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공장 근로자, 아이언맨이 되다…로봇 투입하는 제조기업

 
현대자동차 미국 앨라배마공장 조립라인에서 근무하는 S. L. 콜먼 엔진조립조장은 무릎 높이의 차체 엔진룸에 전선을 연결하는 작업을 한다. 조업 특성상 주로 허리를 굽히거나 쭈그린 채 불편하게 작업하는 경우가 많다. 하지만 지난달 3일부터 웨어러블(wearable·착용가능한) 로봇을 시범착용하면서 작업이 훨씬 편해졌다. 허벅지·종아리·관절을 지탱하는 이 로봇(의자형 착용로봇)은 그가 다리를 구부리면 의자처럼 신체를 떠받친다.
 
‘의자형착용로봇(H-CEX)’을 착용한채 조업 중인 현대차 직원들. [사진 현대차그룹]

‘의자형착용로봇(H-CEX)’을 착용한채 조업 중인 현대차 직원들. [사진 현대차그룹]

 
국내 대기업이 인간을 돕는 산업용 로봇 기술 확보에 직접 뛰어드는 추세다. 현대차그룹은 22일 “산업용 웨어러블 로봇을 본격 개발한다”고 밝혔다. 지난 2월엔 전략기술본부 산하에 로보틱스팀도 설치했다. 현대차 앨라배마 공장과 기아차 조지아 공장에서 시범운영 중인 의자형 착용로봇은 로보틱스팀이 개발한 첫 작품이다. 현대차는 미국 시범 운영을 통해 현장 근로자 반응을 확인하고 보완점을 개선한 뒤, 이르면 2020년초 국내 공장에도 이를 도입할 예정이다.
 
6대의 협동로봇이 네트를 열거나 검수, 조립, 접착제 도포, 광택 등 총 9개의 공정을 수행하는 장면. [사진 두산로보틱스]

6대의 협동로봇이 네트를 열거나 검수, 조립, 접착제 도포, 광택 등 총 9개의 공정을 수행하는 장면. [사진 두산로보틱스]

 
인간과 '2인3각'으로 조업하는 로봇(협업로봇) 개발에 뛰어든 기업도 있다. 한화정밀기계는 지난해 3월 국내 최초 협업로봇을 출시했고, 올해 이를 전문적으로 제조하는 합자법인을 싱가포르에 설립했다. 두산로보틱스도 올해부터 수원시 고색동 수원일반산업단지에서 생산한 협업로봇의 양산 판매에 돌입했다.
 
‘의자형착용로봇(H-CEX)’을 착용한채 조업 중인 현대차 직원들. [사진 현대차그룹]

‘의자형착용로봇(H-CEX)’을 착용한채 조업 중인 현대차 직원들. [사진 현대차그룹]

 
제조 기업이 로봇에 관심을 갖는 건 생산현장 근로자가 로봇을 통해 안전을 확보하면서 기존에 하기 힘들었던 업무까지 수행할 수 있기 때문이다. 웨어러블 로봇은 근로자의 신체 능력을 강화하거나 보조하는 역할을 한다. 실제로 의자형 착용로봇은 하반신 근육을 20%만 쓰면서 '얼차려' 자세인 ‘투명의자’ 자세로 작업할 수 있게 돕는다.
 
연말까지 현대차그룹이 북미공장에 시범 적용할 예정인 ‘윗보기작업용착용 로봇’은 몸을 뒤로 젖힌 채 팔을 들고 일하는 작업자를 보조한다. 이 로봇은 60kg을 추가로 들 수 있는 근력을 제공한다. 근로자는 목·어깨에 힘을 주지 않고도 무거운 공구를 들고 차체 아래서 볼트를 조이거나 부품을 장착할 수 있다.
 
LG전자의 웨어러블 로봇 'LG 클로이 수트봇' [사진 LG전자]

LG전자의 웨어러블 로봇 'LG 클로이 수트봇' [사진 LG전자]

 
LG전자도 지난 8월 국제가전박람회(IFA)에서 하체 근력을 지원하는 로봇(LG 클로이수트봇)을 선보였다. 바지처럼 덧입으면 적은 힘으로 무거운 짐을 옮길 수 있게 허리와 다리를 받쳐주는 웨어러블 로봇이다.
 
작업자가 먼저 가볍게 차량휠 볼트를 가조립해두면, 로봇이 볼트 조립을 최종 마무리한다. [사진 두산로보틱스]

작업자가 먼저 가볍게 차량휠 볼트를 가조립해두면, 로봇이 볼트 조립을 최종 마무리한다. [사진 두산로보틱스]

 
이런 제조용 로봇은 외골격(Exoskeleton) 로봇의 일종이다. 원래는 의료용 기기(재활보조)였지만 산업 현장 도입 사례가 빠르게 늘어나고 있다. 두산로보틱스가 개발한 로봇은 기존 숙련공이 하던 업무의 상당 부분을 보조한다. 예컨대 도장이 끝난 차량 표면이 완벽하게 균일한지 육안으로 확인하는 것은 한계가 있다. 하지만 두산로보틱스가 개발한 로봇은 현대차 울산공장 도장라인을 비롯해 일진베어링·무등기업 등 현대차그룹 1차 협력사에서 검수작업에 투입되고 있다. 조수정 두산로보틱스 부장은 “근무여건·노동강도는 품질과 직결돼 있는데, 두산로보틱스가 개발한 6개의 로봇은 9개의 핵심 자동차 조립공정을 근무자와 함께 수행하면 조립 품질을 끌어올릴 수 있다”고 설명했다.
 
한화정밀기계가 국내 최초로 선보인 협업로봇(HCR-5). 서원전자 등 국내 기업 다수가 실제 공정에 투입하고 있다. [사진 한화정밀기계]

한화정밀기계가 국내 최초로 선보인 협업로봇(HCR-5). 서원전자 등 국내 기업 다수가 실제 공정에 투입하고 있다. [사진 한화정밀기계]

 
주로 덩치가 큰 공장 자동화용 로봇을 투입했던 제조 기업은 소형 로봇까지 영역을 확장하는 추세다. 기존 산업용 로봇이 넓은 공간에서 큰 부품을 조립·가공했다면 소형 로봇은 좁은 공간에서 작은 부품을 조립하거나 가공할 수 있다. 경기도 평택 자동차 부품기업 서원전자는 한화정밀기계의 로봇을 활용한다. 헤드램프를 헤드램프 케이스에 부착할 때 인간의 손이 닿기 어려운 나사 조립 공정을 로봇이 대신한다.  
 이주연 한국생산기술연구원 선임연구원은 “외골격 로봇을 조립 라인에 투입하면 작업성과를 계량화하고 노동 강도를 완화할 수 있다"며 "이는 생산 품질을 높여 산업 경쟁력 강화로 이어질 수 있다”고 설명했다.
 국내 기업들은 공장뿐 아니라 공장 밖에서도 다양한 로봇 시장을 개척 중이다. 현대차그룹은 연말까지 계열사(해비치호텔앤드리조트)서 자체 개발한 호텔 서비스 로봇을 선보인다. 또 내년부터 현대차 매장에 차량별 특·장점을 설명하는 판매서비스 로봇을 배치할 예정이다. 문희철 기자 reporter@joongang.co.kr
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박용한 연구위원 : park.yonghan@joongang.co.kr (02-751-5516)
‘북한의 급변사태와 안정화 전략’을 주제로 북한학 박사를 받았다. 국방연구원 안보전략연구센터ㆍ군사기획연구센터와 고려대학교 아세아문제연구소 북한연구센터에서 군사ㆍ안보ㆍ북한을 연구했다. 2016년부터는 중앙일보에서 군사ㆍ안보 분야 취재를 한다.