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협동로봇 ‘코봇’은 인간과 함께하는 로봇인더스트리 4.0에서 코봇의 역할…유니버설로봇②

[FA저널 SMART FACTORY 박규찬 기자] 인더스트리 4.0에 대한 아이디어는 독일을 넘어 이제는 전 세계에서 광범위하게 쓰고 있다. 이 개념은 위키피디아에서는 일반적으로 인더스트리 4.0을 가상 물리 시스템, 사물인터넷, 클라우드 컴퓨팅의 결합으로 설명하고 그 결과는 흔히 ‘스마트공장’으로 불린다고 설명하고 있다. 

유니버설로봇 UR이 작동중인 모습 [사진=유니버설로봇]

2015년 맥킨지(McKinsey)는 인더스트리 4.0을 ‘데이터 양, 연산 능력, 연결성(특히 새로운 저전력 광역 통신망)의 놀라운 증가, 분석과 비즈니스 인텔리전스 능력의 출현, 터치 인터페이스와 증강 현실 시스템과 같은 새로운 형태의 인간과 기계의 상호작용, 첨단 로봇과 3D 인쇄와 같이 물리적 세계로 디지털 명령을 전달하는 분야의 진보 등 4대 분야의 발전에 따른 제조부문의 디지털화 다음 단계’라고 정의했다.

유니버설로봇이 생산하는 코봇은 때로는 인간 근로자가 없는 완전 자동화 환경에 구축되기도 하지만 그 주된 용도는 코봇과 운용자가 협동해 할당된 작업을 완료하는 것이다. 이런 이유로 유니버설로봇은 전통적인 산업용 로봇을 생산하지 않는다.

유니버설로봇의 코봇뿐만 아니라 대부분의 코봇은 인더스트리 4.0 설계 원칙을 완벽하게 준수한다. 강력한 내장 컴퓨터를 장착해 상호운영이 가능하며 모든 공장 환경의 사물인터넷에 쉽게 들어갈 수 있다. 코봇은 분석, 모델링 등을 위해 데이터를 수집하고 다른 시스템에 전달할 수 있는 능력을 가지고 있어 정보 투명성을 촉진한다. 코봇은 ‘작업자가 힘들거나 안전하지 않은 작업을 대신 수행해 사람을 물리적으로 지원한다’는 의미에서 기술지원을 제공한다. 

코봇은 자율적인 개체가 아닌 운용자가 사용하는 도구로써 더 많이 사용되지만 의사결정의 분산화를 지원하기도 한다. 또한, 소프트웨어 업데이트와 자체 프로그래밍 기능을 통해 계속 진화하는 디지털 제품이라는 점에서 코봇은 전형적인 인더스트리 4.0 제품이다. 코봇을 시간 단위로 대여하는 하이어보틱스(Hirebotics)사와 같은 업체가 보여주듯이 디지털 서비스형식(XaaS) 까지도 지원한다. 

고유의 인더스트리 4.0 호환성을 넘어서 코봇은 산업용 로봇을 갖출 수 없었던 기업이 공정 자동화를 시작할 수 있도록 도와주는 중요한 역할을 해왔다. 여러 기능을 갖추고 있으며 프로그래밍이 쉽고 외관도 작고 가벼우며 저렴해 중소기업에서 많이 채택하고 있다. 현재 턴키 인더스트리 4.0 시설을 구축할 여력이 없는 기업들이 사용하고 있으며 개발도상국의 경우 다양한 규모의 기업들이 코봇을 구축하고 있다. 

특히 다기능, 사용자 친화성, 소규모 설치 면적, 저렴한 비용 등의 특성들 덕분에 코봇은 자동화되지 않았던 공정에 구축하기에도 매우 적합하다. 이런 방식으로 로봇 자동화를 통해 모든 곳의 기업이 전면적으로 인더스트리 4.0으로 갈 준비가 되지 않았더라도 최신 자동화 물결에 동참하게 해준다.  

최소한 이론적으로 인더스트리 4.0의 궁극적 목표는 ‘불이 꺼진’ 공장, 즉 완전히 자동화돼 현장에 인간 존재가 필요 없는 공장이다. 오늘날 운영 중인 몇몇 공장은 이 이상적인 목표에 매우 근접했다.

유니버설로봇 UR이 이용되고 있는 공정 [사진=유니버설로봇]

예를 들어 네덜란드의 필립스 공장은 제조 공정의 맨 마지막에 배치한 9명의 QA 전문요원을 제외하고는 인간 근로자 없이 전기면도기를 제조한다. 흥미롭게도 코봇이 첨단 인더스트리 4.0 환경에 구축되는 경우 그 위치는 대개 재작업 스테이션과 같이 인간 근로자가 필요한 몇몇 소수의 위치와 정확히 일치한다. 그 이유는 코봇이 다른 IoT 기기와 시스템으로부터 명령을 수신할 수 있어 인간 운용자의 도움을 받아 운용자의 관찰, 일회성 변경 요청 등으로 인해 생성되는 입력 데이터를 기기와 시스템에 전달할 수 있기 때문이다. 

앞에서 논한 인더스트리 4.0은 코봇과의 접점임에도 불구하고 문제를 안고 있다. 인더스트리 4.0의 궁극적 목표가 공장 근로자를 없애는 것이지만 코봇은 공장에 필연적으로 남게 되는 근로자와 함께 일하도록 설계됐기 때문이다. 다시 말해 인더스트리 4.0에서는 공장 근로자가 설 땅이 없지만 공장 근로자는 협동 로봇이 성공적으로 구축된 환경에서 매우 중요하다. 

인더스트리 4.0에서 코봇은 어떤 것을 할 수 있는지 알아야 하고 때로는 인더스트리 4.0의 개념이 과대포장 돼 우리가 간과하고 있는 한계 또한 알아야 한다. 공장 근로자는 어떤 가치가 있는가? 솔직히 말하자면 인더스트리 4.0의 관점에서는 별로 없다. 공장 근로자를 매일 온종일 힘들고 위험한 물리적인 동작을 반복적으로 생각없이 수행하는 사람으로 정의한다면 로봇으로 대체하는 것이 분명 최선일 것이다. 

그러나 유니버설로봇은 로봇이 아무리 정교하거나 정교하게 된다 하더라도 절대 대체할 수 없는 능력(모든 종류의 기술, 통찰력, 부가가치)을 갖추고 있다고 믿는다. 코봇을 비롯해 로봇은 정말 바보다. 명령을 따르고 데이터를 생성한다. 공정지식도 고객지식을 갖추고 있지 않을 뿐만 아니라 경험이 전혀 없다. 정교한 판단 능력이 전혀 없다. 창의성도 없다. 인간이 지시하는 것 이상을 할 수 없다. 

반면 인간 근로자는 위에서 언급한 로봇이 할 수 없는 모든 일을 할 수 있다. 이 때문에 인간 근로자와 로봇이 협동하는 환경이 인간 근로자를 대체하기 위해 로봇이 구축되는 환경보다 훨씬 더 많은 일을 할 수 있다. 

유니버설로봇 UR을 이용 중인 모습 [사진=유니버설로봇]

인더스트리 4.0의 또 다른 한계는 공정의 소유권과 공정을 관리하는 데 필요한 지식에 관한 것이다. 인더스트리 4.0 환경의 자동화시스템은 대개 외부 컨설턴트가 설계 및 감시, 관리한다. 그러나 오늘날 시장 접근성과 함께 공정 지식 가용성은 기업이 제조현장을 선정할 때의 주요 판단 기준으로서 저비용 노동을 대체하고 있다.

기업이 자동화 시스템 관리를 외부자에게 위탁하는 경우 이는 시간과 비용만이 드는 것이 아니다. 공장은 시장이 지금 공장에 요구하는 바로 그러한 종류의 인간 지식도 잃게 된다. 인간은 공장 현장에서 코봇의 프로그램을 만들고 제어할 수 있어 기업들은 자동화 공정에 대한 소유권과 그 공정을 관리하는 데 필요한 가치 있는 지식을 유지할 수 있다. 이를 통해 운용이 민첩해지고 유연해 세계 시장에서 경쟁력이 강화된다. 
인더스트리 4.0의 핵심인 인터넷 연결성은 대량 맞춤형 제품 생산을 향한 새로운 트렌드를 가능하게 했으며 대량 맞춤형 생산은 좋지만 시장조사에 의하면 소비자는 더 많은 것을 원한다. 

소비자는 자신을 표현할 수 있는 ‘인간미’ 있는 제품, 서비스, 경험에 목말라 있어 대량 맞춤형 생산뿐만 아니라 대량 개인화 생산도 원한다. 우리는 제품과 서비스에 개인화, ‘인간미’와 관련된 이런 트렌드가 가속화될 것으로 보고 있으며 미래의 ‘인더스트리 5.0’에서는 훨씬 더 많은 인간미 있는 제품이 사랑받을 것으로 믿는다.   

사실 인간 운용자는 바로 유니버설로봇의 ‘협동 로봇’ 개념의 중심에 있기 때문에 이 기술은 이미 인더스트리 4.0 이후의 방향으로 나아가고 있다. 인더스트리 4.0은 자동화에 있어 획기적인 발전이며 거의 백년전에 수력 및 증기 동력 기계화의 출현 이후 진행되어온 산업혁명 역사에 한 획을 그을 만하다. 

일반적인 로봇, 특히 로봇 자동화의 진화에서 코봇의 탄생을 분리하는 것은 불가능하다. 이 때문에 코봇은 현재 인더스트리 4.0이라는 용어를 사용해 지칭하는 많은 것에 다양한 아이디어를 제공하고 있다. 

코봇은 기본적으로 근로자를 축출하는 대신 인간 운용자와 협동하도록 설계됐다는 사실로만 본다면 인더스트리 4.0 관점과 정면으로 배치되지는 않는다 해도 그 관점에서 벗어나 있다. 이 미묘한 차이는 인더스트리 4.0 개념에 여러 중요한 한계를 제시하며 최소한 그 이상의 어떤 것을 말하고자 지적한 것이다. 이것이 바로 유니버설로봇이 즐겨 부르는 ‘인더스트리 5.0’이다.

[박규찬 기자 (editor@infothe.com)]

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