제조업 혁신: 21세기 산업용 로보틱스의 진화

"기계는 기계답게, 인간은 인간답게 하자. 기계를 단순히 도구로 쓰고, 더 중요한 건 서로 사랑하는 것이다." - 이 카이푸(Kai-Fu Lee, )

로봇은 60년 넘게 우리와 함께해왔다. 세계 최초 산업용 로봇은 1959년 미국에서 로봇 개발 전문 벤처기업 유니메이션(Unimation)에 의해 탄생했다. 첫 제품 '유니메이트(Unimate)'는 뉴저지 주 트렌턴의 제너럴 모터스(General Motors) 다이캐스팅 공장에 도입됐다.

자동차 산업이 유니메이트를 최초로 도입했다. 각 로봇은 24/7 근무하는 용접공 등 숙련공 10명의 일을 할 수 있었다. 자동차 한 대 조립에 평균 4,000개 부품의 스팟 용접이 필요했는데, 이 공정을 자동화하면 생산성이 크게 향상될 거란 기대가 컸다.

1968년, 가와사키(Kawasaki)가 유니메이션의 원천 설계를 기반으로 일본에서 첫 산업용 로봇을 제조했다. '가와사키-유니메이트 2000'이 1969년 완성됐다. 많은 일본 제조사들이 이미 공장에 특정 작업 전용 기계를 두고 있었지만, 가와사키 유니메이트는 심각한 인력 부족에 시달리던 위험한 작업을 포함해 다양한 작업에 프로그래밍할 수 있었다.

초기 모델 가격은 1970년 기준 1,200만 엔(인플레이션 조정 시 약 8,000만 엔 또는 38만 6,000달러)였지만, 일본 자동차 제조사들은 이 로봇들이 상당한 시장 우위를 줄 수 있음을 깨달았다.

이후 가와사키는 원천 설계를 개량해 '2630형'을 선보였다. 자유도 6개(기존 5개)로 업그레이드되고 페이로드가 12kg에서 25kg으로 늘었다.

유니메이트는 스마트 로봇이 아니었다. 프로그래밍된 작업만 반복할 뿐이었다. 연결성도 없었고 프로그래밍은 수동으로 해야 했다. 하지만 거의 모든 제조 산업에 닿을 혁명의 시작이었다.

오늘날, 로봇이 로봇을 만든다

산업용 로봇 수는 2014년부터 연평균 약 11% 증가해 전 세계적으로 270만 대가 사용 중이다.

국제로봇연맹(IFR)이 최근 발표한 산업용 로봇 도입 보고서에 따르면, "일본은 세계 최대의 로봇 제조국으로, 로봇이 로봇을 조립한다: 전 세계 로봇 생산의 47%가 일본에서 이뤄진다. [...] 독일은 유럽 최대 로봇 시장으로 유럽 산업용 로봇의 38%가 독일 공장에서 가동 중이다. 독일 자동차 산업의 로봇 밀도는 세계 최고 수준이다."

세계 상위 10대 자동화 국가는 싱가포르(1), 한국(2), 일본(3), 독일(4), 스웨덴(5), 덴마크(6), 홍콩(7), 차이니즈 타이베이(8), 미국(9), 벨기에·룩셈부르크(10) 순이다.

제조용으로 설계됐던 산업용 로봇, 이제 물류로 영역 확대

"오늘날 자동화와 50~60년 전 자동화의 주된 차이는 소프트웨어를 추가했다는 점이다."라고 2003년 키바 시스템즈(Kiva Systems)를 설립한 믹 마운츠(Mick Mountz)는 말한다. 아마존이 2012년 키바를 인수해 아마존 로보틱스(Amazon Robotics)가 됐다.

키바는 아마존의 창고 로봇, 마치 퇴근 후 집에 가면 바닥을 청소할 것 같은 외형의 로봇을 개발한 주역이다.

키바 시스템즈는 제품이 보관된 랙 또는 '팟(pods)'을 로봇이 옮기는 방식을 개발했다. 개별 제품을 찾아 옮기는 게 아니라. 저장 팟은 수백 개의 서로 다른 제품을 담을 수 있지만, 각 팟의 크기와 모양은 동일하다.

로봇 창고의 성공 열쇠는 로봇이 아니라 시스템 뒤에 있는 두뇌다. 시스템은 로봇 작업과 워크스테이션 부하를 최적화하도록 설계됐다. 작업자가 주문을 포장하지 않을 때, 로봇이 가져온 팟의 선반을 재고하거나 재고 확인을 할 시간이 생긴다.

오늘날 거의 모든 아마존 물류 센터가 키바 로봇 함대를 운영 중이다. 이 시스템은 업계 표준이 됐으며, 알리바바(Alibaba) 같은 기업들이 미국 팟의 클론을 자사 운영에 활용하고 있다.

또한 많은 도시와 캠퍼스에서 라스트마일 배송용 신세대 로봇이 사용 중이다. 에스토니아 스타트업 스타십(Starship)은 유럽과 미국에서 운영하며, 반경 4마일(6km) 내 물품을 운반하는 로봇을 만든다. 로봇 무게는 약 40~45파운드, 최대 22파운드까지 운반 가능. 내비게이션과 상황 인식을 위한 센서 스위트, 컴퓨터 비전과 GPS 혼합으로 위치를 인치 단위까지 정밀 파악한다.

지능형 인력, 로봇이 수백만 일자리를 대체하다

로봇과 자동화 사용으로 수백만 일자리가 사라질 것으로 예측된다. 기존 공장 근로자들의 지속적인 교육을 장려해 수요 있는 디지털 기술을 개발하게 하는 것만이 로보틱스가 일자리에 미치는 영향을 최소화하는 길이다.

일부 경우 인간들이 로봇의 일자리를 되찾기도 한다. 한때 자동화 제조의 선구자였던 도요타는 일본 전역의 조립 공장에서 일부 로봇을 인간 노동자로 대체하며 새로운 기술을 개발하고 제조 공정을 개선해 결국 더 좋은 차를 만들고 있다.

로봇이 해외에서 일자리를 국내로 가져오기도 한다. 2017년, 켄트 인터내셔널(Kent International, Bicycle Corporation of America 브랜드 자전거 제조사)이 중국에서 140개 일자리를 사우스캐롤라이나 주 매닝으로 가져왔다. CEO 아놀드 캄러(Arnold Kamler)는 연간 40개 일자리를 추가할 계획이라고 밝혔다. 작은 마을에 상당한 성장이다. "자동화가 일자리를 줄인다는 오해가 많습니다." 라인 생산 매니저가 말했다. "단지 다른 유형의 일자리, 더 숙련된 일자리일 뿐입니다. 로봇이 없었다면 인간의 일자리도 존재하지 않았을 겁니다."

"문제는 아날로그 일자리가 기술 일자리처럼 정치인, 투자자, 자선가, 미디어에게 섹시하지 않다는 점이다."라고 <아날로그의 복수(The Revenge of Analog)> 저자 데이비드 색스(David Sax)는 말한다.