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[ 보고서 소개]

휴머노이드 로봇 기술은 최근 10년간 엄청나게 발전하여, 인간과 음성으로 대화하고 말을 알아듣고 수행하는 수준까지 이르렀다. 특히 휴머노이드가 갖춘 고도의 인지·판단 능력은 산업 현장의 생산성, 안전, 품질 등을 획기적으로 제고할 것으로 기대된다. 최근 인공지능 기술 혁신으로 관련 투자가 급증하면서 2024년 1월 골드만삭스는 2035년 글로벌 휴머노이드 시장 규모가 380억 달러로 늘어날 것으로 전망했다. 골드만삭스는 지난 2022년 11월 휴머노이드 시장 규모를 60억 달러로 예측한 바 있는데, 1년 2개월 만에 전망치를 6배 이상 높인 것이다. 인공지능 기술의 발전과 로봇 부품 가격의 하락이 급격한 시장 성장세의 가장 큰 요인으로 보인다.

세계 양대 강국 미국과 중국은 휴머노이드 로봇 기술 패권 경쟁에서도 가장 치열하게 맞붙고 있다. 이 산업이 AI SW, AI 반도체, 배터리, 모터, 정밀 기어 기술, 그리고 카메라, 라이다 등 첨단 센서기술들의 총합체이기 때문이다. 한마디로 자동차 산업에 버금가는 차세대 산업 분야라는 의미이다. 아마존, 엔비디아, 마이크로소프트(MS)뿐 아니라 다른 빅테크 기업들도 휴머노이드 개발에 한창이다. 하지만 우리나라는 세계적 휴머노이드들과 대등하게 견줄만한 경쟁력 있는 모델이 아직 없어 극명한 대조를 보인다. 산업부는 2024년 9월 윤석열 대통령 주재로 열린 제1차 국가인공지능위원회에서 산업의 AI 대전환을 위해 주요 산업에 AI를 접목하는 선도 프로젝트 추진방안을 보고하면서 로봇 등 신산업 성장동력을 확보할 계획이라고 발표했다. 

일상생활과 밀접한 연관을 지니는 다양한 로봇들의 개발로 미래 산업과 경제, 개인의 삶에도 근본적인 변화를 가져올 것으로 예상 된다. 이에 본원 R&D정보센터에서는 글로벌 수준의 휴머노이드와 첨단 로봇 개발에 도움이 되고자 관련 기관들의 분석 정보자료를 토대로「K-로봇 산업별 신 비즈니스 창출과 AI-자율로봇/휴머노이드 R&D전략」을 발간하였다. 1편에서는 국가별 로봇산업 추진현황과 개발동향, 서비스형 로봇(RaaS) 발전방향, 산업별 로봇 R&D·활용사례(국방/재난/농업/푸드/물류/의료)를 다루었고, 2편에서는 AI-휴머노이드 로봇 연구개발과 온디바이스 AI 개발동향, AI-자율로봇 기술현황과 첨단 로봇의 부품·소재개발 전략을 다루었다. 본서가 학계･연구기관 및 관련 산업분야 종사자 여러분들에게 다소나마 유익한 정보자료로 활용되기를 바라는 바입니다. 

[ 목차 ]

제Ⅰ편 로봇산업 추진동향 및 활용사례

1장 K-로봇 경제실현 전략 및 로보틱스4.0/RaaS 발전방향

1. 첨단로봇 규제혁신 방안과 지능형로봇 전략

1) K-로봇경제 시대 실현을 위한 첨단 로봇산업 비전과 전략

(1) 일석삼조 산업 ‘로봇’

(2) 글로벌 로봇 선점 경쟁의 가속화

(3) 현실로 다가온 미래산업, 해결해야 할 과제가 산적한 로봇산업

(4) 첨단 로봇을 가장 잘 만들고 활용하는 K-로봇 경제 실현을 위한 전략 추진

2) 로봇 新 비즈니스 창출을 위한 첨단로봇 규제혁신 방안

(1) 추진 배경

(2) 로봇 시장동향 및 기존 규제개선 평가

가. 로봇 시장동향

나. 기존의 로봇 규제개선에 대한 평가

(3) 첨단로봇 규제혁신 방안 기본방향

(4) 로봇 규제혁신 추진과제

가. 로봇 모빌리티 확대

A) 이동성 확장

B) 신사업 창출

나. 로봇의 안전서비스 시장 진입 확대

A) 사용기준 정비

B) 신사업 창출

다. 사람과 협업을 통한 서비스 효율화 시장 진입

A) 사용기준 정비

B) 신사업 창출

라. 로봇 新비즈니스 촉진을 위한 공통 제도 인프라 강화

A) 안전성 검증/관리

B) 실증기반 구축

(5) 향후 추진 계획

3) K-로봇경제 실현을 위한 실현을 위한 제4차 지능형로봇 기본계획(2024~2028)

(1) K-Robot Economy 추진 배경

(2) 지능형 로봇 산업 동향

가. 지능형 로봇 산업의 구조

나. 글로벌 로봇 산업 동향

다. 국내 로봇산업 동향

라. 국내외 로봇산업 전망

마. 로봇부품 시장 전망

(3) 국내 로봇산업의 現 주소와 진단

가. 제조

나. 서비스

다. 부품·SW

라. 기업

마. 기술력

바. 인력

사. 시장

아. 비즈니스 환경

자. 인프라

(4) 지능형 로봇 기술 동향    

가. 첨단로봇 기술분류체계 및 산업별 분류에 따른 기술개발 동향

나. 첨단로봇 주요분야별 우리나라 기술수준    

A) 지능형 로봇 분야

B) 적응형 서비스 로봇기술 분야

C) AI분야 기술수준 및 기술격차

(5) K-로봇경제실현 추진방향

(6) K-로봇경제실현 주요 정책과제

가. 전략 1 : 로봇 3대(기술, 인력, 기업) 핵심경쟁력 강화

A) 기술 : 8대 핵심기술 확보(H/W 5, S/W 3)

B) 인력 : AI·SW 등 핵심인력 15,000명 양성

C) 기업 : 로봇 전문기업 150개 육성(Robot Speciality)

나. K-Robot 시장의 글로벌 진출 확대

A) 국내시장 창출 제조·서비스업에 `30년까지 총 100만대 보급

B) 해외시장 진출 : 해외인증지원, ODA 연계, 국제 R&D 등 지원

다. 전략 3 : 로봇산업 친화적 인프라기반 구축

A) 제도 :지능형로봇법 전면 개편, 시장진입 규제 혁신

B)안전 : 로봇 특화형 보험제 신설 등 안전망 체계 강화

C)문화 : 로봇 확산에 따른 사회적 공감대 형성

(7) K-로봇경제실현 향후계획

가. 추진체계

나. 추진일정

2. 로보틱스(robotics) 4.0과 로봇산업 환경변화

1) 로보틱스(robotics) 4.0과 로봇산업 발전방안

(1) 서론

(2) 로보틱스 4.0에서의 로봇 기업의 전략

가. 로보틱스 4.0의 대응 필요성

나. 로보틱스 4.0의 개념과 특징

A) 디지털과 로봇 융합 기반 사이버 물리시스템(CPS)의 기술

B) 사이버 물리시스템(CPS) 기반 센싱(Sensing) 기술

C) PDCA-ISM 모델 기술

다. 로봇 제조 기업의 미래 변화

A) 로봇 활용 가치의 전환

B) 로봇 기업의 전략 변화

(3) 해외 주요국의 로봇 연구개발 정책의 분석

가. 미국의 현황

나. 유럽연합의 현황

다. 일본의 현황

라. 시사점

(4) 국내에서의 로보틱스 4.0 전략 방안

가. 로보틱스 4.0 산학관 연계 필요성

나. 구체적 전략 방안

A) 로보틱스 실증 테스트 베드의 설치 필요성

B) 로보틱스 실증 테스트 베드의 설치 방안

C) 로봇 시스템 인티그레이터(system integrator)의 전략 육성

D) 사회적 문제와 융합 로봇 기술의 전개

(5) 결론

2) RaaS(Robot-as-a Service) 최신동향 

(1) 최근 로봇 산업 트렌드

(2) 로보틱스 4.0의 도래와 RaaS의 부상

가. 로보틱스 4.0의 기술적 배경과 산업환경 변화

나. RaaS(Robot-as-a-Service) 부상과 관련 비즈니스 성장

(3) 시사점

2장 주요국 로봇산업 정책 현황과 개발 동향

1. 미국 로봇산업 정책추진 및 개발동향

1) 미국 로봇산업의 기회 요인과 도전 과제

(1) 기회 요인

가. 제조업 리쇼어링

나. Now Economy

다. 세계 식량 문제

라. 고령화 사회

마. 주택과 인프라

바. 지속가능성

사. 경계의 확장

(2) 도전과제

2) 연구·인력 교육·사회적 고려사항

(1) 연구

가. 물리적 구현

나. 조작

다. 인식

라. 제어

마. 계획

바. 엣지 AI

사. 기계학습

아. 인간-로봇 상호작용

(2) 인력 교육

(3) 사회적 고려사항

2. 유럽 로봇산업 정책추진 및 개발동향

1) 협동로봇 vs. 산업용 로봇

(1) 산업용 로봇 및 협동로봇 시스템간 장단점 비교

(2) 인간-로봇 협업

2) 협동로봇시장 및 활용 현황

(1) 산업용 로봇시장 현황

(2) 협동로봇시장 현황

(3) 산업용 로봇 활용 현황

(4) 협동로봇 활용 현황

(5) EU의 협동로봇 관련 연구·개발

3) 인간-로봇 협업의 안전 및 윤리

(1) 협동로봇의 안전성

(2) 협동로봇의 윤리적 측면

(3) 산업용 로봇 및 협동로봇 안전 관련 입법·표준

4) 서비스 로봇 시장 점유율 변화

(1) 개인용 서비스 로봇

가. 글로벌 현황

나. EU 역내 현황

(2) 전문 서비스 로봇

가. 글로벌 현황

나. EU 역내 현황

3. 인도 로봇산업 정책추진 및 개발동향

1) 기술 및 정책 현황

(1) 기술 개요

(2) 로보틱스 분야의 AI 및 기타 기술 융합

(3) 인도 로봇산업 및 정책 현황

가. 산업용 로봇 설치 현황

나. 인도 정부의 추진사항

다. 인도 로봇 생태계의 문제점

2) 인도 정부의 향후 전략 추진방향

(1) 제도적 프레임워크 구축

(2) 인도 로보틱스 생태계

(3) R&D

(4) 실증 및 테스트

(5) 혁신기술 상용화와 공급망 개발

(6) 기술 채택과 인식 제고    

4. 중국 로봇산업 정책추진 및 개발동향

1) 중국 산업용 로봇 가치사슬

(1) (업스트림) 제어·기계·센서 관련 핵심부품

(2) (미들스트림) 기술을 축적한 기업들이 자체 개발 상품으로 경쟁 참여

(3) (다운스트림) 다양한 응용 시나리오 지원 솔루션 제공

(4) (응용 시나리오) 자동차·3C 전자·신에너지 산업 응용 솔루션 다양화

2) 중국 산업용 로봇 시장 전망

(1) 산업용 로봇 스마트화

(2) 응용 시나리오의 양적·질적 성장 도모

(3) 산업용 로봇 기능 강화로 생산의 유연성 제고

(4) 산업용 로봇의 플랫폼화 실현

(5) 자동차 제조, 전자·반도체 제조, 리튬 배터리·태양광 발전 등 산업 분야의 수요 증대

5. 일본 로봇산업 정책추진 및 개발동향

1) 기존 산업분야 로봇 활용 동향

(1) 최근 동향

(2) 제조

(3) 서비스

(4) 인프라·건설

(5) 간병·의료

(6) 농수산

2) 새로운 산업분야의 로봇 활용 동향

(1) 시설 관리

(2) 식품

(3) 배송

3) 생성형 AI 활용 동향

(1) 생성형 AI 출현과 로봇응용

(2) 생성형 AI의 로봇산업 활용가능성

(3) 생성형 AI 활용 시 주의할 점

4) 로봇 시스템 통합과 로봇 인재 육성 방안

(1) 로봇 시스템 통합 사업자 협회의 대응

(2) 로봇혁명·산업 IoT 이니셔티브 협의회(RRI)가 설립한 ‘CHERSI’의 대응

3장 산업별 로봇 R&D·활용사례 -국방/재난/농업/푸드- 

1. 국방로봇 발전과정과 연구개발 동향

1) 해외 국방로봇 발전 방향 연구

(1) 연구 배경

(2) 보스턴 다이내믹스

(3) 중국의 로봇기술

(4) 인공지능과 로봇의 현재 수준

(5) 결론

2) 국방로봇 관점의 다리-바퀴 로봇 기술 조사 및 분석

(1) 연구 소개

(2) Wheel Legged Robots in the Defense(바퀴-다리 복합 구동형 로봇)

(3) Leg-Wheel Robots(족형 로봇-바퀴 로봇)

가. Quadruped Wheel Robots(사족-바퀴 로봇)

나. Biped Wheel Robots(이족-바퀴 로봇)

(4) 결론

3) 국방 무인자율로봇을 위한 윤리 이슈와 추진과제

(1) 서론

(2) 국방 무인자율로봇 윤리동향

가. 최근 전쟁과 인공지능 윤리이슈

나. 자유주의 국가의 국방 인공지능 윤리동향

다. 권위주의 국가의 국방 인공지능 윤리동향

(3) 국방 AI윤리기준의 제한사항과 잠재적 이슈

가. 현 국방 인공지능 윤리의 제한

나. 무인자율로봇의 잠재적 윤리이슈

다. MUM-T를 위한 인공지능 윤리 추진과제

(4) 결론

2. 재난 로봇 기술 동향 및 재난 조사를 위한 로봇플랫폼 개발

1) 재난 안전 로봇 기술 동향

(1) 서론

(2) 해외 재난 안전 로봇 기술 동향

가. 일본

나. 유럽

다. 미국

(3) 국내 재난 안전 로봇 기술 동향

(4) 결론

2) 재난조사를 위한 다중센싱 로봇 플랫폼 개발

(1) 연구 배경

(2) 재난조사 로봇 플랫폼의 개발과 성능평가

가. 재난사고 현장조사 지상로봇 플랫폼

나. Vision-LiDAR SLAM기반 통합센서모듈 개발

다. 실내 재난사고 조사를 위한 성능평가

(3) 재난조사 로봇 플랫폼의 활용 방안

(4) 결론

3. 농작업 대체를 위한 지능형 첨단로봇 개발동향과 수명 평가 장치개발 

1) 농작업 대체를 위한 지능형 첨단로봇의 개발 동향

(1) 연구개발 필요성

(2) 기술정의 및 범위

(3) 기술 개발 현황 분석

가. 기술개발 동향

A) 비전 및 센서시스템

B) 정밀조작

C) 자율주행

D) HRI(Human Robot Interaction)

E) 협력/군집 작업

F) RaaS(Robot-as-a-Service)

나. 기계화율 및 기술수준

(4) 산업 분석

가. 논/밭 농업

나. 과수

2) 농업 로봇의 품질을 위한 가속 수명평가 방법 및 장치 개발

(1) 서론

(2) 분석 대상 온실 로봇

(3) 수명평가 연구 방법

가. 무고장 수명 시험시간 산출

나. 가속모델 적용 및 가속 시험시간 산출

다. 가속시험 장치 개발

(4) 시험방법 및 결과

가. 시험방법

나. 결과 및 고찰

(5) 결론

4. 푸드테크 로봇 관련 주요 기술과 활용사레

1) 푸드테크 로봇

2) 협의의 푸드테크 로봇

(1) 음식료 조리 로봇

가. 국내

나. 해외

A) 미국

B) 유럽

C) 일본

D) 이외 국가

(2) 음식료 서빙 로봇

가. 국내

나. 해외

A) 중국

B) 이외 국가

(3) 기타 접객, 정리, 설거지 로봇

(4) 음식 배달 로봇

3) 광의의 푸드테크 로봇

(1) 농업용 로봇

(2) 식품 공장 가공·제조 로봇

(3) 식료품 창고 물류 로봇

4) 푸드테크 로봇 시장동향

5. 기타 부문에서 활용되는 로봇 기술 개발동향

1) 해양 연구에 복무하는 로봇

(1) 연구 배경

(2) 심해 해양로봇 활용 동향

(3) 해양로봇 연구개발과 활용 현황

(4) 제언 

2) 실외 자율주행 청소로봇 개발

(1) 센서 구성

가. 센서 시스템 - GPS와 안테나

나. 센서 시스템 - IMU

다. 센서 시스템 –3D Lidar

라. 센서 시스템 –초음파

마. 센서 시스템 –Camera

(2) 주행 H/W 구성

(3) 청소 로봇

(4) 로봇 위치 인식 알고리즘

가. RTK-GPS를 사용한 위치 인식

나. Wheel Encoder와 IMU를 사용한 위치 인식

(5) 주행 환경 인식 알고리즘

(6) 경로 생성 및 주행 알고리즘

가. Heading Angle 측정 방식

나. 주행 알고리즘

(7) 결론 및 향후 연구

4장 산업별 로봇 R&D·활용사례 -물류/의료-

1. 물류로봇 산업동향과 관련 기술개발

1) 물류로봇 시장의 성장

(1) 물류로봇의 이해

(2) 물류로봇의 가치사슬

(3) 물류로봇의 시장 규모 및 전망

(4) 물류로봇의 특허 동향

2) 물류로봇 산업을 선도하기 위한 움직임

(1) 성남시, 지자체 최초 실외 자율주행 로봇 배달 서비스 시작

(2) 김해시, 물류로봇 인프라 구축 및 보급 확대를 위한 다양한 사업 추진

(3) 국내 기업의 물류로봇 시장 진입 활발

(4) 인천시의 물류로봇 관련 사업 추진현황

가. 청라 로봇실증지원센터 구축사업 본격화

나. 지역 내 물류로봇 혁신성장 기업의 선별적 지원을 통한 산업 경쟁력 강화

3) 미래 물류 로봇의 핵심 기술 ‘AMR’

(1) 로봇 융합의 핵심 기술 ‘AMR 기술’

(2) 전략적 투자가 진행되는 AMR 기업동향

가. 대기업에서 중소기업까지 진출한 AMR 로봇

나. 전략적 지분투자 및 레퍼런스를 보유한 기업

A) 전략적 지분투자를 통해 AMR을 연구하는 기업

B) 대기업향 레퍼런스를 확보한 AMR 기업

4) 구독형 RaaS 도입에 따른 물류 로봇 시장의 확대

5) SLAM 기술을 활용한 저가형 자율주행 배달 로봇시스템 연구개발

(1) 연구 배경

(2) 하드웨어 구성

가. Frame and trunk part

나. Sensor part    

다. Control part    

(3) 소프트웨어 구성

가. 프레임워크

나. Visual SLAM(RTAB-Map)

A) Mapping

B) 2D map 개선

다. Navigation system

A) Loop-closure detection

B) Global cost map

C) Local cost map

D) Global Planner

E) Local Planner

라. Motor control

(4) 실험 및 검증

(5) 결론

6) 소포 하차업무 지원을 위한 협동 로봇 적용 연구동향

(1) 서론

(2) 소포 하차업무용 협동 로봇 시스템

(3) 우체국 물류센터 협동 로봇 도입

가. 우체국 물류센터 환경

나. 우체국 협동 로봇 시범운영

다. 우체국 협동 로봇 도입 결과

(4) 시사점

2. 의료용 로봇 기술개발 및 컴패니언 로봇 산업동향

1) 의료용 로봇 주요동향

(1) 의료용 로봇에 대한 이해

가. 의료용 로봇 개념

나. 의료용 로봇 R&D의 필요성

(2) 의료용 로봇 최근 동향

가. 의료용 로봇 산업 동향

A) 글로벌

B) 국내

나. 의료용 로봇 제품·서비스 동향

A) 해외

B) 국내

(3) 의료용 로봇 특허 동향

가. 분석 개요

A) 분석대상 및 특허검색 DB

B) 분석대상 건수

나. 국내외 특허동향

A) 국외 동향

B) 국내 동향

다. 기술분류별 특허동향

A) 세부기술별 주요시장국 동향

B) 수술로봇

C) 재활로봇

D) 의료 보조 서비스

E) 주요 특허리스트

2) 수술용 로봇기술과 글로벌 수술 패러다임 전환

(1) 연조직 수술용 로봇

(2) 경조직 수술용 로봇

(3) 수술로봇 개발 기업동향

3) 의료용 마이크로/나노로봇 개발동향

(1) 의료계에 도입되는 마이크로/나노 로봇의 미래

가. 빛, 소리, 자기력을 이용하는 초소형 로봇

A) 광학(빛) 기반 작동 방식

B) 음향 기반 작동 방식

C) 자기력 기반 작동 방식

나. 초소형 로봇과 인공지능

다. 인공지능 작동 초소형 로봇공학의 미래

(2) 마이크로/나노 로봇의 유체 속 화학적 구동

가. 서론

나. 마이크로/나노 로봇의 화학적 & 광 추진 전략

A) Fabrication

다. 맺음말

4) 인간과 상호작용하는 컴패니언/돌봄 로봇

(1) 인간의 동반자가 되어주는 로봇

(2) 혼자 사는 노인을 위한 컴패니언 로봇

(3) 다양한 용도의 컴패니언 로봇 출시 증가

(4) 정부 차원의 컴패니언 로봇 도입

(5) 우리나라의 컴패니언 로봇

(6) 기업별 돌봄로봇 기술개발 동향

가. 해외 기업

나. 국내 기업

5) 의료용 로봇 정책 동향

(1) 국외

(2) 국내

제Ⅱ편 AI-휴머노이드 로봇 연구개발 및 부품·소재 개발

1장 AI 휴머노이드 로봇 연구 및 온디바이스 AI 개발동향

1. 인공지능(AI) 휴머노이드 로봇 동향과 전망

1) AI 휴머노이드 로봇 이슈

(1) AI의 다음 물결은 ‘물리 AI’, ‘임보디드 AI’

(2) 최근 휴머노이드 로봇이 대두되고 있는 배경

2) 휴머노이드 로봇 이해

3) 주요국 휴머노이드 로봇 개발 동향 및 국가 경쟁력 비교

(1) 미국

(2) 중국

(3) 일본

(4) 한국

4) AI 휴머노이드 로봇의 미래 전망

5) 우리나라 휴머노이드 산업 경쟁력 강화를 위한 시사점

(1) 임보디드 AI 기술개발

(2) 핵심 부품소재 자급 및 원가절감

(3) 제품 상용화/보급 촉진

(4) 다리에서 머리･손으로

(5) 관련제도 개선

2. 생성형 AI 기술 도입으로 인한 AI 로봇산업 동향과 전망

1) AI 로봇산업의 생태계 강화를 위한 대응

(1) AI 기반의 로봇 개발과 도입

(2) 기업별 휴머노이드 로봇 개발 경쟁

(3) 중국·일본 휴머노이드 로봇 개발 경쟁

(4) 미·중·일 추격을 위한 국내 산업생태계 강화 필요

2) AI 로봇 적용을 위한 대규모 언어 모델(LLM) 개발동향

(1) 초거대 AI 개념 및 특징

(2) 초거대 AI 발전 배경

(3) 초거대 AI 기반 생성형 AI

가. 생성형 AI와 초거대 AI

나. 생성형 AI 유형

A) 텍스트 생성형 AI

B) 이미지 생성형 AI

C) 기타 생성형 AI

(4) 글로벌 초거대 AI 모델 현황

가. 2020~2023년 현황

A) 종합

B) 국가별 현황

C) 분야별 현황

D) 과업(task)유형별 현황

E) 개발 형태 및 조직 유형별 현황

나. 2024년 출시된 주요 모델

3) 로봇 지능 고도화를 위한 파운데이션 모델 연구동향

(1) 파운데이션 모델의 이해

가. 파운데이션 모델의 정의

나. 파운데이션 모델의 특징

(2) 파운데이션 모델 연구 동향

가. Prompt Engineering: GPT-3

나. 모델 최적화

다. 이미지 생성 및 분류

라. 이미지-텍스트 멀티 모달 모델

마. 학습 시스템

바. 한국어 언어 모델

(3) 분야별 미래 연구 방향 및 파급 효과 분석

가. 언어

A) NLP에 대한 파운데이션 모델의 영향

B) 언어적 다양성 및 다국어

C) 인간의 언어 습득에서 영감 얻기

나. 비전

A) 주요 기능 및 접근 방식

B) 중심 연구 과제

4) LBM(거대행동모델)로 진화하는 로봇

3. 생성형 AI 열풍으로 성큼 다가온 ‘온디바이스 AI’ 개발동향

1) 온디바이스 AI의 개발현황 및 전망

(1) 대형 AI 모델과 클라우드 기반 AI의 한계점

(2) 온디바이스 AI의 부상

(3) 온디바이스 AI의 구조

(4) 온디바이스 AI의 활용 방식

(5) 온디바이스 AI의 운영 요소

가. 소형 AI 모델

나. AI 반도체

(6) 온디바이스 AI가 탑재된 제품 및 Use case

가. 모바일 디바이스

나. PC/노트북

다. 가전

(7) 온디바이스 AI 경쟁 본격화 전망

2) 지능형 엣지 컴퓨팅 기기와 온디바이스 AI 비전 모델의 경량화기술 분석

(1) 서론

(2) 관련 연구

가. 동적 가지치기

나. 정적 가지치기

(3) 응용 시스템 및 제안 기법

가. 비전 모델 및 하드웨어

나. 시험에 적용되는 데이터 세트

다. 적용 경량화 방식

(4) 시험 및 분석

가. 시험 구성 환경

나. 시험 결과

A) 정확도

B) 추론 시간

C) 메모리 사용량

(5) 결론

2장 AI 기반 자율로봇 기술과 로봇 HRI-비전 연구동향

1. 로봇-AI 융합 기술동향과 활용사례 분석

1) 학습 로봇 및 클라우드 기반 로봇

2) 대량맞춤화를 실현하는 인공지능 기반 인간-로봇 협업 동향

(1) 연구 배경

(2) 대량맞춤화의 실현

가. 대량맞춤화 개념의 등장

나. 대량맞춤화의 목표

(3) 인공지능을 통한 인간-로봇 협업 고도화

가. 인간-로봇 협업과 대량맞춤화

나. 인간-로봇 협업을 고도화하는 인공지능 기술

A) 계획과 교육

B) 운영과 감독, 개입

C) 학습

(4) 결론

3) AI 기반 자율로봇 기술 동향과 사례

(1) 서론

가. 로봇 기술 패러다임의 변화

나. AI 기반 자율로봇 기술의 범위

(2) AI 기반 자율로봇을 위한 국내외 로봇 정책 동향

가. AI·제조로봇 관련 국가별 정책 동향

나. 우리나라 첨단로봇·제조 분야 국가전략기술

다. 제조로봇 분야 기술개발 로드맵 방향

(3) AI 기반 제조로봇의 기술 동향

가. 비정형 환경 내 고난도 복합 작업 수행을 위한 로봇 플랫폼 기술

A) 인간형 양팔 작업을 모사할 수 있는 양팔로봇 기술

B) 인간의 정교하고 복잡한 동작 구현을 위한 로봇손/그리퍼 기술

C) 인간의 이동-작업 완전 대체를 위한 인간형 로봇 플랫폼 기술

나. 자율작업 SW 및 지능 기술

A) 복합 작업 구현을 위한 환경 및 작업 인지 기술

B) 인지, 지능 기반 작업학습 및 자율작업 계획 기술

C) 비정형 제조 공간 내 자율이동 기술

D) 가상 환경 모델링 및 디지털 트윈 기술

(4) 시사점

4) AI 자율제조기술 동향과 사례

(1) AI 혁명 시대의 자율제조 확산을 위한 정책과제

가. 논의의 배경 : 제조 경영의 과학화

나. 자율제조의 도입 필요성

A) 자율제조의 개념

B) 제조업 노동생산성 향상 필요

다. 주요국의 자율제조 동향

A) AI 자율제조 동향과 적용 사례

B) 주요국 입법·정책 동향

라. 우리나라의 자율제조 동향

A) 국내 활용 현황 및 사례

B) 국내 입법·정책 동향

마. 향후 정책과제

A) 관련 법률체계 구축

B) ‘선택과 집중’에 따른 예산사업의 효과적 추진

C) 조세지원 강화

D) 관련 인프라 확충

(2) AI 자율제조기술 관련 시장 동향

(3) AI 자율제조기술의 동향

가. 생산 주체에 AI 내재화를 통한 인지·판단·제어 기능 탑재기술

나. 제조 데이터의 수집·관리를 통한 데이터연계기술

다. 생산 주체 간 유연 자율 협업 생산이 가능하도록 지원하는 지능형 기술

(4) 시사점 및 결론

2. 로봇 HRI-비전 시스템에 관한 기술·연구 동향

1) HRI를 위한 로봇비전 기술동향

(1) 객체 검출(Object Detection) 기술과 모델 경량화(Model Compression) 기술 동향

가. 객체 검출 기술

나. 모델 경량화 기술

(2) 사람과 상호작용을 위한 인식 기술의 동향

가. 얼굴 인식(Face Recognition) 기술

나. 행동 인식(Action Recognition) 기술

2) 전이학습 기반 휴머노이드 로봇 HRI-비전 시스템에 관한 연구

(1) 서론

(2) 관련 기술 연구

가. HRI

나. 객체 및 얼굴 인식

(3) 전이학습 기반의 HRI-Vision 모델

가. 로봇의 H/W 구성

나. 전이학습 딥러닝 소프트웨어

다. Face Detection & Recognition

라. 객체 인식 컴퓨팅 파워 비교 실험

마. HRI 구현 실험

(4) 결론 및 향후 연구

3장 첨단로봇 주요부품 현황 및 미래소재 발굴·개발 전략

1. 미래로봇 산업, 부품 시장 현황 및 전망

1) 로봇 부품 시장 현황 및 전망

(1) 핵심 소재·부품 무기화

(2) 일본의 로봇 부품 시장

(3) 국내 로봇 부품 시장

2) 구동분야 ‘모터’

(1) 모터의 구성

가. 서보 모터의 정의와 구성

A) 서보 모터(Servo Motors)의 정의

B) 서보 모터의 구성

나. 서보 드라이브와 엔코더

A) 서보 드라이브

B) 엔코더(Encoder)

(2) 서보 모터의 종류와 유용성

가. 서보 모터의 종류

나. 로봇에 있어 서보 모터의 유용성

3) 구동분야 ‘감속기’

(1) 감속기 종류

가. 하모닉 감속기(하모닉드라이브)

나. RV 감속기

(2) 감속기 시장 현황

4) 자율주행(SLAM, LiDAR 기반) 기술

5) 센서 기술

2. 스마트 로봇툴 및 멀티협동로봇 시스템 개발 사례

1) 개요

2) 힘제어(Force Control) 기술

3) 순응장치(Compliance Device) 설계 기술

4) 적응형 그리퍼(Adaptive Gripper) 설계 기술

5) 협동로봇(Collaborative Robot) 및 멀티로봇제어 SW 설계기술

6) 결론

3. 첨단로봇 제조 미래소재 기술동향과 개발전략

1) 미래소재 이해

(1) 정의

(2) 주요이슈

(3) 소재 역할 및 중요성

2) 미래소재 발굴

(1) 글로벌 도전 목표 및 초격차 소재 목표

가. 인간 근육-감각을 초월하는 고성능 로봇 기술 구현

나. 극한환경 대응 우주/해양/군사용 고신뢰성 로봇 기술 선도

다. 신개념 옴니버스 인터페이싱 로봇 기술 확보

라. 인간 친화형 로봇 기술로 웰빙 시대 견인

(2) 미래소재

3) 미래소재 기술 로드맵

(1) 소프트 로봇용 다기능성 고성능 인공근육 소재

가. 미래소재 정의

나. 필요성

다. 난제기술 및 핵심 요구성능

라. 기대효과 및 활용분야

마. 미래소재 기술수준

(2) 로봇 관절용 고출력 직구동 모터 소재

가. 미래소재 정의

나. 필요성

다. 난제기술 및 핵심 요구성능

라. 기대효과 및 활용분야

마. 미래소재 기술수준

(3) 우주환경 로봇용 극한 위해요소 차단기능 초경량 소재

가. 미래소재 정의

나. 필요성

다. 난제기술 및 핵심 요구성능

라. 기대효과 및 활용분야

마. 미래소재 기술수준

(4) 휴머노이드 로봇용 골격 맞춤형 3D 프린터블 회로기판 소재

가. 미래소재 정의

나. 필요성

다. 난제기술 및 핵심 요구성능

라. 기대효과 및 활용분야

마. 미래소재 기술수준

(5) 인간-로봇 상호작용을 위한 실시간/가역적 가변물성 소재

가. 미래소재 

나. 필요성

다. 난제기술 및 핵심 요구성능

라. 기대효과 및 활용분야

마. 미래소재 기술수준

(6) 일상케어 재활로봇용 신체 활동 초순응 고신뢰 장기 모니터링 센서 소재

가. 미래소재 정의

나. 필요성

다. 난제기술 및 핵심 요구성능

라. 기대효과 및 활용분야

마. 미래소재 기술수준

(7) 자가발전 전자피부용 고기계적 특성 광에너지 융합소재

가. 미래소재 정의

나. 필요성

다. 난제기술 및 핵심 요구성능

라. 기대효과 및 활용분야

마. 미래소재 기술수준

(8) 웨어러블 전자기기용 초고신축성 전도체 소재

가. 미래소재 정의

나. 필요성

다. 난제기술 및 핵심 요구성능

라. 기대효과 및 활용분야

마. 미래소재 기술수준

4) 액정 엘라스토머 섬유의 이해와 연구동향

(1) 서론

(2) 본론

가. 액정 엘라스토머 섬유의 이해

A) 액정 엘라스토머의 개념 및 특징

B) 배향된 액정 엘라스토머 섬유의 합성법

나. 액정 엘라스토머 섬유 제조법

A) Dipping-pulling 법

B) 주형법

C) 3D 프린팅 법

D) 전기방사 시스템을 이용한 방식

다. 액정 엘라스토머 기반 섬유의 다양한 응용사례

A) 인체 모방 시스템

B) 소프트 로보틱스

(3) 결론

도표/그림 목차