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지금까지 로봇 시장을 산업용이 주도해왔다면 최근에는 AI 기술을 비롯해 5G, 클라우드, 센서, 자율주행, 빅데이타 등 로봇의 두뇌와 오감(五感) 역할을 하는 기술이 급속도로 발전하며 식음료 제조와 의료 보조, 청소, 배달, 물류 같은 복잡한 일을 할 수 있는 로봇의 등장이 가능해지고, 코로나19 팬데믹으로 촉발된 비대면 사회로의 변화와 인구 고령화, 노동인력 부족 등 사회 현상이 결합하여 서비스 자동화 수요를 창출함에 따라 서비스 로봇 시장이 빠르게 성장하고 있다.

시장조사기관 MarketsandMarkets에 따르면 글로벌 서비스로봇 시장은 2021년 362억 달러에서 2026년까지 연평균 23.3%의 성장률로 2026년에는 1,033억 달러로 성장할 것으로 예상했으며, Brandessence Market Research And Consulting Private Limited는 글로벌 서비스로봇 시장 규모를 2021년 352억 4천만 달러에서 2027년까지 연평균 21.9%의 성장률을 보이며 2027년에는 1,409억 4천만 달러를 형성할 것으로 전망했다.

한편 Amazon, Tesla, 알리바바 등 글로벌 빅테크 기업들도 잇따라 로봇 시장에 출사표를 던지고 있다. Amazon은 가정용 로봇 ‘Astro’를 출시하며 로봇 대중화에 나섰고, Tesla 일론 머스크 창업자는 2022년 테슬라 AI 데이 행사에 휴머노이드 로봇 ‘옵티머스’ 시제품을 공개한다.

서비스로봇은 전문 서비스로봇(물류, 배송, 식음료(F&B), 안내, 서빙, 수술 로봇 등)이 시장을 선도하고 있으며, 또한 각종 가사 지원용 로봇에 더하여 교육용 로봇과 돌봄 로봇 등 개인 서비스로봇 시장도 빠르게 성장하고 있다. 이외에도 농업 및 군사, 휴머노이드 로봇 등의 개발과 보급도 주목을 받고 있다.

또한 구독과 렌탈 비즈니스와 결합한 ‘RaaS (Robotics as a Service: 서비스로서의 로봇)’라는 신규 비즈니스의 등장으로 서비스형 로봇을 활용해 필요한 대로 규모를 확장하거나 축소할 수 있게 되었으며, 이에 따라 전통적 로봇기업 외에 다양한 기술 분야의 기업이 로봇 스타트업으로 새롭게 등장할 수 있는 사업 환경이 조성될 것으로 예상된다.

이에 정부에서는 3차 지능형로봇기본계획(2019∼2023)을 통하여 로봇산업과 특히 4대 서비스로봇 분야의 경쟁력을 강화해가고 있으며, 로봇산업규제혁신로드맵을 발표하여 로봇산업 발전의 장애요소를 선제적으로 해결해 나가는 등 글로벌 로봇산업 4대 강국을 위한 지원을 확대해가고 있다.

국내 주요 기업들인 삼성과 LG, 현대차, 두산도 차세대 성장동력산업으로 로봇 분야를 선정하고 기술개발과 상용화, 시장 선점을 위한 노력을 강화하고 있으며 SK텔레콤, KT, LG유플러스 등 국내 통신 3사도 로봇을 신사업으로 꼽고 시장 선점에 나서고 있다.

이에 당사는 AI, 자율주행기반으로 변모하는 지능형 서비스로봇의 국내외 상용화 동향과 시장전망, 주요 기업 및 정책동향, 연구개발 전략 등을 종합적으로 조사 분석하여 본서를 발간하게 되었다. 본서가 향후 다양하게 확대될 서비스 로봇 비즈니스를 준비하는 모든 분께 조금이나마 도움이 되길 기대해 본다.

Ⅰ. 국내외 로봇산업 기술, 시장 동향과 전망

1. 로봇산업 개념 및 주요 이슈

  1-1. 지능형 로봇 개념 및 최근 동향

    1) 지능형 로봇 개념 및 활용사례

      (1) 지능형 로봇 개요

      (2) 로봇의 분류

      (3) 일상 속의 로봇 활용사례

    2) 지능형 로봇산업 가치사슬 및 핵심기술

      (1) 로봇산업의 특징

      (2) 지능형 로봇산업 가치사슬

      (3) 지능형 로봇 핵심기술

    3) CES 2022 로봇 분야 국내기업 동향

      (1) 삼성전자

      (2) LG전자

      (3) 현대자동차

      (4) 현대중공업그룹

      (5) 두산그룹

  1-2. 2021년 로봇산업 주목 기술 동향 및 주요 이슈

    1) 2021년 급성장 로봇 기술 동향

      (1) 로봇 프로세스 자동화(RPA)

      (2) 머신러닝(ML)

      (3) 라이다(lidar)

      (4) 휴머노이드(humanoid)

      (5) 양자 컴퓨팅(quantum_computing)

    2) 2021년 로봇분야 주요 이슈

      (1) 로봇 기업에 대한 투자 활성화

      (2) 코로나 19 예방에 로봇 활용

      (3) 국방 분야 로봇 연구 집중

      (4) 동물 형태의 로봇 출시

      (5) 가정용 로봇, 본격적 도입

  1-3. 2022년 로봇산업 기술 동향 및 주요 이슈

    1) 지능형 로봇 기술과 제품화 변화 트랜드

      (1) 소프트 로봇

      (2) 소형화

      (3) AI와 로봇 기능의 확장

    2) 2022년 로봇산업 주요 이슈

      (1) 대세가 된 지능형 서비스 로봇

      (2) 삼성과 LG, 현대 등 지능형 로봇사업 강화

      (3) 글로벌 빅테크기업(아마존·테슬라·알리바바 등) 로봇시장 본격 참여

      (4) 로봇에 경계 없다. 업종 간 빅블러

      (5) 로봇 렌털(RaaS: Robotics-as-a-service) 사업 성장

2. 국내외 로봇산업 시장과 정책 동향

  2-1. 국내 로봇산업 시장과 정책 동향

    1) 국내 로봇산업 시장 동향

      (1) 사업체 현황

      (2) 로봇 매출 현황

      (3) 생산 현황

      (4) 출하(내수·수출)현황

      (5) 인력(취업)현황

    2) 국내 로봇산업 정책 동향

      (1) 2021년 지능형 로봇 실행계획(주요 내용)

      (2) 2021년 로봇산업 선제적 규제혁신 로드맵 실행계획(주요 내용)

      (3) 2022년 지능형 로봇 실행계획(주요 내용)

    3) 2021년 국내 로봇산업 주요성과 분석

      (1) 3대 제조업 중심 제조로봇 확대 보급

      (2) 4대 서비스 로봇분야 집중 육성

      (3) 로봇산업 생태계 기초체력 강화

    4) 2022년 지능형로봇 실행계획

      (1) 3대 제조업 중심 제조로봇 확대 보급

      (2) 4대 서비스 로봇분야 집중 육성

      (3) 로봇산업 생태계 기초체력 강화

  2-2. 글로벌 로봇산업 시장 동향 및 전망

    1) 글로벌 로봇산업 시장 규모 및 전망

      (1) 세계 로봇산업 시장 규모와 전망

      (2) 세계 산업용 로봇 설치 현황 및 전망

    2) 지능형 로봇 시장 규모 및 전망

      (1) 글로벌 전체 시장 규모 및 전망

      (2) 지능형 로봇, 지역별 시장 규모 및 전망

  2-3. 글로벌 산업용 로봇, 협동 로봇 시장 동향과 전망

    1) 산업용 로봇 시장 규모 및 전망

      (1) 글로벌 전체 시장 규모 및 전망

      (2) 산업용 로봇, 세부항목별 시장 규모 및 전망

      (3) 산업용 로봇, 지역별 시장 규모 및 전망

      (4) 산업용 로봇, 한국 시장 규모 및 전망

    2) 협동 로봇 시장 규모 및 전망

      (1) 글로벌 전체 시장 규모 및 전망

      (2) 협동 로봇, 세부항목별 시장 규모 및 전망

      (3) 협동 로봇, 지역별 시장 규모 및 전망

      (4) 협동 로봇, 한국 시장 규모 및 전망

  2-4. 주요국 로봇산업 시장 및 정책 동향

    1) 미국

      (1) 미국 로봇산업 시장 동향

      (2) 미국 로봇산업 정책 동향

    2) 중국

      (1) 중국 로봇산업 시장 동향

      (2) 중국 로봇산업 정책 동향

    3) 일본

      (1) 일본 로봇산업 시장 동향

      (2) 일본 로봇산업 정책 동향

    4) 독일

      (1) 독일 로봇산업 시장 동향

      (2) 독일 로봇산업 정책 동향

    5) 캐나다

      (1) 캐나다 로봇산업 시장 동향

      (2) 캐나다 로봇산업 정책 동향

    6) 체코

      (1) 체코 로봇산업 시장 동향

      (2) 체코 로봇산업 정책 동향

    7) 폴란드

      (1) 폴란드 로봇산업 시장 동향

      (2) 폴란드 로봇산업 정책 동향

    8) 인도

      (1) 인도 로봇산업 시장 동향

      (2) 인도 로봇산업 정책 동향

Ⅱ. 지능형 서비스로봇 기술개발 동향 및 시장 전망

1. 지능형 서비스로봇 개요 및 시장 동향과 전망

  1-1. 서비스 로봇 개요 및 기술

    1) 서비스 로봇 개요

      (1) 개념 및 정의

      (2) 서비스 로봇의 분류

      (3) 서비스 로봇의 산업 특징 및 구조

    2) 서비스 로봇 기술

      (1) 제어 기술

      (2) 센서 기술

      (3) 인공지능(AI) 기술

      (4) MEMS/Nano 기술

      (5) Biomimetics(생체 모방 기술)

      (6) HRI(Human Robot Interaction)

      (7) BCI(Brain-Computer Interface)

  1-2. 서비스 로봇산업 시장 동향 및 전망

    1) 서비스 로봇 시장 규모 및 전망

      (1) 세계 시장

      (2) 국내 시장

    2) 주요 글로벌 조사기관의 서비스 로봇 시장 전망

      (1) MarketsandMarkets

      (2) Counterpoint

      (3) Brandessence

2. 지능형 서비스로봇 유형별, 용도별 시장과 기술개발 동향

  2-1. 물류 로봇

    1) 물류 로봇 개요

    2) 물류 로봇 시장 동향 및 전망

      (1) 세계 시장

      (2) 국내 시장

    3) 물류 로봇 기술개발 및 기업 동향

      (1) 물류 로봇 기술개발 동향

      (2) 국내외 기업 동향

  2-2. 배송(배달) 로봇

    1) 배송(배달) 로봇 개요

    2) 배송(배달) 로봇 시장 동향 및 전망

      (1) 세계 시장

      (2) 국내 시장

    3) 배송(배달) 로봇 기술개발 및 기업 동향

      (1) 해외 개발 동향

      (2) 국내 개발 동향

  2-3. F&B(Food and Beverage) 로봇

    1) F&B 로봇 개요

      (1) 서빙 로봇

      (2) 조리 로봇

    2) F&B 로봇 시장 동향 및 전망

      (1) 세계 시장

      (2) 국내 시장

    3) F&B 로봇 기술개발 및 기업 동향

      (1) 국내외 서빙 로봇 개발 동향

      (2) 국내외 조리 로봇 개발 동향

  2-4. 안내 로봇

    1) 안내 로봇 개요

    2) 안내 로봇 시장 동향 및 전망

    3) 안내 로봇 기술개발 및 기업 동향

      (1) 안내 로봇 기술개발 동향

      (2) 국내외 기업 동향

  2-5. 농업 로봇

    1) 농업 로봇 개요

    2) 농업 로봇 시장 동향 및 전망

      (1) 세계 시장

      (2) 국내 시장

    3) 농업 로봇 기술개발 및 기업 동향

      (1) 해외 개발 동향

      (2) 국내 개발 동향

  2-6. 안전 로봇

    1) 안전 로봇 개요

    2) 안전 로봇 시장 동향 및 전망

      (1) 세계 시장

      (2) 국내 시장

    3) 안전 로봇 기술개발 및 기업 동향

      (1) 해외 개발 동향

      (2) 국내 개발 동향

  2-7. 수술 로봇

    1) 수술 로봇 개요

    2) 수술 로봇 시장 동향 및 전망

      (1) 세계 시장

      (2) 국내 시장

    3) 수술 로봇 산업, 기술개발 및 기업 동향

      (1) 수술 로봇 산업 동향

      (2) 수술 로봇 기술개발 동향

      (3) 국내외 기업 동향

  2-8. 재활 로봇

    1) 재활 로봇 개요

    2) 재활 로봇 시장 동향 및 전망

      (1) 세계 시장

      (2) 국내 시장

    3) 재활 로봇 기술개발 및 기업 동향

      (1) 재활 로봇 기술개발 동향

      (2) 재활 로봇의 주요 분야 및 활용

      (3) 국내외 기업 동향

  2-9. 돌봄 로봇

    1) 돌봄 로봇 개요

    2) 돌봄 로봇 시장 동향 및 전망

      (1) 세계 시장

      (2) 국내 시장

    3) 돌봄 로봇 기술개발 및 기업 동향

      (1) 돌봄 로봇 기술개발 동향

      (2) 국내외 기업 동향

  2-10. 간호·간병 로봇

    1) 간호·간병 로봇 개요

    2) 간호·간병 로봇 시장 동향 및 전망

    3) 간호·간병 로봇 기술개발 및 기업 동향

      (1) 해외 개발 동향

      (2) 국내 개발 동향

  2-11. 살균·방역 로봇

    1) 살균·방역 로봇 개요

    2) 살균·방역 로봇 시장 동향 및 전망

      (1) 세계 시장

      (2) 국내 시장

    3) 살균·방역 로봇 산업, 기술개발 및 기업 동향

      (1) 살균·방역 로봇 산업 동향

      (2) 살균·방역 로봇 기술개발 동향

      (3) 국내외 기업 동향

  2-12. 가사지원 로봇

    1) 가사지원 로봇 개요

    2) 가사지원 로봇 시장 동향 및 전망

      (1) 세계 시장

      (2) 국내 시장

    3) 가사지원 로봇 기술개발 및 기업 동향

      (1) 해외 개발 동향

      (2) 국내 개발 동향

  2-13. 로봇 청소기

    1) 로봇 청소기 개요

    2) 로봇 청소기 시장 동향 및 전망

      (1) 세계 시장

      (2) 국내 시장

    3) 로봇 청소기 기술개발 및 기업 동향

      (1) 해외 개발 동향

      (2) 국내 개발 동향

  2-14. 교육 로봇

    1) 교육 로봇 개요

    2) 교육 로봇 시장 동향 및 전망

      (1) 세계 시장

      (2) 국내 시장

    3) 교육 로봇 기술개발 및 기업 동향

      (1) 해외 개발 동향

      (2) 국내 개발 동향

  2-15. 휴머노이드 로봇

    1) 휴머노이드 로봇 개요

    2) 휴머노이드 로봇 시장 동향 및 전망

    3) 휴머노이드 로봇 기술개발 및 기업 동향

      (1) 해외 개발 동향

      (2) 국내 개발 동향

  2-16. 군사 로봇

    1) 군사 로봇 개요

    2) 군사 로봇 시장 동향 및 전망

      (1) 세계 시장

      (2) 국내 시장

    3) 군사 로봇 기술개발 및 기업 동향

      (1) 해외 개발 동향

      (2) 국내 개발 동향

  2-17. 기타

    1) 수중 로봇

    2) 소프트 로봇

    3) 고속 이동 로봇

    4) 초소형 보행 로봇

Ⅲ. 지능형 서비스 로봇기술 특허, 기술개발 로드맵, 연구개발 과제

1. 지능형 서비스 로봇 기술 특허동향과 전략기술 개발 로드맵

  1-1. 지능형 로봇 관련 기술 특허동향

    1) 물류 배송 지능형로봇

      (1) 연도별 출원동향

      (2) 국가별 내·외국인 출원현황

      (3) 주요 출원인 분석

    2) 살균/방역 지능형로봇

      (1) 연도별 출원동향

      (2) 국가별 내·외국인 출원현황

      (3) 주요 출원인 분석

    3) 큐레이팅/안내 서비스 로봇

      (1) 연도별 출원동향

      (2) 국가별 내·외국인 출원현황

      (3) 주요 출원인 분석

    4) 협업형 산업현장 작업지원 로봇

      (1) 연도별 출원동향

      (2) 국가별 내·외국인 출원현황

      (3) 주요 출원인 분석

    5) 행동보조용 웨어러블 로봇

      (1) 연도별 출원동향

      (2) 국가별 내·외국인 출원현황

      (3) 주요 출원인 분석

    6) 로봇부품 기술

      (1) 연도별 출원동향

      (2) 국가별 내·외국인 출원현황

      (3) 주요 출원인 분석

    7) 농업용 지능형로봇

      (1) 연도별 출원동향

      (2) 국가별 내·외국인 출원현황

      (3) 주요 출원인 분석

  1-2. 지능형 로봇 관련 전략기술 개발 로드맵

    1) 물류 배송 지능형로봇

      (1) 핵심 요소기술

      (2) 기술로드맵

      (3) 핵심 요소기술 연구목표

    2) 살균/방역 지능형로봇

      (1) 핵심 요소기술

      (2) 기술로드맵

      (3) 핵심 요소기술 연구목표

    3) 큐레이팅/안내 서비스 로봇

      (1) 핵심 요소기술

      (2) 기술로드맵

      (3) 핵심 요소기술 연구목표

    4) 협업형 산업현장 작업지원 로봇

      (1) 핵심 요소기술

      (2) 기술로드맵

      (3) 핵심 요소기술 연구목표

    5) 행동보조용 웨어러블 로봇

      (1) 핵심 요소기술

      (2) 기술로드맵

      (3) 핵심 요소기술 연구목표

    6) 로봇부품 기술

      (1) 핵심 요소기술

      (2) 기술로드맵

      (3) 핵심 요소기술 연구목표

    7) 농업용 지능형 로봇

      (1) 핵심 요소기술

      (2) 기술로드맵

      (3) 핵심 요소기술 연구목표

2. 지능형 서비스 로봇 기술 관련 연구과제

  2-1. 2022년도 로봇산업기술개발사업 신규과제(2022년 스타트 과제)

    1) 촉각센싱 엔드이펙터 기반의 모방학습 기술을 활용한 자율조작 및 파지기술 개발

    2) 동적, 비정형 환경에서 보행로봇의 자율이동을 위한 이동지능 SW 개발

    3) 인간과 로봇의 물리적, 인지적 상호작용을 통하여 정서 교감이 가능한 반려로봇 기술 개발

    4) 다품종 EV 폐배터리팩의 재활용을 위한 인간-로봇 협업 해체 작업 기술 개발

    5) 와이어 로프, 삭륜 장치 등 삭도시설 원격 검사 로봇 시스템 개발

    6) 협소공간에서 무선으로 운용하여 탐지와 대응이 가능한 안전로봇 기술 개발

    7) 식후 빈 그릇 수거를 위한 서비스로봇 기술 개발

    8) 사용자 편의성 및 효율성 개선을 위한 AI 융합형 서비스 로봇 시스템 개발

    9) 가정 내 헬스케어 기능을 갖는 일상생활 보행보조 웨어러블 로봇

    10) 다수의 실외 말단 배송로봇 통합 관제를 위한 다중 로봇 협동 자율 계획 기술

    11) 가반하중 40kg 이상급 협동로봇 기술 개발

    12) (총괄) 제조공정 디지털 전환을 위한 로봇-장비 디지털 매뉴팩처링 패키지 표준모델 개발

    13) (1세부) 자동차/기계/조선/항공분야 로봇-장비 디지털 매뉴팩처링 패키지 표준모델 개발

    14) (2세부) 전기전자분야 로봇-장비 디지털 매뉴팩처링 패키지 표준모델 개발

    15) (3세부) 섬유/식음료/바이오분야 로봇-장비 디지털 매뉴팩처링 패키지 표준모델 개발

    16) (총괄) 다품종 생산공정용 그리퍼 및 촉각센서 시스템 기술 개발

    17) (1세부) 다양한 형태, 무게, 강도의 불특정 물체를 견고하게 파지 가능한 다품종 생산 공정용

         그리퍼 시스템 개발

    18) (2세부) 로봇의 핸드 및 그리퍼의 굴곡에 맞추어 적용 가능한 유연촉각센서 시스템 개발

  2-2. 2021년도 로봇산업기술개발사업 신규과제(2022년 계속과제)

    1) (총괄) 초대형 멤브레인 LNG 화물창 제조용 이동형 용접로봇 기술 개발

    2) (1세부) LNG 화물창 내 고정밀 레이저 용접공정 구현을 위한 무레일 이동형 용접로봇 개발

    3) (2세부) 이동형 용접로봇의 화물창 멤브레인 고속 레이저 용접을 위한 레이저 용접 장치 및 용접

        공정 기술 개발

    4) (총괄) 한국형 물류창고 운영 효율화를 위한 모바일 물류 핸들링 로봇 상용화 핵심기술 개발

    5) (1세부) 물류창고 내 사람이 작업하는 선반 피킹에 최적화된 엘리베이션 가능한 모바일 오더 피킹

        로봇 기술 개발

    6) (2세부) 높은 집적도의 1ton 표준 파렛트 랙 시스템 적재 대응 가능한 Stacker 로봇 기술 개발

    7) (3세부) 이종의 다중 모바일 물류 핸들링 로봇 통합 운영 시뮬레이터 및 실시간 플릿 매니지먼트

        시스템 개발

    8) 항공기 조립공정 개선을 위한 제조로봇 활용모델 개발

    9) 선박 제조공정 개선을 위한 제조로봇 활용모델 개발

    10) 바이오/화학 산업 제조공정 개선을 위한 제조로봇 활용모델 개발

    11) 3차원 곡면 대응이 가능한 마찰교반용접 로봇시스템 개발

    12) 기구학적 형상 변화에 대응 가능하고 작업자 안전을 고려한 5kHz 이상 급 지능형 로봇 제어기 개발

    13) 로봇 활용 서비스 BM구현을 위한 현장 적용형 로봇 시스템 개발

    14) 건축물 내부의 벽체 및 천장 등 고소 도장 자동화를 위한 자율주행기반 도장로봇 기술 개발

    15) 가반하중 500g급 고정밀 협동로봇 기술 개발

    16) 다품종 랜덤 피스 피킹이 가능한 인식기술 및 그리퍼 개발

    17) 도소매점, 대형마트 등의 유통매장에서 상품의 재고 파악/관리를 자율적으로 수행하는 물품 관리

         서비스 로봇 개발

    18) 중소규모 서브터미널 화물 상차작업을 위한 로봇 기반 상차 시스템 기술 개발

    19) 상지 전체의 비대면 자가 재활이 가능한 의도인식 기반 다자유도 경량 착용형 재활로봇 개발

    20) 감염격리병동에서 간호업무 보조 및 환자 모니터링이 가능한 로봇시스템 개발

    21) 감염 환자 격리 이송을 위한 사람 추종형 반자율 침상 로봇 개발