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전 세계적으로 문제되고 있는 고령화 사회 진입, 출산율 감소 등으로 노동인구가 점차 감소하고, 제조업 현장에서의 청년층 노동기피 현상과 인플레이션으로 인한 인건비 상승 등으로 기업 경영에 문제가 발생하면서, 이러한 부분들을 대체할 수 있는 로봇이 차세대 사업으로 주목받고 있다.

이에 삼성전자, 현대자동차, LG전자 등 국내 대기업들은 신성장동력인 로봇 사업을 본격화하고 있으며, 이외에도 많은 스타트업들이 로봇 사업에 뛰어들고 있는데, 국내 전자업계가 로봇산업 중에서도 서비스용 로봇시장에 주목하면서 시장이 빠르게 확대될 것으로 전망했다.

전 세계 서비스 로봇 시장규모는 2021년 352억 4000만 달러(약 47조 2984억원)에서 2027년까지 연평균 21.9%의 성장률을 보이며 1409억 4000만 달러(약 189조 1668억원) 규모로 성장할 것으로 전망했는데, 기존의 산업용 로봇 시장에 서비스용 로봇 시장까지 가세하면 로봇에 대한 수요는 더 확대되어 2021년 약 350억 달러였던 시장규모가 2026년에는 약 800억 달러까지 성장할 것으로 전망했다. 

로봇산업은 전후방 산업과의 연관효과가 높아 우리나라 또한 로봇 분야 기술을 12개 국가전략기술 중 하나로 선정하고 집중적으로 육성할 계획인데, 이를 위해서는 국내시장 활성화와 기술력 제고, 정책적인 지원확대가 필요하다.

이에 본 보고서는 미래산업으로 주목받고 있는 로봇산업의 국내외 시장동향과 서비스용 로봇과 산업용 로봇의 세부 분야별 기술개발 동향 및 기업현황, 차세대 로봇시장의 핵심 기술동향을 수록하였다.

Ⅰ. 국내외 로봇시장 현황과 주요국 로봇기술 활용동향 및 전망

1. 로봇산업 개요

    1) 개념

        (1) 정의

        (2) 발전과정

    2) 분류

        (1) 산업용 로봇

            1.1) 종류

            1.2) 활용

                1.2.1) 6축 다관절 로봇

1.2.2) 델타 로봇

1.2.3) 직교로봇 

1.2.4) 스카라 로봇

        (2) 서비스용 로봇

            2.1) 종류

                2.1.1) 개인서비스 로봇

a) 가사지원 로봇

b) 교육용 로봇

c) 엔터테인먼트 로봇

2.1.2) 전문서비스 로봇

2.2) 구성

2. 국내외 로봇시장 현황 및 전망

    1) 해외

        (1) 글로벌 시장동향 및 전망

1.1) 시장규모 및 전망

1.2) 서비스 로봇 

1.2.1) 적용분야

1.2.2) 전문서비스 로봇 판매량

1.2.3) 개인서비스 로봇 판매량

1.3) 산업용 로봇

1.3.1) 설치대수

a) 연간 설치대수

b) 국가별 산업용 로봇 설치대수

1.3.2) 주요 수요산업

1.3.3) 국가별 로봇 밀도

(2) 미국 Marco Polo가 분석한 전 세계 산업용 로봇 도입현황 및 전망

    2) 국내

(1) 시장동향 및 규모

(2) 업종별 시장규모

(3) 매출 및 성장률

(4) 생산현황

(5) 수출현황

    3) 국내외 로봇산업 기술수준 및 주요 트렌드

(1) 기술성숙도 및 기술수준

(2) 로봇 산업 및 자동화 분야 5대 트렌드

3. 주요국 로봇산업 현황 및 로봇기술 활용동향 

    1) 미국

(1) 산업용 로봇시장 현황

1.1) 도입현황 및 전망

1.2) 한국 산업용 로봇 대미 수출현황

(2) 산업 분야별 로봇 도입현황

2.1) 건설

2.2) 물류 및 포장

2.3) 식품 및 식품서비스(요식업)

2.3.1) 미국 요식업계 자동화 현황

2.3.2) 요식업계에 도입된 주요 로봇기업

2.4) 제조업

2.5) 의료

    2) 일본

        (1) 농업로봇 시장 및 주요 활용로봇 현황

1.1) 스마트농업 시장규모 및 농업 종사자 현황

1.2) 수확 농업 로봇 현황

1.2.1) Inak System(아이낙시스템) - 로보츠미

1.2.2) inaho(이나호) - 자동 야채 수확 로봇

        (2) 외식 및 유통업계 로봇 도입현황

2.1) 접객·서빙로봇

2.2) 음료수 재고 정리·진열 로봇

2.3) 조리로봇

(3) 자율주행 배송로봇 실증사업 동향

3.1) 추진배경

3.2) 주요 기업 실증사업 현황

3.2.1) 라쿠텐 그룹

3.2.2) ZMP

3.2.3) 일본우편(JAPAN POST)

(4) 인구 및 노동문제 해결을 위한 로봇시장 현황

4.1) 인구변화에 따른 로봇시장 동향

4.2) 문제해결을 위한 로봇 활용사례

4.2.1) 장애인 고용확대 지원 아바타 로봇

4.2.2) 근로 로봇

    3) 중국

(1) 공업용 로봇시장 현황 및 전망

1.1) 공업용 로봇산업 시장규모 및 전망

1.2) 중국 내 주요 공업용 로봇 10대 브랜드

(2) 의료용 로봇시장 현황 및 트렌드

2.1) 의료용 로봇시장 규모 및 전망

2.2) 수술로봇 시장동향

2.2.1) 시장규모 및 전망

2.2.2) 브랜드별 점유율 현황

2.2.3) 의료분야별 수술로봇 개발현황 및 로봇수술 이용률

a) 복강경 수술로봇

b) 정형외과 수술로봇

c) 중재시술 로봇

d) 기타 수술로봇

2.2.4) 수술로봇 투자현황

2.3) 의료용 로봇 관련 정책동향

(3) 소형·경량 산업용 로봇 개발동향

3.1) 산업용 로봇시장 규모 및 관련정책

3.2) 소형화·경량화 산업용 로봇 개발현황

3.3) 산업용 플렉시블 로봇 활용현황

3.4) 협동로봇 시장규모 및 운영동향

    4) 네덜란드

(1) 농업 현장을 위한 로봇기술 현황

(2) 농업기술 스타트업 현황

    5) 프랑스 - 로봇 통합 단순화 프로젝트‘AGIMUS’추진동향

    6) 체코

(1) 물류로봇 도입현황

(2) 물류로봇 도입사례

(3) 물류로봇 개발 스타트업 현황

(4) 물류자동화 및 로봇 기술업체 투자동향

    7) 독일

(1) 자율운반로봇 활용기업 현황

1.1) 메르체데스 벤츠

1.2) 세이프로그(Safelog)

1.3) 융하인리히(Jungheinrich)

(2) 로봇 제조업계 투자동향

    8) 폴란드

(1) 산업용 로봇 도입현황

(2) 전망

    9) 베트남

(1) 물류로봇 시장현황

(2) 물류로봇 도입기업 사례

2.1) 티키(Tiki)

2.2) 비에텔 그룹(Viettel Group) 

(3) 물류로봇 생산업체 현황

3.1) Intech Group(인텍 그룹)

4. 국내외 로봇산업 리드 핵심기업 동향

    1) 해외

    2) 국내

5. 주요국 로봇정책 및 규제현황

    1) 해외

        (1) 미국

        (2) 유럽   

        (3) 중국

    2) 국내

Ⅱ. 산업용 로봇 기술/시장동향과 관련 기업동향

1. 국내외 산업용 로봇 산업동향

    1) 산업용 로봇 개요

(1) 산업용 로봇 분류 및 활용동향

(2) 산업용 로봇 도입 관련 우호적 환경분석

    2) 산업용 로봇 설치규모 및 산업별 운영전망

    3) 제조업 주요국의 제조 부흥정책 현황

    4) 기술적 변화에 따른 3대 기술 트렌드

(1) ‘자동화 시스템’에서‘자율기술’로 발전

(2) 스마트 공장의 핵심 - 산업용 로봇 운영 최적화

(3) IT/OT, 5G 기술 접목으로 비즈니스 운영 향상

2. 자율이동 로봇(AMR)

    1) AMR 개념

(1) 정의

(2) 자동화 시스템 도입배경

2.1) 전자상거래 및 옴니채널 풀필먼트 요구사항 증가

2.2) RaaS 모델의 등장으로 인한 AMR 대중화

2.3) 코로나19와 AMR 시장

2.4) 창고 운영 변혁을 위한 협업 및 제휴증가

    2) AMR 기술동향

(1) 자동화, 인공지능, 기계학습의 융합

(2) 인공지능과 기계학습 활용을 통한 AMR 기능 및 성능 최적화

    3) AMR 관련 기업분석 및 주요 동향

        (1) AMR 및 공급업체의 차별화 요소 

1.1) 통합 및 상호운용성 

1.2) 워크플로 및 기술보유 업체

1.3) 사용자 니즈와 요구사항

1.4) AI 기반 

(2) AMR 기술 리드기업

2.1) 6 River Systems

2.2) GreyOrange

2.3) 기타

(3) AMR 기술 도전기업

(4) AMR 기술 지망기업

3. 협동로봇

    1) 협동로봇 개요

(1) 개념

(2) 기능 및 특징

(3) 분류

(4) 활용분야

(5) 해결과제

    2) 국내외 협동로봇 시장현황 및 전망

(1) 해외

1.1) 세계시장 전반

1.2) 국가별 현황

1.3) 분야별 현황

1.4) 공정별 현황

(2) 국내

    3) 협동로봇 핵심기술 개요 및 발전동향과 스마트제조 추진사례

(1) 협동로봇 기술개요

1.1) 관절 모듈

1.2) 토크 센서

1.3) 충돌 감지

1.4) 직접 교시

1.5) GUI 기반 티치 펜던트(teach pendant)

(2) 협동로봇 기술발전 

(3) 협동로봇 활용 스마트제조 추진사례

3.1) (주)현대고주파열처리

3.2) 콘티넨탈AG 스페인 

    4) 국내외 주요 기업동향

(1) 해외

1.1) 테라다인(Teradyne)

1.2) 유니버셜로봇

1.3) KUKA

1.4) Rethink Robotics

1.5) ABB

1.6) TechMan Robot

1.7) FANUC

(2) 국내

2.1) 두산로보틱스

2.2) 한화정밀기계

2.3) 현대로보틱스

2.4) 레인보우로보틱스

2.5) 뉴로메카

2.6) 푸른기술

Ⅲ. 서비스 로봇 세부 분야별 기술개발 동향과 주요 기업현황

1. 서비스 로봇 개념 및 시장동향 

    1) 개요

    2) 시장동향 및 전망

(1) 해외

(2) 국내

    3) 세부 분야별 글로벌 판매동향

(1) 전문서비스 로봇 판매동향

(2) 개인서비스 로봇 판매동향

    4) 국내외 기업 주요 이슈 및 동향

(1) 해외

(2) 국내

2. 전문서비스 로봇 시장규모 및 기술동향과 전망 

    1) 농업로봇

(1) 개념 및 분류

1.1) 개요

1.2) 벨류체인 및 용도별 분류 

(2) 국내외 시장규모 및 전망

2.1) 글로벌 시장

2.2) 국내 시장

(3) 기술개발 동향

(4) 주요 기업현황

4.1) 해외 기업

4.2) 국내 기업

4.3) 국내 연구기관

    2) 의료서비스 로봇

(1) 커뮤니케이션 돌봄 로봇

1.1) 개요

1.1.1) 개념

1.1.2) 용도별 분류

1.2) 산업동향

1.3) 국내외 시장규모

1.3.1) 글로벌 시장

1.3,2) 국내 시장

1.4) 기술이슈 및 연구개발 동향

1.4.1) 인간 친화적/신체 지원기술

1.4.2) 감정 인식 기술

1.5) 국내외 관련 기업 및 연구개발 기관현황

1.5.1) 해외 기업

1.5.2) 국내 기업

1.5.3) 국내 연구개발 기관

(2) 재활의료서비스 로봇

2.1) 의료서비스 로봇 목적별 분류 및 범위

2.2) 로봇 필요성

2.3) 기술동향

2.3.1) 영역별 분류 및 기술현황 

a) 치료용 로봇

b) 일상보조용 로봇

c) ICT 및 인공지능 기술과 결합한 재활 로봇

2.3.2) 주요 분야 및 기술활용 현황

a) 물리치료 및 훈련 로봇

b) 장애보조용 로봇

2.3.3) 재활의료서비스 로봇을 이용한 재활 치료현황

2.3.4) 재활 외골격 로봇 기술현황

a) 상지 외골격 로봇

  a-1) 접지형 외골격 로봇(Grounded Exoskeleton)

  a-2) 접지형 말단장치 로봇(Grounded End-effector)

  a-3) 착용형 로봇(Wearable Robot)

b) 하지 외골격 로봇

 b-1) 고정형 외골격 로봇(Fixed Exoskeleton)

 b-2) 말단 장치형 외골격 로봇(Foot-plate)

 b-3) 착용형 로봇(Wearable Robot)

(3) 행동보조용 웨어러블 로봇

3.1) 개요

3.1.1) 개념

3.1.2) 용도별 분류

3.2) 산업동향

3.3) 국내외 시장규모 및 전망

3.3.1) 해외 시장

3.3.2) 국내 시장

3.4) 기술개발 동향

3.5) 국내외 관련 기업동향

3.5.1) 해외 기업

3.5.2) 국내 기업

    3) 운송 및 물류로봇

(1) 개요

1.1) 정의

1.2) 용도별 분류

(2) 물류산업 현황

2.1) 글로벌 물류산업 동향

2.2) 물류로봇 활동영역

2.3) 물류로봇 도입 효과

(3) 시장규모 및 전망

3.1) 글로벌 전문서비스 로봇 및 모바일 로봇시장 현황

3.2) 글로벌 물류로봇 시장규모 및 현황

3.3) 국내 물류로봇 시장규모 및 현황

(4) 기술개발 동향

(5) 국내외 물류로봇 기업현황

5.1) 해외 기업

5.2) 국내 기업

(6) 자율주행 및 물류로봇 기업 투자현황

6.1) 해외기업 투자현황

6.2) 국내기업 투자현황

    4) F&B 로봇

(1) 도입배경 및 효과

1.1) 도입 관련 주요 이슈

1.2) 도입효과

(2) 국내 시장규모 및 전망

2.1) 서빙로봇(자율주행 서빙로봇) 

2.2) 조리로봇(협동로봇) 

(3) 기술 및 관련제품 활용동향

3.1) 서빙로봇 기술동향 및 주요 제품현황

3.2) 조리로봇 활용동향

    5) 살균 방역로봇

(1) 개념

1.1) 정의 및 필요성

1.2) 벨류체인

1.3) 용도별 분류

(2) 국내외 시장현황 및 전망

2.1) 시장동향

2.2) 글로벌 시장규모 및 전망

2.3) 국내 시장규모 및 전망

(3) 기술개발 동향

(4) 국내외 기업현황

4.1) 해외 기업

4.2) 국내 기업

3. 홈서비스 로봇 시장규모 및 기술개발 동향과 전망

    1) 홈서비스 로봇 개념

    2) 세계시장 분석 및 시장규모 현황

(1) 시장분석

1.1) 홈서비스 로봇시장 전반 분석

1.2) 청소로봇 시장 분석

(2) 글로벌 시장규모 및 전망

    3) 기술개발 동향

(1) Matter 도입현황

(2) 로봇지능 고도화 기술

(3) 음성인식기술

(4) 조작기술

(5) 안정성 평가기술

    4) 국내외 관련 기업현황

(1) 해외기업

1.1) 테슬라

1.2) Softbank Robotics

1.3) 아마존

1.4) Dyson

1.5) SONY

(2) 국내기업

2.1) 삼성전자

2.2) 한컴로보틱스

2.3) 유진로봇

2.4) 파인로보틱스 / 로보티즈

2.5) 핸슨 로보틱스

2.6) ㈜ 아이오테드

2.7) ㈜구루아이오티

    5) 특허출원 동향

(1) 특허출원 현황 

(2) 특허사례

2.1) ㈜엠트리 - 코딩 교육 로봇용 원격 제어장치(2020.04.01)

2.2) LG전자 - 인공지능 로봇 청소기 및 로봇 청소시스템

             (2019.04.26)

2.3) 삼성전자 - 홈 네트워크 시스템에서 홈 디바이스를 원격으로

               제어하는 방법 및 장치(2021.01.19)

Ⅳ. 차세대 로봇시장의 핵심 기술동향

1. 5G & Cloud

    1) 5G

    2) 클라우드

2. 자율주행

3. ROS

4. 소프트 로보틱스

5. 3D 프린팅

6. AIeR (AI for enhancing Robotics)

    1) 개요

    2) AIeR 산업동향

(1) AIeR 생태계의 하위영역

(2) 기업사례

    3) AIeR 기술 발전동향

(1) AIeR 기술 개요

(2) 로봇의 뇌, AI 세부 분야별 발전동향

2.1) Neural Network

2.2) 자연어 처리 알고리즘

2.3) 강화학습

    4) EU 및 주요국 AIeR 프로젝트 관련 플레이어 현황

(1) 글로벌 AIeR 연구개발 프로젝트 플레이어 현황

1.1) 글로벌 플레이어 현황 전반

1.2) 국가별 AIeR 플레이어 현황

1.3) 주요국 조직유형별 AIeR 현황

1.4) 주요국 주제영역별 AIeR 현황

1.5) AIeR 분야 내 국가 전문성 분석을 위한 주제영역별

    현시비교우위(RCA)

(2) EU AIeR 연구개발 프로젝트 플레이어 현황

2.1) EU AIeR 산업동향

2.2) EU AIeR 플레이어 현황

2.3) 주제영역별 AIeR 현황 및 현시비교우위(RCA)

    5) 인공지능 데이터 관련 대표기업 동향

        (1) 테슬라

1.1) 인공지능 데이터 관련 개요

1.2) 인공지능 및 로봇기업으로 확장된 테슬라 동향

1.3) 인공지능과 데이터를 기반으로한 자율주행 및 로봇의 대표 특징 

1.3.1) 카메라-Only Pure Vision

1.3.2) Vector Space

1.3.3) 실시간 Mapping

1.3.4) Hybrid-Planning System 및 Neural Network Heuristic

1.3.5) FSD Computer

1.3.6) Shadow Mode

1.3.7) Data Labeling

1.3.8) Simulation

1.3.9) Dojo

(2) 엔비디아

2.1) 인공지능 데이터 관련 개요

2.2) 데이터센터 중심의 AI 솔루션 기업으로 성장

2.3) 로봇사업 관련 엔비디아 강점

2.3.1) Drive Perception

2.3.2) Instant NeRF

2.3.3) NVIDIA DRIVE Map

a) Ground Truth Survey (지상 실측)

b) Crowd-Source Fleet Mapping Engine

c) Multi-Layer

d) Synthetic Data & Real Data

2.3.4) Hyperion 9

2.3.5) NVIDIA Data Center

a) DGX SuperPOD

b) DPU (Data Processing Unit)

c) NVLink

d) Million X

2.3.6) NVIDIA Sim

a) Lidar Voxel Map/Re-Enactable Modifiable Drive

b) OVX Super POD

c) Ray Tracing

2.3.7) Jetson Chip for Edge

2.3.8) Data Processing (E-T-L Engineering)

2.3.9) 추론 (Inference)

2.4) 엔비디아 로보틱스 플랫폼 개요 및 현황

2.4.1) Metropolis

2.4.2) Riva

2.4.3) Maxine

2.4.4) Merlin

2.4.5) NVIDIA Nemo Megatron

2.4.6) Isaac

a) 사례1 - Fraunhofer IML

b) 사례2 - Festo

c) 사례3 - ETH Zurich & Swiss-Mile