 로봇에 필요한 니즈와 작업에 공통적으로 필요한 기능을 7개 목적·필요기능(환경구조화·표준화, 커뮤니케이션, 조작, 이동, 에너지원·파워 매니지먼트, 안전기술, 운용기술)으로 분류하고, 이를 실현하는 기술을 8개 항목(시스템화 기술, 환경구조화, 인식처리, 센싱, 제어, 기구, 구동기, 표준화)으로 분류하였다.
로봇산업분야를 고도 생산시스템, 지능형 가정과 개인서비스용 로봇, 네트워크 로봇, 야외용 로봇, 헬스케어 로봇 등 5개 분야로 구분하였다. 향후 10-20년간 로봇의 적용과 도전 목표에 초점을 두었으며, 과제성과 평가와 실제 사회·경제의 수요를 반영하는 것에 주안점을 두고 있다.
응용분야로는 차세대 산업용로봇, 서비스로봇, 특수 환경용 로봇의 3분야를 선정하고 있다. 로봇의 잠재수요를 감안, 10-20년 후에 요구되는 로봇의 미래상을 예측하고, 로봇이 갖춰야 할 기능·성능에 필요한 요소기술을 정리하였다. 로봇기술의 특징을 감안하여, 각 로봇에 필요한 니즈와 작업에 공통적으로 필요한 기능을 7개 목적·필요기능(환경구조화·표준화, 커뮤니케이션, 조작, 이동, 에너지원·파워 매니지먼트, 안전기술, 운용기술)으로 분류하고, 이를 실현하는 기술을 8개 항목(시스템화 기술, 환경구조화, 인식처리, 센싱, 제어, 기구, 구동기, 표준화)으로 분류하였다.
미국에서는 기술맵이 작성되고 있지 않으나, 로봇기술이 중요하다는 판단 아래 WTEC 주도로 세계의 로봇 기술 연구동향 조사와 기술력 평가를 실시하였다. ’04년 미국내 100개 로봇기술 개발 기관·업체가 참여한 워크샵에서 현황보고 발표를 통해 미국의 로봇기술개발 현황을 파악하였다.
지금까지 일본, 유럽, 한국에서 최근 발표된 로봇기술 로드맵을 요약·분석하였다. 로봇산업에 대한 기대는 높다고 할 수 있으며 로봇산업을 필요로 하는 사회, 경제, 요인에서는 유사한 점이 많았다.

대상 데이터

12)^[6] 선택과 집중에 의한 전략분야 제시 및 기술개발 위험 감소, 성과중심의 연구개발을 유도하고, 신기술 출현, 기술융합화 등 신규패러다임을 반영하는 동시에, 산학연 및 정부가 공통으로 사용가능한 플랫폼형 기술개발로드맵을 작성하였다. 20개 산업에서 78개 혁신주도기술을 도출하였으며 지능형로봇산업에서는 홈서비스 로봇, 실버·라이프케어 로봇, 사회안전·국방 로봇, 초정밀·초소형제조 로봇 등 4대 주요 응용 분야를 선정하였다.
’04년 미국내 100개 로봇기술 개발 기관·업체가 참여한 워크샵에서 현황보고 발표를 통해 미국의 로봇기술개발 현황을 파악하였다. 또한 이 센터는 일본과 한국 내 29개, 유럽 6개국 21개의 연구현장을 방문하여 세계주요국가의 로봇연구 현황을 조사하였고, 이를 근거로 「세계 로봇기술연구 평가보고서」를 ’06년 1월 발표한 바 있다.^[3]

성능/효과

(3) 전문화되는 기술, 다양화하는 시장 수요·사회수요에 대응하기위한 타분야·타업종의 연계, 기술의 융합, 관련시책의 일체적 실시 등을 촉진함과 아울러 산·학·관의 종합력을 결집한다.
본고를 통해 세계 선진 각국에서는 지능형로봇을 신산업을 창출하는 성장동력으로 인식하고 있으며, 중장기적인 안목과 계획을 바탕으로 정부차원의 기술개발 투자가 진행되고 있음을 알 수 있었다. 기술 로드맵 작성을 통해 미래사회를 예측하고, 로봇의 목표 시장과 이에 요구되는 제품과 기술을 선정함으로써 기술개발의 집중화와 효율향상을 꾀하고 있다.

후속연구

공공 분야의 시범적인 로봇도입 등을 통해 로봇의 초기시장을 열어 갈 수도 있다. 개인 서비스용 로봇은 업체의 다양한 아이디어가 시도 될 수 있는 제도적 뒷받침도 필요할 것으로 보인다.
기술의 발전 속도와 시장이 형성되는 성능과 가격을 고려하여 단계별 기술개발투자 전략을 고려할 필요가 있는 것 같다. 단기적으로는 제조업용 로봇의 시장을 확대하고, 중기적으로는 고기능/고가격의 제품이 가능한 전문서비스용 로봇을 목표로 하고, 장기적으로는 일반 소비자를 대상으로 하는 개인서비스용 로봇을 목표로 하는 것도 한 예가 될 것이다.
을 작성하여, 정부의 연구개발과제에 대한 예산 책정에 반영하고 있으며, 관련 기업과의 협력을 위한 도구로 사용하고 있다. 유럽은 EURON을 중심으로 「로봇기술 분야의 Research Roadmap」을 4년에 걸친 작업을 통해 ‘06년 4월 완성하였고, 향후 로봇기술개발 과제를 선정하기위한 기초자료로 활용될 것이다.^[2] 미국은 로봇분야 전반에 걸친 로드맵 작성은 이루어지고 있지 않으나, NASA를 중심으로 우주용 로봇, DARPA를 중심으로 국방용 로봇기술이 집중적으로 연구되고 있다.
이러한 고령화 시대에 대비하여 2020년경이면 노인 생활지원과 장애자 지원 등 생활지원 로봇과, 독신자의 증가와 생활의 편리성 추구에 의한 일반 가사지원 로봇, 안전을 위한 가정 경비 로봇, 인간과 대화가 가능한 친구로봇 등이 가정에 보급 될 것으로 예상된다.

핵심어

질문

논문에서 추출한 답변

기술 로드맵은 무엇을 제공하는가?

기술 로드맵(Technology Roadmap)은 수요 주도의 기술계획이며, 미래 기술 발전 방향을 예측할 수 있는 기본적인 틀을 제공한다. 기술 로드맵에는 여러 가지 형태가 있으나, 가장 널리 사용되는 것은 EIRMA가 제시한 형태로 그림 1과 같다.

최근 로봇산업에 대한 세계 각국의 연구개발 투자가 지속적으로 이루어지고 있는 이유는 무엇인가?

최근 로봇산업은 국가의 신산업을 창출하는 차세대 성장동력으로 인식되어 세계 선진 각국에서 연구개발의 투자가 지속적으로 이루어지고 있다. ‘80년대에는 제조용 로봇을 중심으로 상용화가 진행되었으며, 최근에는 우주, 국방, 사회안전, 의료, 가정용 로봇 등 적용범위가 확대되고 있다.

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