로봇 핵심 부품 국산화율 20% 미만 
센서, 제어기, 구동기 등 로봇전용 부품 개발 필요해

인공지능 기술 관심으로 촉발된 로봇 분야의 부품 국산화율이 최근 3년간 통계에서 50% 미만이며, 특히 주요 핵심부품은 20% 미만인 것으로 나타났다. 

로봇은 크게 제조용, 전문서비스용, 개인서비스용으로 나누는데 2014년 발표에 따르면, 제조용 로봇은 9.5B(64%), 전문서비스용 로봇은 3.6B(24%), 개인 서비스용 로봇은 1.7B(12%)을 차지했다. 이들 로봇에 대한 국내 부품 시장 규모는 총 매출이 3,962억 원으로 전체 부품에서 13.9%를 차지했으나 부품 수입 측면에서는 50.1%를 수입에 의존한 것으로 조사됐다. 다시 말해 이미지 센서 등 핵심 부품의 절반을 수입해서 썼다는 얘기가 된다.

이는 센서, 제어기, 구동기 부품으로 구분되는 로봇 핵심 부품을 만드는 기업이 국내에 많지 않은이유와 상통한다. 각 부품별로 기술 수준과 국산화율을 보면 이 같은 상황은 명확히 드러난다.


▲(주)로보티즈의 THORMANG 3, 로보티즈는 교육용 로봇과 전문가용 액추에이터를 두 축으로 국내외 시장을 리드하는 로봇 기업이다. 로보티즈가 개발한 액추에이터 '다이나믹셀'은 전세계 액츄에이터 시장에서 1위를 차지하고 있으며 세계일류상품으로 선정되기도 했다. 

먼저 로봇용 센서는 시각 센서(Vision Sensor), 거리센서(Range Sensor), 힘/토크센서(Force/Torque Sensor), 관성 센서(Inertial Sensor) 등이 있다. 시각 센서는 물체, 사람, 위치 인식을 하는 핵심 센서로 전자부품연구소에서 임베디드 비전모듈을 개발한 바 있다. 거리 센서는 장애물 및 환경을 인식하는 센서로 초음파나 레이저를 이용한 센서들이 있으며 힘/토크센서는 팔/손용 조작력을 감지하고 관성센서는 운동 가속도, 자세를 감지한다. 

로봇용 센서의 국내 기술 수준은 일본과 비교하여 72% 수준이며 기술격차는 20년이 넘는 것으로 보고 있다. 매년 3~5%의 꾸준한 성장세를 나타내고 있는 로봇용 센서 산업에서 국내 시장은 관성, 거리 센서 등 일부 센서를 제외하고는 전량 수입에 의존하고 있는 실정이다. 

로봇용 제어기 분야는 어떨까. 흔히 실시간 다축 로봇을 제어하는 모션 제어기(Motion Controller)는 미국 기술대비 78%에 올라서 있어 기술격차를 2년으로 보고 있다. 세계 로봇 모션 제어기 시장은 2010년에 전년대비 22.1% 성장한 453억 달러규모이며 국내 시장은 전년대비 36.7% 성장한 40억 달러 규모 수준이다. 

주로 모터가 핵심인 로봇용 구동기는 로봇 관절 구동(모터), 고감속 고토크화 구동(감속기), 구동기 감속기 센서 내장 관절(관절모듈) 기능 등이 있으며 로봇 부품 분야에서 가장 높은 수요를 나타낸다. 국내 기술은 일본 대비 76%이며 2010년 85억 달러이며 내수시장은 800억 원 규모를 보일 정도로 연평균 약 23.5%의 높은 성장세를 유지하고 있다. 

전자부품연구원(KETI)의 김영욱 수석은 “국내 로봇 산업 생태계를 보면 가치 사슬 측면에서 부품 기업은 별로 없고 주로 제품 분야에 몰려 있는 것을 알 수 있다”며, “이렇게 기술, 제품 중심의 로봇 산업은 빨리 커지지 않아 부품과 서비스 산업의 성장이 필요하다”고 말했다. 


▲ ㈜센서텍은 초음파센서 부품 소자 및 센서 모듈을 이용해 청소로봇용 초음파 센서를 개발했다. 

조사에 따르면, 로봇 품목별 부품 국산화율 현황은 전체 32.6%의 국산화율을 나타내고 있는 가운데 제조용 로봇이 27.4%, 개인서비스 로봇이 45.9%, 전문서비스용 로봇이 28.7% 비중을 차지한다. 더 자세히 들어가면 제조용 로봇에서도 구동부(13.0%)와 소프트웨어(8.8%)의 국산화율이 낮은 편이고 전문 서비스용 로봇에서는 센서부(14.0%)의 낮은 국산화율이 눈에 띈다. 또한 개인서비스용 로봇에서도 구동부(21.4%)의 국산화가 부족한 것으로 나타났다. 

로봇 제품의 경쟁력에 대해 김 수석은 “로봇의 가격 수준은 지능(SW) 동작 수준에 의하여 결정되지만 제품 경쟁력은 가격에 의해 결정된다”며, “로봇부품은 완제품에서 원가의 대부분을 차지할 정도로 중요한 산업 분야”라고 말했다. 

로봇부품은 완제품에서 원가의 대부분 차지

이에 제조용 로봇은 핵심 부품 내재화를 통해 가격경쟁력을 강화하고, 전문 서비스 로봇은 타산업 로봇활용 기업의 기술 수혜자 참여를 유도하여 축산로봇, 수술로봇, 물류로봇처럼 분야별 전문서비스 로봇을 활용해야 하며 개인 서비스로봇도 청소, 교육로봇을 발굴하고 타산업 부품기업을 유입해야 한다는 목소리가 크다. 

특히, 로봇부품은 로봇 시스템 특성상 일반 부품의 로봇 적용이 쉽지 않아 로봇부품의 전용화 내지 시리즈화 필요하다는 지적도 많다. 예를 들어 유니버셜 로봇의 UR 시리즈는 고양산성 고출력 밀도 구동기 시리즈를 개발했고 제작 단가가 절감된 경량 브레이크와 저가형 상대/절대위치 센서 내장화를 개발했다. 또한 국내에서는 ㈜센서텍이 초음파센서 부품 소자 및 센서 모듈을 이용해 청소로봇용 초음파 센서를 개발했다. 

정부도 로봇 산업 육성을 위해 지속적인 투자를 진행하고 있다. 지능형 제조 로봇, 수요연계 및 부품 저가화를 통한 보급형 제조로봇 등 차세대 분야에 투자하고 미래 신시장 창출을 위한 의료, 안전, 소셜 로봇 분야와 인공지능에 기반한 기능화 기술 경쟁력 확보에도 집중하고 있다. 

산업부 기계로봇과 이헌두 사무관은 “국내 로봇기업의 93.4%가 중소기업이며 89.4%가 로봇매출 100억 원 미만인 것으로 파악되고 있다”며, “차세대 제조 서비스 분야 중심으로 원천 부품 상용화 기술을 확보하기 위해 지능화 핵심 기술을 개발하고 감속기, 제어기, 모터 등 핵심 부품을 개발하는데 집중 투자하겠다”고 말했다.