유럽 로보틱스 전략 연구 아젠다(2020)- GT 심층분석보고서

유럽 로보틱스 전략 연구 아젠다(2020)- GT 심층분석보고서

 

등록일 2016.12.07

거점 유럽 > 유럽 > EU

기술분류 기계·소재 > 로봇/자동화기계

보고서종류 정책보고서

발행처SPARC The Partnership for Robotics in Europe

발행년월일2015.12.03

 

http://www.gtonline.or.kr/kor/data/issue/dataView.do?cPage=1&sch_national_cd=&sch_report_gbn_cd=&sch_tech_1st_gbn_cd=&sch_tech_2nd_gbn_cd=&searchField=&keyword=&data_sid=223059

글로벌기술협력기반육성사업(GT)
심층분석보고서
유럽 로보틱스 전략
연구 아젠다 (2020)
2016-EU11 2016. 11. 23

목 차
주요 내용 요약 ·································································································· 1
Ⅰ. 로보틱스 2020 로드맵 개요 ······································································· 2
Ⅱ. 기술 영역별 분류에 따른 전망 ·································································· 4
Ⅲ. 사용 환경 분류에 따른 전망 ··································································· 34
Ⅳ. 로보틱스 기술 구현 요구사항 ·································································· 40
Ⅴ. 미래 기술 카테고리 ·················································································· 43

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주요 내용 요약
o Robotics 2020 Multi-Annual Roadmap(이하 로드맵)은 유럽전략아젠다(SRA)에서
제시한 주요 전략목표를 관련 기술 및 시장에서 구체적이고 포괄적인 형태로
구현하는 것을 목표로 작성
o 유럽 연구개발혁신 전략, 우선순위 그리고 기술 개발 현황을 반영하기 위해 매
년 갱신되며 Horizon 2020 ICT 워크 프로그램 문서에도 포함되어 궁극적으로는
R&D 제안서 및 평가 과정에 적극적으로 반영
o 로보틱스는 다양한 분야에 걸쳐 있기 때문에, 다수의 분야별 전문가 의견을 적
극 반영하고 가능한 모든 정보를 로드맵에 수록
o 로드맵과 유럽전략아젠다는 호라이즌 2020 ICT-25, ICT-26에서 지향하는 주요
목표를 반영하고 있으며, 특히 세부 기술 영역은 유럽 내 로보틱스에 대한 공
통 개념 제시, 기술 개발과 관련된 정확한 목표 제공 및 미래 시장 기회와 목
표 간의 연관성 이해에 도움
o 관련 기술을 사용자 애플리케이션 관점 입각, 7가지 영역(domain)으로 세분화
하고, 관련분야 혁신역량 강화를 위한 이슈 및 미래기회 도출
o 또한, 로보틱스 기술 투입 환경을 기준으로 3가지 영역으로 분류
o 로보틱스 기술을 구현할 때 실현시켜야 하는 가치 또는 최상의 요구사항을 7개
어빌리티(system ability) 로 정의하고 그 개념을 상술
o 마지막으로 도출된 모든 기술 영역을 기술 클러스터로 분류하여 이를 강화하기
위한 세부 기술 목표를 나열

<유럽 로보틱스 전략 연구 아젠다 (2020)>
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I 로보틱스 2020 로드맵 개요
□ 본 이슈페이퍼는 『Robotics 2020 Multi-Annual Roadmap』(이하 로드맵) 을 요약·정리하
여 EU 로보틱스 산업기술과 시장의 현주소를 분석하여 관련분야 연구개발혁신 활동의 중
장기 목표를 파악하는데 그 목적이 있음
o 기술별 전략목표 실현을 위한 단계별 기술 정리
o 현재 로보틱스 응용분야별 어빌리티1)(ability) 수준을 명확하게 정의
o 시장 요구사항의 정확한 이해
o 현재 진행 중인 유관 EU 프로젝트를 로보틱스 기술성숙도(TLR) 관점에서 재조명하고, 이
를 실현하기 위한 자원 및 실행전략 가늠2)
<그림 1> 소비자/시장 요구사항과 로보틱스 세부 카테고리를
교차하여 도출한 산업별 응용가능분야 일람
1) 기술영역별 요구사항과 실제 기술이 실현가능한 형태로 구현되는 “시스템 역량” 으로 해석할 수 있음.
2) 본 보고서에는 포함하지 않음

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□ 본 보고서는 로보틱스3)를 바라보는 다음 3개의 관점 및 이를 종합한 기술 응용분야를 다
루고 있음
<그림 2> 시스템 어빌리티 및 관련 애플리케이션 카테고리
o 기술영역(domain) : 로보틱스 기술이 관여되어 있는 모든 비즈니스 모델을 통칭하며, 시
장을 몇 가지 카테고리로 분류한 후 로보틱스가 어떤 방식으로 최종 사용자에게 영향을
주는지 이해하는데 도움
o 시스템 어빌리티(system abilities) : 유럽 전략 아젠다를 적응 가능성, 인지 가능성, 조정
가능성, 자율 의사결정성, 방어 가능성, 상호작용 가능성, 조작 가능성, 동작 가능성, 지각
가능성으로 분류
o 기술(technologies) : 시스템 목표에 맞게 도출된 다섯 가지 기술군(cluster)
3) 휴머노이드 형태의 로봇이 아닌 지능형 기능이 부여된 광의의 메카트로닉스 기술을 통칭

<유럽 로보틱스 전략 연구 아젠다 (2020)>
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II 기술 영역별 분류에 따른 전망
1. 제조
□ (개요) 로봇 기술은 대량생산을 기반으로 하는 모든 산업의 중추적인 역할 수행하고 있으
며, 글로벌 단위의 생산 경쟁력과 유연성을 확보하기 위해 반드시 필요
o 산업 자동화의 지향점이 자동차나 이와 유사한 전통 산업의 영역을 넘어서고 있기 때문에
자동화 시스템의 유연성은 중요하며, 중소기업에는 더욱 큰 의미를 지님
o 유럽은 제조업의 부가가치를 2020년까지 GDP의 20%까지 회복시키는 것을 목표로 하고
있으며, 단지 저 임금 국가 대비 경쟁력을 이루는데 그치지 않고 자동화 수준이 높은 경
제 시스템으로 도약하고자 함
o 따라서 로보틱스 분야 산업 리더십은 장기적으로 생산기지로서 유럽을 다른 국가와 차별
화시키는데 가장 중요한 요인이 될 것으로 기대
□ (현재 및 미래 기회) 현재 로보틱스 시장은 자동화가 높은 대용량 산업 생산설비에 집중되
어 있으나, 다양한 산업에 걸쳐 그 영향력을 확대할 수 있음
o 인간-로봇 협업(human robot collaboration, HRC)이나 사이버-물리 시스템(cyber-physical
systems, CPS)과 같은 새로운 자동화 개념은 제조업의 지평을 확대할 수 있는 잠재력을
보유
o 산업 로봇의 유연성 강화와 자동화 시스템 보급은 보다 직관적이고 빠른 시스템 최적화를
가능하며 이는 미래 생산 시스템의 주목표이기도 함
o 로보틱스 기술은 중장기적으로 아래 세부 분야에 각각 영향을 미칠 것으로 전망
- 린(lean) 제조, 애자일(agile) 형 생산
- 미니어처(miniaturised)식 조립
- 독일의 인더스트리 4.0과 같은 사이버물리시스템 도입
- 직관적이고 적응성 높은 제조 시스템 도입
- 듀얼 암, 초경량, 저비용 작업 로봇 도입
- 기계와 사람의 협업 증가
- 새로운 비즈니스 모델 및 활용 전략 도입
□ (시장 진입 장벽) 로보틱스 기술 및 파생 애플리케이션 도입은 역동적으로 발전하고 있으
나, 유럽 산업계는 아래와 같은 진입 장벽을 해소해야 하는 과제를 가기고 있음

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o 로보틱스 기술 역량에 대한 사용자의 낮은 인식
o 시스템 복잡도에 대한 우려
o 투자 대비 효익 및 총 소유비용
o 수요 변화에 맞는 시스템 유연성 및 적응성 여부 및 정도
□ (주요 시장 데이터) World Robotics Report of the International Federation of Robotics
(IFR) 는 로보틱스 관련 개황을 지역별, 세부 기술 영역별로 상세하게 소개
□ (타 산업 영역 및 시장과의 관계) 유럽 연합에서 제시한 Factories of the Future 이니셔티
브 및 European Factories of the Future Research Association 과의 연관성이 높음
o 유럽 전략 아젠다에서는 로보틱스를 산업 대부분 영역에 관련이 있다고 정의하였으나 그
중에서도 로봇 팔 시장과 시스템 개발 도구 시장에 특히 그 영향이 클 것으로 예측
o 여기에 추가로 스마트 생산 개념 제시와 함께 사용자 인터페이스 기술 및 광범위 센서
기술도 포함
□ (시장 내 유럽의 위상) 유럽은 현재 로보틱스 시장에서 선도적 역할을 수행하고 있으나 그
지배력은 일본 기업을 필두로 하는 신규 시장 진입자들과의 경쟁에서 취약한 위치
o 대부분의 산업 로봇 기업은 중소규모의 고 노하우 집약적인 시스템 통합 기업들과 긴밀
한 협력체계를 구축하고 있음
o 이러한 비즈니스 구도는 식음료부터 자동차에 이르는 다양한 산업 스펙트럼에서 우수한
성과를 내고 있으며, 이를 기반으로 새로운 영역에 도전해아 함 (예: 대여, 장치산업 등)
o 또한, 유럽 내 주요 로보틱스 기업은 유럽뿐 아니라 글로벌 시장에서도 그 위치 견고
□ (주요 이해관계자) 제조 산업 기반이 넓은 유럽 경제 특성상 많은 기업 포진해 있으며, 대
규모 생산 시스템을 운영하고 있는 기업도 다수 존재
o 로보틱스 기술 소비자로서의 중소기업의 종류 및 그 수도 많아서, 지리적인 이점과 유기
적인 산업 네트워크의 강점을 살리기에 유리
o 우수한 로보틱스 산업의 배경에는 유럽 전역에 분포해 있는 강력한 학계 및 연구조직의
기여가 크며, 기술 이전을 위한 포괄적인 기회와 지식 기반도 큰 역할 수행하고 있음
o 이렇게 구성된 안정적인 기술 기반 및 시장 강점이 충분하지만, 첨단 기술이 가진 파괴적
혁신의 특성을 최대한 살리고 스마트 생산의 잠재력을 살릴 수 있는 시장을 지속적으로
발굴해야 한다는 부담을 가질 필요 있음

<유럽 로보틱스 전략 연구 아젠다 (2020)>
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(1) 세부분야 - 제품 제조
□ 글로벌 시장에서 로보틱스 시장의 성숙도와 유럽 기업의 강점은 유럽에서 디자인하고 생산
된 제품 수가 매우 많음을 의미하며, 이 제품들은 주 고객인 유럽 중소기업의 요구인 컴팩
트형, 경량형 생산 솔루션에 최적화되어 있다는 점에서 의미가 큼
□ 항공우주, 자동차, 전자, 가전 산업은 대량 생산 기법에 의존하고 있으며, 지난 몇 십년간
로보틱스 산업의 주요 적용 분야이기도 함
o 산업 로보틱스 분야는 기업 입장에서도 투자 및 수익의 주요 출처이기도 함
o 상대적으로 성숙도가 높으며 이해도도 높으며, 주요 성공 요인은 조립 로봇의 빠르고 효
율적인 작업능력에 집중
□ (현재 기회) 고용 증대 및 경쟁력 증대는 결국 자동화 로봇 시장의 질적 수준 향상과 밀접
한 관계를 지님; 유럽 국가들은 이미 글로벌 시장에서 우수한 지위를 점유하고 있으며 현
재 수준의 연구개발 혁신 투자를 지속할 예정
□ (미래 기회) 서비스 로봇 기술의 통합, 첨단 생산 부문 로봇 투입, 중소기업 생산 자동화,
복잡형 소재를 다룰 수 있는 분야로의 가능성 확대(예: 식품)로 그 경쟁력을 지속적으로 강
화할 수 있음
□ (주요시장 데이터) IFR 보고서에 의하면 로보틱스는 아래와 같은 제조업 분야에서 혁신 가
능성 큼
o 전자제품 조립
o 자동차 부품 조립, 완성차 조립
o 금속, 고무, 플라스틱 부품 생산
o 식품 가공
(2) 세부분야 - 식품
□ 식료품비용 증가에 대한 우려, 제품 추적, 안전성 이슈 등이 끊임없지 제기되고 있으며, 로보
틱스 기술은 재배부터 가공에 이르는 전 단계에서 적용 가능하다는 점에서 잠재력 매우 큼
□ (현재 기회) 로보틱스 기술은 식품 가공 뿐 아니라 높은 숙련도를 요구하는 작물 재배 및
수확에 응용될 수 있음

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o 특히 재배에 따른 오염이나 감염 위험이 높은 분야나 회전율이 높은 식물 재배에 각광받
을 수 있음
o 육류 도축 후 해체, 가공 식품, 특수 식자재 포장을 포함한 가공 과정 등 빠른 공정을 필
요로 하는 분야에서 잠재력 높음
□ (미래 기회) 생산 비용 절감, 높은 위생 및 법률 규정 대응을 필요로 하는 분야에서 수요가
많아질 예정이며 가공·처리 과정에서 사람의 빠른 조작을 필요로 하는 경우에도 폭넓게 적
용 가능
o 최종 소비자 시장에서도 그 적용 범위가 많음; 냉동식품이나 간단한 형태의 샌드위치, 알
러지 등의 이유로 특정 성분을 제외하기 원하는 소비자의 기호에 대응할 수 있음
□ (주요 시장 데이터) 유럽 식품 시장은 아래와 같은 특성을 지님
o 유럽 제조업에서 가장 큰 비중 : EU 제조 산업 매출 14.9%, 부가가치 12.9% 점유
o EU 제조 부문에서 높은 고용 효과 : 425만 명
o 총 매출 1초 170억 유로
o 가계 지출 14.5% 차지
o 287,000개 관련 기업 존재하며, 이 중 99.1%가 중소기업
o 매출의 0.53%를 연구개발에 지출
(3) 세부분야 - 중소기업 생산
□ 중소기업의 제조는 유럽에서 매우 중요한 비중을 차지하며 유럽 혁신 및 산업 성장의 중추
적인 역할 수행하기 때문에 이들의 수요를 아래와 같은 관점에서 파악할 수 있음
o 저 비용, 경량화 구조의 시스템 디자인
o 직관적으로 사용할 수 있고 숙련된 전문가의 도움 없이도 공정 변화를 손쉽게 조정
(configuration) 할 수 있어야 함
o 기계와 협업하는 작업자의 물리적 안전 보장
□ (현재 기회) 오늘날 중소기업의 요구사항에 맞게 디자인된 로봇 시스템이 많지 않기 때문
에, 중소기업 특유의 제조 환경에 적절하게 맞출 수 있는 로보틱스 기술이 각광받고 있음
o 중소기업은 대규모 예산 투자가 어렵기 때문에 투자대비 매출 상승 또는 비용 절감에 대

<유럽 로보틱스 전략 연구 아젠다 (2020)>
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한 명확한 비전을 제시할 수 있어야 하며, 도입 후 적용 및 배치에 따른 비용도 최소화되
어야 함
o 사용자와의 상호작용을 모사할 수 있는 제품 테스트 자동화 기술도 주목받고 있음
□ (미래 기회) 모듈화 및 적응성이 이 분야의 핵심 가치; 숙련도가 낮은 개별 직무에 적응시
킬 수 있어야 하며, 목표 제품의 성격이나 외관이 변경되어도 여기에 쉽게 적응할 수 있어
야 함
□ (시장 장벽) 중소기업은 그 특성상 경제적인 효익이나 경쟁우위 확보가 확실할 때만 새로
운 생산 기술 도입 근거를 계량적으로 제시할 수 있어야 함
(4) 세부분야 - 소프트 제품
□ 의복, 신발 등을 포함한 재화는 대개 유연한 소재를 사용하고 있으며 사람마다 다른 체형
과 크기 또는 국가별로 다른 문화에 맞추어 생산되고 있음
o 유럽 산업 관점에서 피복 및 신발은 더 이상 유럽 소재 공장에서 대량생산되고 있지는 않
으나, 많은 글로벌 브랜드 및 디자인 역량은 유럽 집중되어 있기 때문에 로보틱스를 활용,
생산에 긍정적인 영향을 줄 수 있는 방안 고려 가능
□ (현재 기회) 고부가가치 의류 산업은 고 숙련 노동력에 의존하는 경우가 대부분이기 때문
에 로보틱스가 소프트 소재 생산에 활용되는 경우는 그렇게 많지 않아서 기회가 크다고
보기 어려움
□ (미래 기회) 특수한 경우에 주문형 생산 또는 대량 생산에 로보틱스가 투입될 수 있는 가
능성 있음
o 코팅, 접착 또는 압착과 같은 공정은 소프트 및 견고 소재에 동시에 사용될 수 있기 때문
에 로보틱스가 침투할 수 있는 분야라고 볼 수 있음
□ (시장 장벽) 연성 소재 처리 및 파지에 따른 상태 변화 예측 기술은 아직 한계가 많은 분
야로 인식
o 아시아 생산국의 대량생산 공정 기술 도입을 통한 자체 경쟁력 증가 및 생산기지로서의
유럽 지위 약화 우려

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(5) 세부분야 - 고 숙련 수공업 제품
□ 고객이 직접 인터넷을 활용하여 제품 구매 이전에 제품을 기호에 맞게 디자인할 수 있게 됨
o 로보틱스 기술은 이러한 수요에 대응할 수 있도록 저비용 구조 및 소요시간 단축 등을 실
현시킬 수 있는 기반 기술이 될 수 있음
o 또한 고숙련 기술에 의존하고 있는 수공업 분야는 복잡도에 따라 로보틱스 기술을 통한
대체가 이루어질 전망
(6) 핵심 기술 목표 예제
기술군 하위분류 관련 솔루션 예시
시스템 개발
시스템 통합
동일한 생산 라인에서 작업하는 인간-로봇 간 유연한
통합이 구현된 멀 티 로봇 스테이션
모 델링 ·지식공학
모 델링 환경을 위한 표준 소프트웨어
물리 환경 변수 정보를 실시간으로 제공하는 물리 엔진
메 카트로닉스
기계 시스템
케이블 없는 로봇
안전한 상호작용을 위한 디자인 원리
저비용 고성능 로봇, 물리적 상호작용을 위한 드라이버컴포넌트 개발
액추에이터
센서 포함된 저비용, 모 듈형 드라이브 시스템
저 전력 구동기술, 다 손가락 로봇팔
경량형, 지능형 로봇 아키텍처 설계 방법론
센서
인간-로봇 상호작용 안전을 위한 신 개념 센서 개발
단일 센서로 다양한 형태의 변수정보 수집하는 기술
컨트롤
센서 기반 돌발 상황 대응 기술
온라인 경로 재계산 모 듈
센서/센싱 다기능, 고성능 센서 개발
전력 공급·관리 무선 충전 기술
인간-컴퓨터 상호작용 안전
대인 상해 회피형 로봇 행동반경 산출 도구
로봇 운영환경에서 활성화되는 지능형 자율 의사결정
지각
센서 오류 상황 검출을 위한 센서 기술
해석 안전도 평가를 위한 다양한 센서기술 결합
내비게이션
로컬라이제이션 산업시설 내 인도어 포지셔닝
모 션 플래닝
총둘 회피 알고리 즘
장애물 감지 및 자율 경로 재 계산
인지
학습개발 및 적응
로봇 개체 간 인식
인간-기계 학습 모 듈을 통한 작업 학습
natural
interaction
인간공학 구현도 평가
작업장을 위한 패시브/액티브 형 안전 모 듈

<유럽 로보틱스 전략 연구 아젠다 (2020)>
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2. 헬스케어
□ 노령인구 증가에 따라 헬스케어 시스템 개발이 요구되고 있으며 이는 단지 의료기술 수준
향상 뿐 아니라 적용 분야의 확대를 의미하기도 함
□ 헬스케어 영역에서 로보틱스는 아래 3개 영역으로 분류
o 의료용 로봇 : "돌봄" 및 "치료"를 도울 수 있는 로봇으로, 진단, 치료, 수술 지원, 약제,
긴급 치료 등에 적용되며 주로 의료진이나 숙련된 헬스케어 인력과 함께 사용
o 재활 : 수술이나 사고 후 로봇 시스템과의 상호작용을 통해 신체 기능 회복 또는 대체
(예: 의수, 의족)
o 지원 로봇 : 환자에 직접적으로 도움을 주는 대신 의료 인력의 업무를 돕는 역할
(1) 세부분야 - 의료용 외과시술, 진단, 치료용 로봇
□ 수술, 진단, 치료 과정에서 폭넓게 사용될 수 있으며, 이 중 수술용 로봇(surgical robotics)
의 시장 가치는 매우 높음
o 심전혈관계, 종양, 정형외과, 신경 등 사실상 모든 의료 분야에서 사용될 수 있음
o 그러나 로봇 크기를 포함한 다양한 기술적 제약들이 아직 많이 남아 있음
o 또한 의료 기술 특허 대부분을 보유하고 있는 미국에서 사실상 관련 기술을 독점하고 있
기 때문에 적절한 투자를 기반으로 한 빠른 하드웨어, 소프트웨어, 운용 콘셉트 및 관련
임상 방법론 구축을 통한 시장 선도력 확보에 주력해야 함
□ 최소 침습 수술(MIS)이 가장 대표적인 예로 수술 과정에서 관련 데이터를 통한 피드백, 시
술자의 효율 향상 등을 기대할 수 있음
o 이 애플리케이션은 사용에 따른 높은 비용 효율성, 셋업 시간 절감, 최소의 추가 교육훈
련 시간 투입 등을 바탕으로 시장에 그 입지를 넓힐 수 있을 것으로 기대
o 다른 MIS 분야와 달리 로봇 기반 수술은 외과의가 실제 수술 현장에서 기계를 통한 보다
정밀한 관찰이 가능하며, 수술 중 피로를 줄인다는 장점을 가지고 있음
o 여기에 추가로 피부조직 외상 최소화, 외부 광선 노출 최소화 등을 통해 빠른 회복을 도
울 수 있으며 환자와 의사의 정신적 부담을 줄이는데 기여할 수 있음
□ (훈련 지원) 물리적인 정밀 모델 기반 시스템을 개발하여 초년생 의사의 훈련을 위한 도구

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를 개발할 수 있으며 햅틱 도구를 통한 피드백을 정량화하여 수련과정의 효율을 증가시킬
수 있음
□ (진단 샘플링) 그 밖에 로보틱스를 기반으로 한 혈액 및 바이오 샘플 작업도 가능하여 진
단 및 분석과정의 효율성을 높일 수 있음
□ 관련 시장 데이터
o 1년에 외과수술을 받는 사람 수는 전 세계 2억 3,400만 명으로 추산되며, 매년 로봇을 사
용한 최소침습수술은 약 400만 건으로 추산됨
o 외과수술용 로봇 장비 시장 규모는 2011년 현재 24억 달러이며, 2018년까지 급성장하여
약 85억 달러가 될 것으로 예상
o 외과수술용 로봇 시장은 미국의 지배력이 매우 강하며 그 중 Intuitive Surgical사를 필두
로 Hansen Medical, Accuracy, Stereotaxis, Restoration Robotics 등이 포진
o 유럽은 영국의 Acrobot이 대표적이었으나 미국 경쟁사에 인수되었으며 ROSA system
(MedTech), iSYS robot (iSYS MedizinTechnik), Freehand, Novalis (Brainlab), Jaimy
robotic handheld instrument (Endocontrol), Neuromate (Renishaw) 등이 대표적
o 외과수술용 로봇 시장은 미국이 전체의 70% 차지하고 있으며, 그 뒤를 유럽과 중동지역
이 각각 20%, 10% 점유
o 관련 시장 주요 정보는 아래와 같음
- 2000년에 처음 상용화된 외과 수술용 로봇 시장은 2016년 기준 40억 달러로 추산 : 10년
만에 10억 달러 규모 시장으로 급성장
- 이미지 유도(image-guided) 수술 및 수술 중 이미징 기술 시장은 2013년 유럽 기준 13
억 달러 규모의 시장을 형성하였으며 매년 5%씩 성장하고 있음 → 이 중 간섭형 이미징
시스템은 전체 매출의 85%를 차지하고 있으며 수술 유도용 가이드 시스템은 15% 차지
- 외과 수술용 로봇 장비 시장은 2012년 기준 32억 달러 규모의 큰 시장을 형성하였으며
2019년까지 197억 유로까지 성장할 전망 → 특히 큰 치료를 위해 피부 조직을 크게 열
지 않고도 수술이 가능할 수 있도록 돕는 기술의 시장 잠재력이 매우 큼
- 스위스의 Renishaw Mayfield사는 신경 치료 시스템인 NeuroMate를 전 세계 40개소에
설치하였으며, Renishaw의 헬스케어 부문은 2012년 회계년도 기준 2,900만 파운드의 매
출 기록; 이 분야 전 세계 매출의 80% 차지
- 직원 수 20명 내외의 프랑스 강소기업 Endocontrol은 전 세계에 120개소에 제품 판매
- 직원 수 20명 내외의 프랑스의 MedTech는 전 세계 20개소에 신경외과 수술 장비 ROSA
판매
- 아일랜드의 Mazor사는 1대 당 550유로에 판매중인 SpineAssist 40개소에 설치하였으며
대당 연간 유지비용은 5만 유로인 것으로 알려짐

<유럽 로보틱스 전략 연구 아젠다 (2020)>
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(2) 세부분야 - 재활 기술
□ (회복 지원) 외상 후(post-trauma) /수술 후 치료 및 회복 : 환자를 최대한 보호하면서도
정밀하게 상태를 관찰할 수 있으며 이는 임상 실험을 통한 관찰보다 빠름
□ (인체 기능 대체) 사고나 노화에 의해 신체 일부를 절단한 환자를 대상으로 향상된 움직임
및 조작 운용을 도울 수 있으며, 교정 장치 또는 보철 장치 모두 포함됨 → 이 분야는 유
럽 내 다양한 이해관계자 및 우수 연구역량이 축적되어 있기 때문에 시장 잠재력이 매우
높은 것으로 평가
□ (신경 재활) 현재까지 신경 재활과 관련된 로봇 기술이 많지는 않으나 파킨슨 질병이나 운
동실조, 신경 마비와 같은 질병을 대상으로 진단 및 예측 의학 관련 애플리케이션 개발 가
능
□ (보철) 하체 절단 환자의 보행을 적극적으로 도울 수 있는 로보틱스 기술은 상당 수준 발전
해 있는 상태로, 사용자의 인지력이나 민첩성 향상에 도움을 줄 수 있음 → 최근에는 저
전력 보철 장비 및 자가발전과 같은 부가기능을 추가하려는 시도 엿보임
□ (모빌리티 지원 시스템) 물리적으로 제약이 많은 환자를 대상으로 운동이나 왕래를 돕는 지
원 시스템을 개발 중이며, 뇌파 인식, 근전도 인식, 행동 및 음성 인식 솔루션 등이 유망
□ 관련 시장 데이터
o 신경 재활치료기술 관련 시장 데이터
- Eurostat에 따르면 EU 65세 이상 인구 비중은 2008년 기준 17.1%이며 2060년에는 30%
까지 늘어날 것이며, 80세는 같은 기간 4.4%에서 21.1%까지 증가하여 초고령화 사회로
진입할 것으로 예상
- 뇌졸증과 같은 신경계 질병은 노령인구의 장애를 불러일으키는 주원인으로 분석; 연간
110만 명이 뇌졸증이 발병하며 이 증상이 지속되는 인원은 600만 명이상인 것으로 집계
- 뇌졸증 발병 이후 1년 이후 생존률이 75%; 이는 사후 관리 및 초정밀 의료기술의 획기
적인 발전에 기인 → 그러나 이 중 80%는 발병 전 수준 회복 또는 일상생활 등이 불가
능
- 또한 뇌성마비 발병률도 신생아 1000명당 2~3명, 미숙아 및 조기 출산률은 40~100명인
점을 감안하면 신경계 질환 발병률은 매우 높음을 알 수 있음 → 이러한 질병 발견, 예
측 및 관리는 여전히 어려운 실정
o 척수 부상 치료 관련 시장 데이터
- 프랑스의 경우 1,200명이 매년 관련 사고를 겪고 있으며 현재 약 2만 명의 환자가 보고
되어 있음
- 미국은 매년 12,000이 보고되며, 누적 환자 수는 27만 명을 상회

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o 신경 재활용 로보틱스 관련 시장 데이터
- 세계 보건기구에 따르면 미국의 경우 매년 50만 명, 유럽은 110만 명이 뇌졸증이 발병
하며 대부분 관절 및 척수에 이상이 있어 관련 특수 기술을 필요로 함
- 1개 재활치료소가 200명의 환자를 수용하고 관리할 수 있으며, 센터 당 10개의 재활 장
비 (대당 15만 유로 가정), 10명의 전문 운용 인력, 기계 수명 10년을 가정하면 연간 관
련 산업 매출은 20억 유로로 추정
o 하체 보철 관련 시장 데이터
- 유럽, 미국에 한정하여 연간 30만 명의 잠재 사용자가 존재하며 주로 정강이뼈 사이 연
결 장치가 대부분(80%)
- 로봇 기반 관절-발 보철 장비는 약 1만 유로로 예상하며, 무릎-관절-발을 아우르는 장비
는 15만 유로가 합리적인 선으로 예상
o 상체 보철 관련 시장 데이터
- 유럽에서 매년 상체 보철 기술을 필요로 하는 환자는 50~270명 내외이며 대략 장비 가
격은 2만~4만 유로로 추정
- 유럽 한정 관련 시장 규모는 약 10억 유로이며 매년 2,100만 유로씩 증가할 전망
o 신경고통 치료 시장 데이터
- 환상사지(phantom limb)와 같은 신경성 질환은 관련사고/수술 이후 6개월 내 65%이
상이 경험하고 있으며, 2년 후에도 59%로 매우 높은 수치
- 2007년 현재 관련 질병 해당 인원은 10만 명당 26.2명이며, 독일의 경우는 약 3만 4천명
이상인 것으로 집계
(3) 세부분야 - 전문가 지원 및 도우미 로봇
□ (간호 인력 지원 시스템) 환자가 직접 간호 인력이나 시스템과 상호작용을 할 수 있도록 도
움을 줌, 가령 약품 배달, 샘플 추출, 위생 및 회복 단계에 필요한 통신 및 기계 시스템
□ 실버 이코노미 개념 확대, 고비용 의료시설 대신 집에서 관리를 받기 원하는 수요 증대, 웰
빙, 원격 기술 등은 관련 로보틱스 기술 기회를 넓히고 있음
o 간호 보조 인력은 지속적으로 증가하고 있음; 독일의 경우 2000~2009년 사이 50대 이상의
인력이 두 배 이상으로 증가
o 전문 간호 인력의 병가 신청은 매우 높음; 높은 스트레스 → 독일의 경우 연간 병가 25일
로 집계
o 관련 직종 평균 근무 연수는 약 8.4년으로 낮음; 정신적, 신체적으로 부담이 높은 직종
o 로보틱스 장비는 관련 인력의 스트레스를 획기적으로 줄여줄 수 있으며, 관련 시설의 능률
을 높이는데도 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 기대
□ (특수 침대) 수술, 전파 치료와 같은 특수 상황을 위해 필요한 자세를 유지할 수 있는 침대
나 의자 개발

<유럽 로보틱스 전략 연구 아젠다 (2020)>
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기술군 하위분류 관련 솔루션 예시
시스템
개발
시스템 통합
다중 모 드 컴포넌트 상호 운용을 위한 표준 정의
시스템 아키텍처 표준화
수술 지원 로봇 미들웨어 관련 기술
이미징 로봇, 다중 디스플레이
표준형 외과 수술용 콕핏 디자인
각종 의료용 웨어러블 시스템 개발
모 델링 ·지식공학
컴퓨터 화면 을 통한 감지 기술 (적외선 등)
의료행위 동작 관련 데이터베이스 및 상호작용 모 델
수술 지식 데이터베이스 및 온톨로지 구축
다중 모 드형 가상 수술 훈련
메 카트로닉
스
기계 시스템
경량형, 에너지 절감형 지자인
모 듈형 수술 로보틱스 시스템
수술 또는 수술 부위 최소화를 위한 초소형 로봇
액추에이터
고성능 경량형, 자기 인식형, 안전형, 저소음, 에너지 효율형
액추에이터
지각
센서 고해상도 다중 모 드 인지 기능
해석 긴급 상황 인지 및 대응 기능
내비게이션
로컬라이제이션 인도어/아웃도어 3D매 핑
모 션 플래닝 공간인지/충돌 방지형 내비게이션 시스템
인지
학습개발 및 적응
우수 사례 해석 및 분석 기능이 포함된 지능형 시스템
온톨로지 기반 워크플로우 개발
컨텍스트 인식 기능
문자 해석 기능
natural
interaction
다중 모 드 감정 해석 기능
다중 사용자를 지원하는 수술 모 듈
긴급 및 복잡상황을 위한 감정 모 니터링 기술
o 안전 인증 및 표준 체계가 미흡한 것으로 알려져 있으나, 에너지 절감형 구조, 공간 절약
형 디자인 등이 지속적으로 출시될 것으로 기대
□ (바이오의료 실험용 로봇) 테스트 동안 샘플 관리, 세포 스크리닝, 분류 등의 작업 수행
□ (노인·장애인·환자를 위한 로보틱스 기술) 한 설문에 따르면(EU-SILC Data 2006-2008) 75세 이
상의 응답자 30%는 노화로 인해 생활에 제약이 있으며, 20%는 심각하게 문제가 있다고 응답
o EU 인구의 약 900만 명이 침상에서 일어나는데 도움이 필요하다고 응답
o 현재 시장에 출시된 솔루션들은 장애인 중심(휠체어 등)으로, 이러한 기술을 일반적인 노
령인구를 대상으로 보급할 수 있어야 함; 특히 근육 퇴화도가 높은 노인들이 물건을 잡고
들어 올리거나 이동이 자유로워야 함
o 월드 로보틱스 연구에 의하면 2012년에 관련 장비는 150대 정도 판매되었으나 실제 수요
는 6,000대 이상인 것으로 예상
※ 헬스케어 분야 핵심 기술 목표 예제

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3. 농업
□ 영구적인 자연 자원(공기, 물, 토양, 광물, 유기물, 에너지, 정보)을 활용하여 동물 및 식물을
재배하는 모든 행위를 통칭; 영양, 재생에너지, 재생자원도 포함 (본 보고서는 농축산어업을
포괄한 개념으로 사용)
<그림 3> 농업 및 관련 제품 범주
□ 유럽 사회 도전과제 개념에서 볼 때 아래와 같은 이슈에 직면
o 세계 인구는 70억이며 2050년까지 100억까지 증가할 전망
o 농작물 재배 가용 면적은 제한되어 있으며, 인구 증가를 감안하면 오히려 감소하고 있는
실정
o 기후변화는 토양 생산성에 부정적인 영향 미치고 있음
o 식료품 소비 패턴의 변화: 곡류 대비 더 많은 토양을 소비하는 육류소비 증가
o 신재생에너지 관련 설비 확대는 농작물 재배를 위한 토양 확보와 상충
o 안정적인 식료품 보급 및 생산성이 영구적이지 못할 것이라는 회의 증가
o 선진국의 경우 농기계의 처리 가능 범위 한계에 도달하였으며, 추가 생산성 확보 어려워짐
o 세계 식량기구의 조사에 따르면 2050년 까지 인당 작물 재배 가능 면적은 0.15ha 수준

<유럽 로보틱스 전략 연구 아젠다 (2020)>
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□ 이를 보완하기 위해 첨단 농업기술은 지금까지 실현된 농업 생산성을 향상시킬 수 있음
<그림 4> 자동화 로봇 비중 높은 유럽 농업 성과 잠재 증가폭
o 재배 및 수확과정에서 정확도 및 품질 향상
o 농기계 운용 시간 추가 확보
o 정량적 정보 기반 관련 의사결정 가능
o 기계 간 상호호환성 및 코디네이션 가능
o 운영비용 절감
□ 그러나 아래와 같은 단점도 제기
o 안전 : 중장비로 분류되는 농기계 운용에 따른 사고, 환경 파괴 및 공공 인프라 파손
o 프라이버시 : 데이터 확보, 처리, 통신 과정에서 제 3자의 간섭 및 취득 가능성
o 협력 : 저 의사결정 수준 환경에서 운용되는 기계의 자율성 충돌 문제
o 조율 : 첨단 환경에서 어떻게 기계가 일을 시작하고 운용인력은 어떤 방식으로 투입되어야
하는가의 문제
□ (현재 및 미래 기회) 로보틱스 기반 농업 기술은 경제적, 생태적 표준을 유지하면서도 재배
효율성을 극대화하는데 그 지향점을 두고 있으며, 농사 중에 수집할 수 있는 데이터 수집
역량을 강화하여 보다 수준 높은 의사결정을 도울 수 있음
o 이 때 가장 중요하게 고려할 사항은 바로 상호운용성과 기계 간 높은 커뮤니케이션 수준
o 이러한 연결은 작물 수확 후 처리, 효율적 운송 및 신속한 판매로 이어질 수 있음
o 또한 농업을 기피하는 젊은 인력을 유치하는데도 도움 될 수 있음
o 그 밖에 살충제의 친환경적 사용, 토양 오염 최소화 등도 중요한 기술 개발 영역이 될 수 있음

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□ 구체적으로는 아래와 같은 사항들이 주요 응용 분야가 될 수 있음
o 표준화를 통한 (예: ISOBUS) 상호 운용성 증대
o 배치 기반 작업에서 지속적인 프로세스로의 전환(24시간 우유 획득, 로봇을 통한 8회 급양
등)
o 토양 압밀을 최소화하기 위한 농기계 운용
o 농작물 품질 및 관리 효율 향상을 위한 다수의 자율 시스템 연결
o 상이한 수준의 자율성을 가진 이질성 높은 기계 간 상호 호환성 증대
o 진행 경로 교정 안내와 같은 운전자 지원 시스템 및 관련 법규 정비
o 원격 농기계 운용
o 항생제, 살충제 사용 최소화를 통한 지속가능한 농축산업 실현
□ 특히 아래 첨단 분야에서 미래 기회 포착
o 농기계에 센서 및 데이터 처리 기능 활용하여 토양 및 수확 작물 관련 다양한 정보 수집
하여 보다 향상된 수준의 의사결정, 그리고 농장 환경 정밀 시뮬레이션
o 빅 데이터 기반 향상된 데이터 분석
o 작물 분포 패턴 파악을 통한 연간 토양 효율 운용 계획 수립
o 가축 급양 관련 의사결정 지원
o 개선된 토양/기계 활용 및 환경 표준 유지
□ 향상된 데이터 수집 역량은 실제 농장(축사, 들판, 방목 등)에서 이뤄지는 작업 시뮬레이션
을 위한 기초가 될 수 있으며, 궁극적으로는 새로운 도구 개발, 자동화 기계 투입과 함께
완전 자동화 농장을 위한 기반이 됨
□ 다수의 소형 장비로 하여금 높은 유연성을 부여하여, 소수의 대형장비로 운영되는 농장 모
델에서 탈피하고 토양 압밀 지양, 비용 효율적인 농장 운영, 높은 신뢰성 보장
□ 단일 모듈형 자동화 기계가 다양한 작업에 투입
o 높은 수준의 자율성 부여를 위한 기술 개발에 박차를 가하여 사람이 물리적으로 농장에
있어야 하는 시간을 획기적으로 줄여서 1일 1,2회 방문으로도 충분한 관리가 가능토록 유
도 → 파트타임 농업의 개념 실현하여 농촌 지역의 삶의 질 향상
o 천연, 재생에너지(예: 농업 부산물)를 사용할 수 있는 에너지 시스템 개발
□ (주요 시장 데이터) 2007 년 기준 농업 부문 부가가치 총액은 160억 유로 (생산: 460억, 중
간 투입: 303억 유로)
o 37만개 이상의 관련 기업, 농토 1700만 ha, 관련 종사자 125.1만

<유럽 로보틱스 전략 연구 아젠다 (2020)>
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항목 (2013 독일기계산업협회 추정지) 금액 또는 면적
전 세계 농기계 매출 96,000 bn
2012년 ha 당 투자액 (독일) 324 (유로/ha)
2012년 ha 당 투자액 (네덜란드) 599 (유로/ha)
2012년 ha 당 투자 (스페인) 36 (유로/ha)
2012년 ha 당 투자 (유럽) 150 (유로/ha)
EU 내 농업용지 총 면적 (ha) 1억 7천 ha
기술군 하위분류 관련 솔루션 예시
시스템 개발
시스템 통합 크로스 플랫폼 아키텍처, 공통 인터페이스/상호 운용성 위한 표준
모 델링 ·지식공학
향상된 농장 관리 및 최적화를 위한 시뮬레이션기술
농업 정보 분석, 교환을 위한 시맨 틱 표현기법
자율 농업 시스템을 위한 데이터 모 델
메 카트로닉스
기계 시스템
손쉬운 유지보수 시스템
레거시 머 신에 자율기능 부여
액추에이터 소형화 모 듈 기술
컨트롤 최소 캘릴 브레이션 만 으로도 가능한 운용 전략
통신 통신 인프라가 없는 환경에서 기계간 직접 통신 프로토콜
전력 공급·관리 지속적인 운용을 위한 전력 공급 기술
인간-컴퓨터 상호작용 안전 및 인터페이스
숙련도가 상이한 사용자별 맞 춤형 운용 인터페이스
인지 및 의사결정 모 듈 성능 평가(인증)
비 구조화된 운용 환경에서의 안전성 분석
지각
센서 모 든 계절/기상조건에서 안정적으로 운용되는 센서
해석
농업 행위 의사결정을 위한 지능형 모 듈(예: 조기수학,
살충제 살포, 야생동물 관련 의사결정)
내비게이션
로컬라이제이션 시맨 틱 매 핑 및 수확을 위한 3D 모 델링
motion planning 농작물 물리 적 피해 최소화를 위한 기계 및 토양 상태
상태 점검 기능
인지
학습개발 및 적응
시뮬레이션 및 최소 반복에서도 학습 가능한 모 듈
일반적 운용환경에서도 상시 학습
액션 플래닝 운용 환경 중 최적 운용기획 및 수정
o 농업 관련 기업의 95% 이상이 가족이 운영하는 농장이나 이는 전체 농경지의 1/4미만
o 독일 VDMA(산업기계협회)의 2013년 조사에 따르면 농업기계 관련 총생산은 960억 유로
에 달하며, 이 중 유럽의 비중은 1/3내외
o 모바일 농업 서비스 로봇은 빠르게 성장하고 있으며, 시장 규모는 300억 유로 수준
o 농기계와 비교할 때 이동식 서비스 로보틱스 기술의 비중은 상대적으로 적으며, 대부분은
축유기에 집중되어 있음
<표 1> 농토, 농기계 및 관련 매출 현황 (자료원: VDMA)
※ 농업 기술 분야 핵심 기술 목표 예제

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4. 시민생활 관련 기술
□ 정부기관, 국가, 지방 자치단체 및 로봇을 운영하는 지역, 국가 또는 공공기관을 아우름
o 실제로 많은 정부기관과 지자체는 많은 로봇 기술 적용을 시도하고 있음: 시민을 위한 인
프라, 도로, 하수도, 공공건물, 하천, 폐기물 처리 시설, 사법기관, 긴급 서비스 등 다양
o 각 운영 주체는 로봇 애플리케이션 조달에 있어 공공 예산 사용을 정당화 할 수 있는 충
분한 효익과 비용 절감 등을 제시해야 함
□ 극도로 위험한 작업환경이나 오염·감염 위험이 높은 상황에서는 숙련된 조작원을 통한 로
봇 운용과 감시가 절대적으로 필요하기 때문에 이를 위한 인증 및 검증 체계는 제도 측면
에서도 반드시 정비
□ 법률 및 윤리 규정도 정책적으로 정비되어야 하며, 관련 상거래(B2G)를 위한 비즈니스 모델
고안도 필요
□ 관련 응용분야는 아래와 같이 요약할 수 있음
o 도시 유지보수 및 환경관리 (위생, 청소)
o 공공 안전 서비스 (경찰, 방범 지원 및 광범위한 보안 제공 - 현장 감시, 사법 집행 강화,
대중 관리)
o 긴급 서비스: 소방, 구급, 해안경비, 재난 관리, 해안/도심지역 수색 및 구조 등
o 환경 서비스: 하천, 대기 관리 또는 오염 감시
□ 시민생활 관련 로봇 기술은 특히 높은 기술 및 숙련 수준을 요구하며, 적대적 또는 복잡한
상황에서 유연하게 투입할 수 있는 무인, 유인 및 원격 차량 등도 포함됨
□ 관련 수요 분야는 아래와 같이 요약할 수 있음
o 과학기술 및 산업 연구 역량 강화: 알고리즘, 센서, 개체간 자치성 강화 위한 플랫폼 개발
o 높은 수준의 과학기술 성숙도: 동작 인지 및 센서 기술, 기상 상태에 영향 받지 않는 시스
템, 이질성 높은 개체 간 코디네이션 및 자율 주행
o 시스템 커스터마이징 대신 저비용, 컴포넌트 기반 상용화 솔루션 지속적 보급
o 무인 시스템 관련 법규 및 제도 정비
o 표준 인터페이스, 프로토콜, 기능 개발 - 시스템 상호 운용성, 페이로드/시션 재사용, 다양
화 (비용과 직결)
o 시장 활성화를 위한 로보틱스 기술 가용성 홍보 확대
o 다수의 로봇 효율적인 통합을 위해 필수적인 고성능 애드혹 커뮤니케이션 가용성 증대

<유럽 로보틱스 전략 연구 아젠다 (2020)>
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□ (현재 및 미래 기회) 다른 응용분야와 달리 시민생활을 위한 로보틱스 기술은 운용 환경 및
최종 사용자에 따라 그 특징을 달리하며, 운영에 참여하고 있는 요소의 이질성에도 많이
좌우됨; 주 활용 주체는 아래와 같음
o 로보틱스 기술을 활용한 행정 및 위탁 서비스
o 국가 프로젝트를 위한 공공 기관 및 에이전시
o 공공 기관, 공기업, 공공분야 과업 위탁 수행하는 민간기업
o 공공 기능을 위탁받은 각종 기관: 공항, 항만 관리, 환경 모니터링 서비스, 항공우주 관련 기관
o 적대적이거나 위험도가 높은 환경에서 로보틱스 기술을 필요로 하는 기관
o 인력을 투입하기 어려운 각종 공공사업: 안정성, 예산 제약, 비인기 사업 등
□ 로보틱스 기술을 활용한 해당 분야 응용 사례는 아래와 같음
o 도심 지역 일반 관리 서비스 : 도로 유지보수, 쓰레기 수집
o 인프라 모니터링 및 관리 : 도로, 교각, 항만, 터널 등
o 철거작업 지원 : 특히 원자력 발전 시설 관리 및 해체에서 그 역할 매우 큼, 후쿠시마 원
전 사고 처리 작업에서 매우 큰 인식 변화 가져옴
o 산업 단지, 항구, 강, 호수, 바다 환경 모니터링 : 대기 품질, 수질, 토양 오염도/비옥도 측정
o 전략적으로 중요한 지역 보안 모니터링 : 공항, 발전소, 파이프, 철도, 산업단지
o 도심 환경 모니터링 : 거주단지/산업단지, 빌딩, 도로, 보행자 지역, 공원, 위락시설, 관광 지역 등
o 산불 등의 자연 재해 모니터링
o 인적, 물적 이동 감시 및 관리 : 국경지역, 해양
o 경찰 물리적 구속력 강화
o 재해지역 작업 효율 극대화
o 우주 및 해양 탐사
□ 특히 환경 모니터링, 감시 및 긴급 서비스를 위한 로보틱스 시장 수요가 가장 많으며, 다수
의 필요를 만족시킬 수 있을 것으로 전망
□ 이 분야는 연구개발 역량 이외에도 실제 솔루션 도입 의사결정에 관련되어 있는 법률/행정
기관의 역할 지대
o 가령 "European Marine Strategy" 에 따르면 유럽연합 회원국은 "good environmental
status"를 지역 단위로 실현해야 하며 이를 위한 명확한 환경 목표와 모니터링 프로그램을
수립하도록 권고하고 있음, 이때 무인 로봇과 같은 애플리케이션 투입은 전략 실현에 매
우 중요한 역할 차지
□ 이 밖에도 해양 환경 모니터링 및 탐색, 구조작업을 위한 로봇, 토양 감시(산불, 국경) 또는
사람이 직접 투입되어야 하는 실시간 감시 환경에서도 업무 효율을 늘릴 수 있음

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□ (주요 시장 데이터) 시민 생활 분야 로보틱스 기술은 상대적으로 시작단계에 있기 때문에
실제 실현 가능한 시장 규모를 짐작하기 어려움
o 해양 로봇의 경우 (Remotely Operated Vehicles, ROV) 시장은 2011-2015년 기준 14%의
연간복합성장률(GAGR) 보인 바 있으며 그 규모는 2015년 기준 15억 달러로 집계, 이 중
국방, 안보, 과학연구 각 분야에서 25% 차지
o 무인 차량 (Autonomous Unmanned Vehicles, AUV) 시장은 국방, 과학연구 부문에서
2016년 까지 연간 복합성장률 기준 각각 12%, 8%씩 성장할 전망: 무인 차량은 일반 차량
대비 저렴하며 생산 속도가 빠르다는 장점 보유
o 해양 무인로봇 및 무인 차량은 2017년 까지 196억 달러 규모의 시장으로 성장할 전망
o 유럽 소형 무인기 시장은 향후 10년 이내에 110억 유로 규모까지 성장할 것이며, 당분간은
주로 모니터링 및 감시가 주를 이룰 것으로 예상
o 해체/철거 부문은 상대적으로 성장 속도 느리지만 향후 5-10년 사이 크게 커질 전망: 다수
의 북해 가스 및 유전 플랫폼에 그 수요 확실
□ 주요 시장 활성화 요인은 아래와 같이 요약
o 무인 항공기 산업은 유럽과 미국 뿐 아니라 개발도상국에서도 많은 관심 불러일으킴
o 대규모 지역 환경 모니터링에서 가장 수요가 확실
o 관련기술 사용을 위해 소요되는 비용 적기 때문에 모니터링 데이터 품질 향상 및 관련 규
제 획기적으로 개선될 전망
o 기존의 유인 시스템 대비 총 운영비용 절감 측면에서도 의미 큼
o 로보틱스 기술에 대한 긍정적 인식 강화
※ 시민생활 분야 핵심 기술 목표 예제
기술군 하위분류 관련 솔루션 예시
시스템 개발
시스템 통합/디자인
표준 아키텍처, 도구, 플랫폼 개발
로보틱스 컴포넌트 개발을 위한 상호운용성 표준
모 델링 ·지식공학 현장 분석 및 지식 획득을 위한 메 커니즘
메 카트로닉스
기계 시스템 특수 환경을 위한 에너지 효율형 자율 로봇
액추에이터 고성능/저에너지 소모 형 수중 추진 시스템
소재 심해 탐사에 최적화된 위한 신소재
통신 특수 환경을 위한 애드혹 커뮤니케이션 또는 고 안정형 시스템
전력 공급·관리 고집약 에너지 시스템, 수중 환경을 위한 연료전지
인간-컴퓨터 상호작용 인터페이스 원격 조작 환경을 위한 AR(augmented reality)도구
지각 센서 운영환경 복잡도에 최적화된 아키텍처 개발
내비게이션
매 핑
넓은 영역 및 장기간에 걸친 운용환경을 위한 내비게이션 기술
수중 오염지역, 해저, 심해 기저면 매 핑
로컬라이제이션 다수의 로봇을 사용한 협력적 로컬라이제이션 기능
motion planning 물리 적 제약이 많 은 환경에서의 물리 적 제약 극복
인지
자기학습 및 응용 환경 변화에 적응, 로봇 크기에 따른 유연한 적응
액션 플래닝 다수의 차량을 협력적으로 운용하는 기술
natural interation 다른 운용환경에서 사용되는 로봇과의 협력 및 상호작용

<유럽 로보틱스 전략 연구 아젠다 (2020)>
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5. 일반 산업
□ 1,2,3차 산업 전체에서 일반적인 형태로 로봇을 활용하는 모든 개념을 통칭: 기존에 존재하
는 시장 뿐 아니라 로보틱스 기술 도입과 함께 새롭게 출현할 수 있는 기회를 포함
□ 제조 및 노동뿐 아니라 로봇을 활용하여 상업적 효과를 줄 수 있는 가능한 모든 분야 고려 가능
□ 이 분야에서 로봇은 근로 환경에서 운영되는 모든 서비스를 포함할 수 있으며 비용절감 및
업무 효율 증대가 실현되어야 하는 것을 전제로 함: 가령 빠른 동작, 반복적인 움직임 지속,
저 숙련 노동자의 근로 대체, 처리 분량 증가 등이 실현
(1) 세부분야 - 점검 및 유지보수
□ 검사 및 유비보수 작업의 영억은 건물 감리, 대규모 인프라, 산업설비, 토지 사용 등으로 다양
□ 관련 장비 개발을 통한 니치시장 확보에서부터 오염 또는 안전 분야 입법기관, 에너지 기업
등으로 다양
□ 로보틱스 기술은 대규모, 대용량 장비 및 인프라를 손쉽게 검사할 수 있는 기술적 기반을
제공: 가령 항공기의 경우 원격 카메라 시스템을 통해 천장 상태 점검 및 신속한 정비 가능
□ 또한 대규모 산업 설비는 휴지 시간 최소화를 통한 비용 절감 효과 큰 것으로 알려짐
□ (주요 시장 데이터) 유럽의 로보틱스관리 및 유지보수 시장은 세계적으로 높은 위치 선점하
고 있음 (예: 가령 무인 수중 차량)
o 많은 에너지 기업들도 로보틱스 기술에 대한 많은 관심 보이고 있는 것으로 알려짐
<그림 5> 정유산업용 로봇 시장 가치사슬 예제

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(2) 세부분야 - 채광(굴)
□ 가스, 유전개발 및 광업에서 로보틱스 기술 활용은 오랜 역사를 가지고 있음
□ 대부분의 광업 및 광물 산업은 매우 위험한 환경에서 이뤄지는 상황에서 작업원 안전성 극
대화는 그 중요성 크고, 사람의 작업이 불가능한 지역에서의 탐사 및 채굴도 가능하게 함
<그림 6> EU 원자재 거래 현황: 원자재 의존도 높은 산업 다수 포진
(부가가치 총액: 1조3천억 유로) 하고 있으나 지속적인 확보 필요성 증대
□ 비용이 많이 소요되는 자원 발굴/탐사 작업에도 신뢰도 높은 작업이 가능
□ (원자재 채광) 폴란드의 경우 채광 및 원자재 확보분야에서 매우 높은 시장성 보유 -
Cooper Industry KGHM는 2015년 연간 6억 유로 순익
□ 유럽 경제 가치창출 및 수입 의존도 낮추는데 크게 기여할 전망
□ (장비 및 투자) 채굴/채광 장비 시장은 연간 1천억 정도로 추산되며 매년 4~6% 성장률 보이
고 있으며, 대표적인 예로 2012년부터 2020년 까지 600억 달러 투자 확보한 칠레가 대표적
(3) 세부분야 - 유틸리티 서비스
□ 상하수도, 발전, 가스, 전기 보급 등의 유틸리티 기능은 비용을 최소하 하기 위해서 24시간
일정한 서비스를 제공할 수 있어야 하며 만약 정지될 경우 그 손실은 매우 큼
□ 관련 사업장의 대부분은 지리적으로 분산되어 있기 때문에 적절한 관리와 점검은 서비스
품질 유지에 필수적

<유럽 로보틱스 전략 연구 아젠다 (2020)>
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<그림 7> 제품별 채광 장비 시장 분류 및 변화추이
□ 특히 전력선 관리 및 로봇을 활용한 수리는 지난 수년간 시도되어 왔으며, 첨단 기술의 보
급과 함께 그 수준이 크게 향상될 전망
(3) 세부분야 - 건설 및 철거
□ 비용 경쟁력과 빠른 완공이 주요 경쟁력인 건설업에서 로보틱스 기술은 새로운 작업 방법
론을 제시할 수 있음
□ 특히 도로 및 철로 건설 작업은 자동화 가능성이 높은 분야로 비용절감 효과 매우 클 전망
□ 같은 이유로 철거 및 인프라 해체 작업에서도 로보틱스 응용 가능성 높음
(4) 세부분야 - 마케팅
□ 광고를 목적으로 사용되는 로보틱스 기술은 실제 효익 보다는 사용자에게 친숙하게 다가가
고 첨단 기술 제품에 대한 인식 및 기업 이미지를 제고하는데 기여할 수 있음
□ 이 밖에 백화점에서 소비자들을 대상으로 한 정보 제공, 홍보, 판매 등의 역할을 돕는 형태
도 가능하며, 제품 시연 등에도 활용 가능

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기술군 하위분류 관련 솔루션 예시
시스템 개발
시스템 통합/디자인 가혹조건 및 고 위험 환경을 위한 시스템 디자인
모 델링 ·지식공학
로보틱스 컴포넌트를 위한 상호 운용성, 데이터 스토
리 지 및 관련 표준 개발
메 카트로닉스
기계 시스템
배치/유지보수 비용 절감을 위한 소형화 기술
해양 로봇 배치 및 회수를 위한 안정적 시스템
센서
오염도 및 위험도 높은 환경에서 운용 가능한 안정적인 센서
정확도 높은 인간 감지용 센서 개발
기계 장비 마 모 및 성능 감지 정도 판별 가능한 센서
액추에이터 다중 환경에 사용 가능한 고 에너지효율 추진 시스템
전력 공급·관리
고 집약 에너지 시스템
해양 운용을 위한 연료전지
가혹 환경에 적합한 동력 공급 시스템
통신 안정적인 (애드혹) 커뮤니케이션 시스템
소재 수중 탐사에 맞 는 저비용, 경량형 소재
인간-컴퓨터 상호작용 인터페이스 원격 작업자 피로 줄여주는 인간공학 도구
지각 센서 분산형 센서 통합 기술
내비게이션
매 핑 해저 및 해수면 위치 매 핑
로컬라이제이션 로봇 및 관련 객체 고정밀 위치 추적
인지
인지 아키텍처 복잡도에 맞 는 시스템 아키텍처 및 모 듈 개발
자율 학습 환경 조건 변화에 맞 는 적응기술
액션 플래닝 수중 자동 탐사 기술
natural interaction 인간-로봇 공동 작업을 위한 시스템 개발
※ 일반 산업 분야 핵심 기술 목표
6. 물류/운송
□ 사람, 원자재 그리고 완제품의 이동을 가치사슬과 운송 시스템을 통해 운반하기 위한 모든
방법론과 프로세스를 포함
□ 운송 및 로지스틱스 분야에서 무엇보다 각광받는 분야는 로보틱스, 자율 시스템, 임베디드
시스템으로 요약할 수 있으며 기술적으로는 아래 3가지 요소가 고려
o 운송 체계 : 인지 및 인식 기능의 정도에 따른 다양한 환경을 고려한 내비게이션 기술이 대
표적이며, 통신/코디네이션 시스템 및 주변 환경을 적절히 해석하고 운용할 수 있어야 함.
기존 인프라(예: 창고 관리 시스템)과 통합성이 높아야 하며 인간 대상 안전 보장 필수적
o 저장 체계 : 저장소로의 저장 및 획득이 자동화되어야 하며, 이 과정에서 인간과 로봇의

<유럽 로보틱스 전략 연구 아젠다 (2020)>
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협업이 매끄럽게 실현되어야 함, 특히 대형 시스템에서의 효율적인 자원 최적화는 가장
중요한 가치
o 처리 체계 : 선택, 포장 및 후처리로 이어지는 일련의 과정이 시장 지향적으로 재 설계되
어야하며, 이 과정에서 위생, 위험물 처리, 속도 향상, 복잡성 처리 등의 과정을 복합적으
로 고려할 수 있어야 함.
□ 제품 자동 운송은 다양한 형태의 서비스에서 높은 잠재력 지니고 있음
o 물류는 유럽 경제의 10%를 차지하고 있으며, 새로운 기회를 물색 중인 이해관계자들의 높
은 관심 모으고 있음
o 특히 유럽 내 중소기업이 관련 시장 확대에 따른 혜택 크게 누릴 수 있을 전망
□ (운송 부문 현재 및 미래기회) 자율운송 시스템이 시장에 가져다 줄 수 있는 긍정적 영향이
갈수록 커지고 있으며, 자동차 회사들도 관련 제품 속속들이 출시하고 있음 → 일종의 시너
지 효과 가져오고 있음
o 장기적인 관점에서 전자동 주행 기술에 입각한 운송 체계가 도입될 것이나, 단기적인 시각
에서는 로보틱스 기술이 안전, 에너지 소모량 절감, 제품 시장가치 증가와 같은 중요한 가
치들을 실현하는데 기여
o 야간 내비게이션, 위험구역 운행, 노령/장애 운전자를 위한 지원 시스템, 도심지 내 저속
구간을 위한 전자동/반자동 주행, 보험료 절감 등이 실현될 수 있을 전망
□ (물류 부문 현재 및 미래기회) 단기적 관점에서는 대규모 물류센터나 공장에서 활용될 수
있는 로봇 기반의 관리 시스템이 각광 받을 전망
o 가트너 보고서에 따르면 물류센터용 로봇은 공급사슬 내에서 가장 빠르게 성장하고 있는
기술 영역으로, 연간 14%씩 그 규모가 커지고 있다고 밝힌 바 있으며, IFR World
Robotics 보고서는 전문 서비스 로보틱스 중에서 4번째로 큰 분야라고 강조
o 특히 Automated Guided Vehicle (AGV) 는 고비용의 투자에도 불구하고 물류 관리 측면
에서 그 효익이 크기 때문에 도입률이 높음
o 그러나 다양한 수준의 확장성, 적용성, 편의성이 추가된 유연하고 저렴한 시스템에 대한
수요 갈수록 커질 전망
□ 물류 분야 범용 기술로는 아래와 같은 세부 기술 개발 기대할 수 있음
o (자율 물류 시스템) 일정한 구조가 짜여진 실내공간에 한정되어 있으나, 차세대 자율 운송
및 물류 시스템은 자율 내비게이션, 지도 구축, 현지화, 다양한 환경에서의 기민한 대응 능
력(사람이 근접한 환경에서도 안전하게 운영, 변화하는 레이아웃 환경에서도 쉽게 적응)
등이 추가로 요구됨

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o (자동 선별기술) B2C 거래의 증가에 따라 대용랭 팰릿이나 틀에서 필요한 물건을 고르는
작업이 늘어나기 때문에 이를 돕기 위한 자동 로봇 기술 또는 인간과 동시에 운용되는 형
태의 작업환경이 늘어날 전망. 또한 고온과 같은 극한 조건에서도 긴 거리에 걸쳐 물건을
보낼 수 있는 능력도 요구됨
o (자동 포장 및 적재) 온라인 판매 증가는 판매량도 함께 증가하여, 중앙 물류센터는 박스
에 담긴 물건 등을 쉬지 않고 다뤄야 함. 그렇기 때문에 사물 인식, 포장, 처리, 적재를 효
율적이고 안정적으로 운용할 수 있는 기술이 필요하며, 적재 작업 기획이 추가되어 총 운
송비용, 에너지 비용, 저장비용 등을 동시에 고려할 수 있는 기술 각광받을 전망
o (창고 최적화 및 운영 기획) 창고 내 로보틱스 운용은 기존의 창고 관리 시스템 뿐 아니라
높아지는 로봇에 의한 자동화를 적절하게 통합해야 함을 의미. 따라서 향상된 자율 기획
방법론이 운영 전 과정에 투입되어야 함 → 이 알고리즘은 궁극적으로 고장이나 예외상황
에도 불구하고 사람과 기계의 투입을 최적화 하여 기업으로 하여금 많은 이익을 가져다
줄 것으로 기대
o (안전한 인간-로봇 상호작용) 작업자와 같은 공간을 사용하는 자율 로봇 시스템의 가장 중
요한 요건은 사람과의 협업 중 발생할 수 있는 물리적 사고 방지로, 안정적인 센서 시스
템, 인간 인지기능이 중요하며, 새로운 형태의 트래킹 및 인터페이스 기술, 그리고 이를 위
한 평가 및 인증 체계 절실
o (하역, 해체, 재포장) 오늘날 물류 자동화 환경에서 제기되는 가장 큰 문제는 제품 상하차,
하역, 해체, 재포장 과정에서 빈번히 발생하는 병목현상으로. 새로운 시스템은 이러한 문제
를 적극적으로 해결하고, 부적절한 배송이나 오류상황을 효율적으로 해결할 수 있어야 함
o (최종 소비자 물류) 비용 효율적인 로봇 솔루션 도입으로 소비자에게 배송하는 과정에서
건물 층 모니터링, 제품상태 모니터링(유통기한, 생산자 표기 오류) 기능을 강화하여 소비
자 만족도 향상시킬 수 있음
□ 기술별로 나눈 주요 시장 데이터는 아래와 같음
(1) 자율 운송 차량 및 시스템
o 광의의 자율 운송은 타 산업분야에서도 수요가 높으나, 물류/운송 분야에서는 무엇보다
안정적인 세서 기술 및 실행 가능한 기술 배치 전략이 중요
o 현재 자율주행 관련 기술은 완성차 및 관련 IT기업들의 막대한 투자로 시장이 크게 활성
화 될 전망이기 때문에, 특화된 솔루션들이 출현될 가능성 매우 높음
(2) 처리 시스템
o 포장, 분류, 저장, 재포장에 이르는 일련의 과정에서 수반되는 높은 작업 복잡성 및 육체적
피로를 최소화하기 위해 인간-기계 간 긴밀한 상호작용이 크게 강조될 전망

<유럽 로보틱스 전략 연구 아젠다 (2020)>
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기술군 하위분류 관련 솔루션 예시
시스템 개발
시스템 디자인 로보틱스 플랫폼을 위한 모 듈형 소프트웨어 아키텍처
시스템 통합 자율 시스템 및 인간 기반 시스템 교차 시뮬레이션
모 델링 ·지식공학 고수준 통합을 위한 공통 지식 표현 방법론 개발
메 카트로닉스
액추에이터 저비용, 재조정 가능한 로봇 팔(그리 퍼) 기술
센서
저비용, 저 전력 센서 관리 기법
자가 캘릴 브레이션 기능 내장 센서
전력 공급·관리 지속적 운용을 위한 전력 시스템
인간-컴퓨터 상호작용
안전 사람이 존재하는 환경에서의 안전한 이동 및 동작
인간/기계 상호작
용
비용절감형, 고효율 상호작용 기법
지각
센싱 이질성 높은 팀 간에 사용되는 로봇 인지 기술
해석 시-공간 표현 기술
내비게이션
로컬라이제이션 동적 환경에서 사용되는
motion planning 고 정밀 온라인 모 션 플래닝
인지
학습개발 및 적응 인간 행위 해석, 분석 및 예측 기술
액션 플래닝 온라인 작업 할당/스케줄인
o 공산품과 달리 식재료, 천연자원, 소프트 제품 등은 자동화를 우해 높은 기술 수준이 요구됨
o 자동 창고 관리 시스템은 다양한 변수를 고려하고 있으며 기술 수준 이미 높은 상태, 그러
나 다양한 크기의 제품은 여전히 사람에게 의존되어 있기 때문에 가능한 전 과정에서 사
람의 수고를 덜어주는 방향으로 발전 (포장재의 특성을 고려한 포장 로봇)
(3) 물류 시스템
o 물류의 시작점부터 최종 소비자까지 이르는 흐름을 효율적인 방법으로 관리할 수 있어야 함
o 물류는 유럽 총생산의 14%를 차지하고 있으며, 서비스 산업의 한 축을 담당
o 특히 글로벌 스케일의 주요 기업이 유럽에 포진해 있기 때문에 중요성 크며, 그 주요 성공
요인은 (1) 새로운 글로벌 시장 개척, (2) 배송 시간 보장과 같은 서비스 품질 강화, (3) 각
종 환경 규제 대응, (4) 인구 변화 및 희소자원 상황 대응 등으로 요약
o 최종 사용자에게 로보틱스 기술이 합리적이고 긍정적인 방향으로 적용될 수 있음을 보여
주는 좋은 기회로, 단순히 시스템으로서가 아니라 상술한 도전과제를 해결할 수 있는 핵
심이라는 이미지 제고에도 도움
□ 위 3개 분야 관점에서 볼 때 이미 충분한 투자가 이뤄지고 있는 분야라고 볼 수 있으나 자
율 운송은 여전히 기술 개발 속도를 따라오지 못하는 규제/법규가 장애요소로 제기
※ 물류/운송 분야 핵심 기술 목표

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7. 일반 사용자용 로봇
□ 가전기기, 엔터테인먼트, 교육, 생활 편의 증대(assisted living)로 분류
(1) 세부분야 - 가전기기
□ 로보틱스 기술은 가전기기 분야에서 많은 응용 가능성 보유: 특히 높은 자율성을 기반으로
인류의 가사 노동을 획기적으로 줄일 수 있음 - 식재료 준비, 청소 등에서 두드러지며, 노
령인구 또는 장애인 생활수준 향상 큰 기여
□ 지난 10년간 청소기, 잔디 깎기 등으로 시작한 가전기기는 그 영역을 지속적으로 넓히면서
시장 규모 또한 크게 성장하고 있음
□ 2020년 까지 전 세계 가전로봇 시장은 100억 달러까지 성장할 전망이며, 일반인에 대한 인
식 보편화, 규모의 경제 형성 등으로 관련 제품 가격 인하 지속될 전망
□ (현재 및 미래시장 기회) 1990년에 처음 진공청소기가 출현하였지만 관련 기기가 인류 생활
에 폭넓게 침투하는 데는 많은 시간 소요되었지만 스마트 기술 출현과 함께 그 시장은 더
욱 커지는 추세
o 청소기와 잔디 깎기는 시장도 지속적으로 커지고 있지만 그 속도가 빠른 편은 아님
o 따라서 가전 관련 로봇 기술의 성공을 위해서는 사람이 직접 손으로 사용하는 작업이 더
이상 필요하지 않는 분야로의 적극적인 침투가 필요
o 또한 연구 혁신을 통한 첨단 상품 출현이 가능한 분야이기 때문에 역량이 풍부한 유럽에
서 좋은 기회가 될 수 있음
o 대부분이 최종 사용자의 생활에서 그 효익을 체감할 수 있는 제품을 위주로 시장이 형성
될 수 있기 때문에 아래와 같은 사항에 역점을 두어야 함
o 현재의 로봇 기능에서 보다 확장된 기능이 포함
- 다중 모드 가능 : 특수 먼지 제거 및 얼룩 제거와 같은 상이한 형태의 작업을 수행할 수
있어야 함
- 제품이나 장비의 또는 제품군의 영역을 뛰어넘어 최적 경로, 패턴, 공간 레이아웃을 고려
한 학습기능 추가
- 주어진 컨텍스트 내에서 다양한 기능을 수행할 수 있어야 함
- 운용 환경 내에서 발생할 수 있는 예기치 않은 상황에 대응할 수 있어야 함
□ (주요 시장 데이터) 가전기기 시장은 청소 및 세탁 관련 기기로 분류할 수 있으며 유럽 시장
규모는 연간 2천억 유로, 이 중 소형 가전은 연간 130억, 대형 가전은 300억 유로로 추산
o 유럽은 글로벌 상위 5대 기업 중 3개 보유하고 있음

<유럽 로보틱스 전략 연구 아젠다 (2020)>
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o 또한 현재 30억 유로 규모의 첨단 가전로봇 시장은 2020년까지 100억 유로까지 성장할
것이며, 이 중 바닥 청소 로봇을 포함한 가전 로봇은 매년 두 자릿수 이상 성장 기록하고
있음
o 진공청소기는 미국의 iRobot Corp가 주도하고 있으며, 연간 250만 유로로 집계: 동일한 제
품(클론)이 쏟아져 나오고 있으며 이 중 Dyson은 2015년과 이듬해 일본 및 유럽 시장에
각각 진출
(2) 세부분야 - 엔터테인먼트
□ 장난감 분야는 전통적으로 견고한 소비자 기반 및 저 수준의 로보틱스 기술을 특징으로 하
며, 비용은 꾸준히 낮아지는 대신 기술 수준은 반대로 증가하는 추세
□ 그러나 교육적인 측면에서 부작용 존재하기 때문에 시장 팽창 억제력 받고 있음
□ 반면, 놀이동산, 테마파크, 박물관의 경우 교육적 또는 혁신적 인터랙티브 기술이 투입되고
있으며 높은 사용자 경험을 유도한다는 측면에서 긍정적
□ 게임 산업은 영화나 음악 산업보다 규모가 크며 로보틱스 기술은 3D 센싱을 제외하고는 규
모가 크지 않음; 그러나 로보틱스 기술을 활용한 게임 및 광고/홍보 영역은 어느 정도 수
요 지속될 전망
□ (미래시장 및 기회) 장난감 산업은 낮은 이윤, 대량 판매, 빠른 트렌드 변화가 특징이며, 최
종 소비자가 시장 부침에 영향을 크게 주고 있음
o 첨단 기술이 장착된 장난감이 출현하기 시작하였으나 그 시장은 그렇게 크지 않음
o 대부분의 제품은 인간 미니어처 및 휴머노이드 형태를 띠고 있으며, 이는 로보틱스 기술
개발 및 첨단기술 집약을 통한 상호작용 증대와는 거리가 다소 있음
o 시장에서 성공적인 평가를 받는 제품은 대개 엔터테인먼트와 교육을 적절히 혼용한 형태
가 일반적임; 즉 교육적인 측면은 높은 가격 수준을 정당화시킬 수 있는 유일한 근거
(3) 세부분야 - 교육
□ 교육 분야를 대상으로 한 첨단기술 시장은 학교나 고등교육기관을 대상으로 한 학습 지원
시스템에 집중되어 있음
□ 학교에서는 수업 과정에서 실습을 위한 지원도구로 사용될 수 있으나 유럽 교육시장에서
필요한 적절한 표준이 마련되어 있지 않기 때문에 국가 및 지역마다 단편화가 높은 추세
□ (현재시장 및 미래기회) 교육 부문 최종 시장은 취학 전 교육에서부터 대학교까지 다양하게
분포

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o 미취학 아동을 대상으로 한 흥미위주의 학습 키트, 로봇 조립 도구 등이 주류를 이룸
o 인터넷 및 3D 프린터 기술을 이용한 기술도 서서히 시도되고 있음
(4) 세부분야 - 생활 편의 증대 기기
□ 생활 편의 증대(Assisted living, 약칭 AL)은 로보틱스 기술을 활용하여 연령에 상관없이 독
립적인 생활을 영위할 수 있도록 돕고, 사회 구성원의 참여, 혁신을 유도할 수 있도록 유도
하는 개념 및 기술을 통칭
□ 이 기술 영역은 가정, 마을 그리고 시민들의 일상생활이 이뤄지는 모든 거주 환경에서 실현됨
□ AL은 헬스케어 영역과 혼동되기 쉬우나 구현 기술이 비 의료 애플리케이션이라는 점과 노
령인구가 주 고객이 된다는 점에서 차이
□ 로보틱스 기술의 하위 영역으로서 AL은 인류가 일상생활을 영위하고 일하는 환경의 질을
향상시키고 사용자 개인에게 맞춘 지속가능한 지원과 도움을 준다는 점에서 로보틱스 기술
의 본래 취지와 가장 합치되는 분야
□ 유럽의 경우 인구통계학적 변화(노령인구비중 급증)와 이에 따른 의료비용 증가라는 문제를
해소한다는 점에서도 의미가 크기 때문에 관련 분야 파괴적 혁신에 대한 기대 매우 크고,
이를 통한 새로운 글로벌 시장 진출 기회 큼
□ AL 로봇은 다양한 기능을 포함할 수 있으나 주로 아래 5가지 영역에 해당
o 가사 서비스 : 청소, 설거지, 보안, 요리 준비
o 사회 활동 도움 : 사회적 교류활동 도움, 헬스케어 모니터링, 텔레프레젠스
o 위생, 인지형 지원 서비스, 건강 모니터링, 긴급 상황 도움
o 가정 내, 외출 도움, 장거리 이동 편의 증가
o 사람이 제공할 수 있는 안전 및 지원서비스에 준하는 개인적인 동기 제공
(5) 현재시장 및 미래 기회
□ 텔레프레젠스 로봇 기술
o 텔레프레젠스 로보틱스는 통신기술과 로보틱스 플랫폼을 결합한 것으로, 원격 환경에서 상
호작용의 효율을 극대화 할 수 있음
o 이러한 시스템은 헬스케어 관련 종사자들의 환자 원격 진료, 질병이나 개인적인 이유로 등
교나 출근이 불가능한 경우를 포함하여 활용범위 무궁무진
o 이미 존재하는 시스템 영역이나 원격 환경 조정, 피드백, 햅틱 센서 등을 통한 상호작용

<유럽 로보틱스 전략 연구 아젠다 (2020)>
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범위 확대 가능
o 프라이버시나 보안에 대한 우려는 시장 확대에 장애요소로 작용
□ 개인 웰빙 서비스
o 노령 인구 증가 및 의료 서비스 수요 증가는 집에서도 충분한 건강관리 및 삶의 질 향상
기대
o 로보틱스 기술은 치료 및 진단을 위한 높은 잠재력 가지고 있으며, 특히 운동, 건강 모니
터링, 다이어트 등의 웰빙 관련 행위에 대한 효과 기대는 광의의 의료행위 범위를 폭넓게
확장한다는 점에서도 큰 의의 지님
o 이 분야의 핵심은 적절하고 효과적인 센서 시스템의 배치: 물리적 접촉, 감정 상태 측정,
걸음걸이, 행동 데이터 등의 지속적인 수집 및 해석은 건강상태 관리에 필수적
o 그러나 사용자 수용 의도는 사람마다 다르기 때문에 로봇 사용에 대한 동기, 사용 용이성,
물리적/인지적/정서적 편의성에 대한 깊은 고찰 필요
□ 개인 모빌리티를 위한 로봇
o 모빌리티(이동 가능성)은 노인의 삶의 질과 직결되어 있으며, 이를 위한 착석 보조, 실족
방지 및 위생 지원 장치 등은 앞으로도 수요 높아 보임
o 실외 어려움 없는 이동은 사회 통합확대 및 건강한 삶을 위해 필수적이기 때문에, 이동 거
리(장거리, 단거리)에 맞는 적절한 스마트 모빌리티 기술 꾸준히 개발되고 있음
o 그러나 구입비용, 윤리 및 법률 이슈는 잠재 소비자들 및 기술 개발 수준과 맞물려 있기
때문에, 공공/행정 분야와의 연계성 확보는 매우 중요
□ (주요 시장 데이터) 기대수명 증가와 출생률 감소로 인해 근로인구 대비 은퇴인구 비율은
2012년 현재 26.8%에서 52.6%까지 증가(근로인구 2이 1명의 노인을 부양하는 형태)할 예정
o 이러한 트렌트는 사회 구조를 급격히 변화시키고 노령인구를 위한 의료, 사회적 비용의 증
가와 맞물려 있음
o 또한 노령인구의 도심 간 이동 기회가 제한되어 있어 거주중인 지역사회에 고립되고 도심
지 또는 타 도시 시민들과의 교류가 적어지기 때문에 이를 돕기 위한 기술 수요 높아지고
있음
o 공공 및 개인 보건 관점에서 보면 2011년 기준 20.5%의 EU국 노령인구는 빈곤이나 사회
적 격리 위협에 노출되어 있음이 지적되고 있으며, 이는 불가리아, 루마니아, 그리스, 포르
투갈, 이탈리아, 스페인에서는 매우 심각하게 관측
o 관련 기술의 확대 보급을 위해 추가적인 기술 개발 이외에도 국가 차원의 지원금 제도 제
안도 고려할만 하며, 기존의 보건 시스템차원에서도 고려할 필요 있음
o 세계 보건기구에 따르면 전 세계 어린이의 10%가 인지, 사고 및 정신적 장애를 겪고 있음
→ 이는 평생 높은 의료비용을 지불해야 함을 의미하기 때문에 로보틱스 기술의 보급은
장기적인 관점에서 개인 및 국가 정책적으로 큰 수요 창출할 수 있는 잠재력 지니고 있음

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기술군 하위분류 관련 솔루션 예시
시스템 개발
시스템 디자인 고 안전성, 윤리 적 행위 내장 모 듈
모 델링 ·지식공학 실제 사용자 환경 시뮬레이션
시스템 공학 저비용 대량 생산
시스템 통합 모 듈 개발 및 컴포넌트 시장을 위한 공용 API
메 카트로닉스
기계 시스템
경량/저 에너지 소모
대인 안전형 인터페이스 디자인
액추에이터 바이오센서, Lab-on-Chip
센서 센서 소형화
컨트롤 인체를 모 사한 동작 컨트롤
통신 기존 무선 프로토콜과의 통합
소재 다양한 물리 적 특성을 갖는 소재 응용
전력 공급·관리 전일 사용 전력 공급
인간-컴퓨터 상호작용
안전 안전 인증, 웨어러블 기반 제품개발, 패턴인식 등
인터페이스 최소/직관적 인터페이스, 감정 표현 인터페이스
지각
센서 센서 정보 처리 및 코딩을 위한 신경 모 사 구조
해석 장애물 및 사물 파악
내비게이션
로컬라이제이션 3D 로컬라이제이션
매 핑 실내/실외 환경 매 핑 및 재 매 핑
motion planning 동적 환경에서 부드러운 동작 구현
인지
액션 플래닝 경로 및 자원 최적화
n a t u r a l
interaction
사용자 인터페이스 로깅
직관적, 정서적, 사용자 친화적 디자인
※ 일반 사용자 로보틱스 분야 기술 목표 예

<유럽 로보틱스 전략 연구 아젠다 (2020)>
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III 사용 환경 분류에 따른 전망
□ (공간 환경) 센서 데이터를 통한 사물 파악, 구분, 범주화로 고정, 구조화, 반 구조화, 비 구
조화로 객체를 분류할 수 있는 기능
□ (시간 환경) 로봇 시스템의 예측기능을 강화할 수 있는 요소로 정적, 예측 가능, 역동성, 예
측불가능성을 각각 구분할 수 있음
1. 지상 환경 및 인체용
(1) 관련기술 1 - 스마트 시티
□ 로보틱스 기술은 스마트 시티 개발에 중요한 역할을 차지하고 있음; 첨단 편의 서비스 제공
이외에도 인프라 유지 및 각종 데이터 수집 가능
□ EU는 스마트 시티 관련 파트너십과 및 테스트 베드를 운영하는 중이며 코펜하겐, 바르셀로
나, 헬싱키가 대표적
□ 그 밖에 PARLOMA를 통한 이탈리아 연구대학부의 “Smart Cities and Social Innovation
Under 30" programm이 우수 사례로 인식
□ 스마트 시티는 로보틱스 기술을 광범위하게 활용하는 것을 시작으로, 궁극적으로는 기술 자
체로 그 형태를 갖출 수 있는 분야
□ 가령 건물, 도로, 건물 접근 등을 첨단 운송수단을 통해 시민의 삶과 도시의 특성을 변화무
쌍하게 바꿀 수 있다는 점에서 획기적
□ 스마트 시티를 위한 로보틱스의 활용은 배송 서비스, 쓰레기 처리, 교통, 인프라 유지 등이
대표적이나, 사회복지, 소비자 판매, 여가, 사회 참여 증진을 통해 로보틱스 기술의 수용 및
배치에 긍정적 역할
□ 기술적으로는 사회 관련 각종 활동 및 패턴 분석을 통해 사물인터넷 및 시맨틱 웹과 같은
첨단 정보통신 기술이 폭넓게 응용되어, 궁극적으로는 전문가를 포함한 사회 구성원의 사회
참여가 획기적으로 늘어날 것으로 기대

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(2) 관련기술 2 - 웨어러블 로보틱스
□ 웨어러블 로보틱스의 활용 분야는 아래와 같이 무궁무진하며, 모터 장비가 포함된 로봇이
인간 몸에 부착되어 기능이나 근력을 보조 또는 강화하는 것으로, 의복 형태, 관절 형태,
피복 외 착용, 로봇 관절, 보철 등으로 그 형태도 다양
o 공장, 건설, 물류, 배송 근로자 작업 보조, 안전 강화
o 긴급 구난 서비스
o 재활 및 물리치료
o 일상 활동 도움
o 보철
o 여가용 장비
o 노인 모빌리티지원
o 인간-로봇 협업
□ 관련 제품 개발은 단순히 기계 분야에 국한되지 않고 아래 영역을 두루 포괄
o 인간 바이오메카틱스
o 인간 반동력 컨트롤 과학 (이해 및 모델링)
o 인간-로봇 상호작용 및 인터페이스
o 로봇 윤리 및 과학철학
o 임상의학이나 산업 생산 애플리케이션 관련 연구
o 인체 피부조직 모델링
o 메카트로닉스
o 통제 이론
o 웨어러블 센서 기술
o 시스템 에저니틱스
o 시스템 아키텍처 및 통합
o 소프트 로보틱스 디자인
o 인간공학 및 인간 중심 설계 방법
o 소재 및 컴포넌트 기술
□ (주요 시장 데이터) 웨어러블 로보틱스 시장은 다양한 마켓 세그먼트에 존재하는 소수 국가
/기업이 점유하고 있으며, 특히 외골격로봇(exoskeleton)시장의 성장세 뚜렷

<유럽 로보틱스 전략 연구 아젠다 (2020)>
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<그림 8> 외골격로봇 기술 기업 국적(좌) 및 분포(우)
(자료원: WearRA - Wearable Robotics Association)
□ 소수의 그룹이 외골격 로봇 시장에서 활약할 것이며 매출은 2021년까지 21억 달러까지 그
규모 성장할 전망
o 이 중 1/4은 대우나 록히드마틴과 같은 글로벌 기업이며, 나머지는 중소기업이나 연구실/
대학교에서 만든 스핀오프 기업
o 우수 기술 보유국가(지역) 으로는 우수한 연구 역량과 혁신 시스템을 보유하고 있는 미국>
유럽>동아시아 순이며, 전체 시장의 90%이상 차지
o 유럽과 미국의 경우 대부분의 혁신활동이 소규모 기업이나 연구소에서 시작되기 때문에
대규모 자본을 보유한 기업들은 혁신 스타트업을 인수하는 방향으로 진행
□ 동아시아의 경우 소수의 대기업이 안정적인 산업자본을 기반으로 관련 역량을 독식하고 있음
2. 항공 로봇
□ 항공 로봇 응용분야는 이미 대부분 관련 기업이 제품 상용화에 성공한 사례가 많은 반면,
규제가 기술 및 시장 확대 제약 요소로 작용하고 있음
□ 그러나 범 유럽 시장 구축을 위해서 유럽 본위의 높은 수준의 규제 조율이 이뤄지면 그 자
체로 우수한 글로벌 시장 경쟁력을 가질 수 있을 것으로 기대
□ 주 영역은 검사/유지보수, 물류/배송, 검색/구조, 환경 모니터링으로 크게 나눌 수 있음
□ 2009년에 발간된 경량형 무인기 (Light Unmanned Aircraft Systems, LUAS) 관련 보고서에

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따르면 유럽 내 관련 기업을 보유한 국가는 총 20개로, 도합 169개 기업이 무인기 시장에
서 경쟁하고 있는 것으로 조사
o 이 중 117개는 중소기업이며, 대부분(104개)은 중소기업
□ (현재 기회) 고가의 핵심 인프라 관리 및 모니터링을 위한 무인기 시장은 가장 유망한 분야
로 알려져 있음
□ 관련 장비는 다양한 형태의 센서를 매개로 위치 데이터를 포함한 다수의 정보를 주기적으
로 수집할 수 있는 기능이 핵심 성공요인으로 지적
o 가령 오염물, 방사능, 화학물질 노출 또는 구조물 완성 전/후 검사 및 분류업무에 투입될
수 있는 잠재력 큼
□ 응용 가능한 영역은 아래와 같음
o 분산형 설비 : 전력선, 변전소, 도관 등
o 화력발전소 보일러, 굴뚝, 냉각 타워, 댐, 풍력 터빈, 그리드 인프라
o 지열 발전소, 태양광 발전단지, 지상 풍력 단지, 해상풍력단지 검사, 유지보수
o 정유시설, 가스 추출 시설 및 화학 산업단지
o 항공우주 설비 공장 내 대형 부품 검사 및 유지보수
o 원자력 발전시설 철거, 원자력 실험실 해체, 핵 반응로 검사 등
□ 기술적으로는 고 정밀 자동 항법 및 위치 파악을 위한 플랫폼 정확도가 낮다는 점이 제약
사항으로 지적
□ 아래와 같이 접근이 어렵거나 위험도가 높은 작업에도 활용 기회 높음
o 산업장비 비 파괴검사 시 샘플 수집, 센서 배치, 청소
o 건설 현장 관리 감독, 철거 작업 관련 장비 배치(폭약) 및 작업 후 확인
o 원전 사고 후 모니터링 및 인명구조, 노후 유전/가스전 관련 데이터 수집 (후쿠시마 원전
사고에서 투입된 로봇 장비로 인식 대폭 개선되어 큰 잠재시장 형성한 바 있음)
3. 해양 로봇
□ 지구 표면적의 70% 차지하는 바다는 식료품, 고용, 경제, 천연자원 뿐 아니라 대체 에너지
로서도 인류에게 매우 큰 의미 지님
□ 이러한 배경에서 해양 로보틱스 기술은 아래와 같은 응용 분야 제시

<유럽 로보틱스 전략 연구 아젠다 (2020)>
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o 환경 탐사, 모니터링, 평가
o 원유/가스 탐사
o 항구, 국경 감시 및 보호
o 심해 자원 탐사 및 채취
o 과학 데이터 수집 및 샘플링
o 해저 농업 및 양식
o 안전한 해상 운송 기술
o 전자동 선박 및 항법기술
o 잠수부 지원 로봇
o 탐색 및 구조
□ 지난 몇 년간 심해 탐색이 가능한 로봇 개발 관련 연구가 다수 진행되었으며, 20년 사이 크
게 그 기술 수준 성장하였으나 아래와 같은 제약사항 관찰
o 자율 해양 로봇을 위한 규정 및 기술 모니터링 체계 미흡
o 자동 충돌 방지 시스템 기술 수준 아직 낮음
o 수질 오염 관측을 위한 자율 녹색 센서/모니터링 기술 부족
o 초 저 주파수 대역 원격 조정 기술
o 수중 음성, 전파 및 영상 커뮤니케이션 기술
o 비용이 낮으며 사용하기 쉬운 반 영구적 관찰/모니터링 기술
o 자동 작업 시작, 복구, 에너지 충전을 위한 도킹 시스템 및 대용량 데이터 전송 장비
□ 무인 해양 로봇 시장 규모는 2015~2019년 사이 30억 달러로 추정되나, 바다가 갖는 경제효
과, 데이터 수집, 해상 작업과 같은 활동을 모두 고려하였을 때 그 잠재 규모는 더욱 큼
□ (현재기회) 무인 해양 시스템 및 해양 기술은 주로 해양(offshore), 보안 및 연구 영역에 집
중되어 있으며 3개 주 영역은 아래와 같음
1) Offshore 및 가스
o 증가하는 연안 탐사 및 생산 프로그램
o 심해 (원격/가혹 환경)
o 인명 구조 솔루션
o 기존의 고가 파이프라인 점검 시스템을 대체할 수 있는 기술
o 비용 절감 및 효율 향상 기술
2) 보안 기술
o 예산 제약이 있는 해양 보안 활동
o 멀티 플랫폼을 활용한 선박 운용 절감
o 새로운 탐색 방법론을 활용한 저 소음 잠수함 추진

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o 고 해상도 센서
o 무인 기술 인식 향상
3) 과학연구용
o 재난 예보 및 사후 작업용
o 지역, 국가, 글로벌 단위 해양 탐사 시스템
o 기후변화와 같은 글로벌 이슈 대응
o 지역, 소규모 연구 활동
o 빙하지역과 같은 가혹조건 연구 가능성 확대
o 심해에 존재하는 문화유산 연구 및 보존
□ 원격 수중 탐사 로봇(ROV)은 2010년 기준 시장 규모 8억 5천만 달러이며, 관련 기기 운용
시장은 2011년 기준 9억 7600만 달러에서 2015년 15억 달러까지 성장
o 이 중 천공(드릴) 기술은 가장 비중이 크며 연간 복합성장률 14% 성장: 이는 2011-2015년
사이 최고 수준의 드릴 장비가 221대 판매되었음을 의미
o 탐사로봇이 가장 많이 판매된 세부 분야는 유전/가스 산업이며 보안 및 연구는 각각 25%
점유
o 원격 수중 탐사로봇 수요는 대개 연안 시추/탐사, 보안, 해양 데이터 수집이며, 주로 브라
질, 나이지리아, 인도네시아, 멕시코 만에서 대거 투입
o 보안 시장에서는 군사 탐지, 정찰, 지뢰 해체작업 등에 주로 활용
□ 자율 수중 로봇(AUV)는 원격수중탐사로봇 보다 시장 규모작음: 연간 복합 성장률 기준 규
모 2억 달러로 미국 기업의 시장 지배력 큼
o 2019년 까지 23억 달러까지 성장할 전망이며, 그 성장 잠재력은 이보다 더욱 크다고 추정
o 현재까지 이를 활용한 군사/보안 시장은 전체의 절반 차지하며 보안/연구 부문은 30%,
시추/탐사는 20% 점유
o 2016년 까지 군사, 보안, 연구 부문이 크게 성장하여 89%까지 늘어날 전망이며, 일반 민간
산업 시장은 11%내외일 전망

<유럽 로보틱스 전략 연구 아젠다 (2020)>
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III 로보틱스 기술 구현 요구사항
□ 로봇 시스템 운용은 폭넓은 기술 영역의 통합을 전제로 하고 있기 때문에 개별 기술의 특
성화 뿐 아니라 유기적인 통합을 전젝로 전반적인 시스템 성능 분석도 매우 중요
□ 다양한 시스템 성능은 시스템의 적절한 조율 및 응용 분야에 따라 좌우되기 때문에 시스템
어빌리티는 성능 지표 및 요구사항 충족에도 중차대한 역할
□ EU 로드맵은 2020년까지 유럽 로보틱스 연구개발혁신 영역의 지향점을 명확하게 정리하고
세부 요소기술이 핵심 어빌리티 목표를 어떻게 구체적으로 충족시킬 수 있는지 판단하는데
도 도움 될 수 있음
(1) 조정 가능성 (Configurability)
□ 로봇은 상이한 작업을 위해 각종 변수와 동작 조건을 (재) 조정 가능해야 함, 여기에는 시
스템 재 프로그래밍 뿐 아니라 시스템의 물리적 구조 변경도 포함 (예: 도구 교체)
□ 시스템 조정 대상은 은 소프트웨어 모듈/컴포넌트, 센서/기타 전자 시스템, 시스템 기계 구
조로 크게 분류할 수 있음
(2) 적응 가능성 (Adaptability)
□ 로봇은 상이한 작업 시나라오, 작업환경, 조건에 적합하게 스스로를 적응시킬 수 있는 능력
을 가져야 하며, 긴 시간이 소요되는 경우도 이에 포함
□ 조정가능성(Configurability)과 자율 의사결정성(Decisional Autonomy)과 차이: 적응가능성
은 성능 최적화 목표 경험에 입각한 장기간에 걸친 매개변수 변경을 포함
(3) 상호작용 능력 (Interaction Ability)
□ 로봇 시스템은 인간 사용자나 다른 로봇과의 물리적, 인지적, 사회적 상호작용 기능이 포함
되어야 한다는 뜻으로, 객체 간 단순 통신 프로토콜 이외에도 소셜 컨텍스트를 기반으로
한 고차원 의사소통도 이 범주에 포함
□ 상호작용 능력은 다양한 애플리케이션에서 매우 중요한 요소로, 물리적 상호작용, 인지적
상호작용 및 사회적 상호작용으로 구분할 수 있음

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(4) 방어 가능성 (Dependability)
□ 방어가능성은 시스템 오류 없이 주어진 과업 수행을 보장할 수 있는 능력으로, 시스템 신뢰
성 수준을 결정짓는 요소
□ 오류 방어, 기능 방어, 환경 방어, 상호작용 방어로 크게 구분 지을 수 있음
(5) 동작 가능성 (Motion Ability)
□ 로봇 시스템의 물리적 작동과 관련된 요소로, 동작의 정확도, 반복성을 통해 정량적으로 측
정할 수 있음
□ 더 나아가 다양한 매체 또는 매체 간 움직임을 제약 없이, 효율적으로 할 수 있어야 함 (예:
결빙지역, 모래가 많은 환경, 수중/수상/해저와 같은 다양한 환경에서도 균형과 효율적인
동작이 보장)
(6) 조작 가능성 (Manipulation Ability)
□ 로봇이 개체를 다룰 수 있는 능력을 의미하며, 최종 동작이나 특정 작업을 정확하고 반복
가능한 형태로 이행할 수 있어야 함
□ 물리적으로 상이한 특성을 갖는 물체를 잡고 있거나 움직이고, 서로 다른 두개의 물건을 매
칭 시킬 수 있는 작업과 관련됨(예: 결합 및 적재)
(7) 지각 가능성 (Perception Ability)
□ 로봇이 자신의 운영환경을 인식할 수 있는 능력으로, 사물의 정확한 감지, 공간 정보, 위치
정보, 우선순위에 입각한 사물의 인접성 등을 감지하는 것이 가장 기본적 구현형태
□ 대표적인 예로 로봇팔이 스스로의 움직임과 주변 환경 변수를 인지하고 분석, 효율적인 동
작을 스스로 파악
(8) 자율의사 결정성 (Decisional Autonomy)
□ 로봇이 자율적으로 행동할 수 있는 능력을 의미
□ 거의 대부분의 시스템이 어느 정도의 자율성을 가지고 있기 때문에 조립 라인에서의 간단
한 동작이 특정 이벤트 발생시 센서 감지에 의해 멈출 수 있는 기능부터 복잡도가 높은 환
경에서의 의사결정을 두루 통칭

<유럽 로보틱스 전략 연구 아젠다 (2020)>
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(9) 인지 가능성 (Cognitive Ability)
□ 로봇이 개별 동작과 작업 환경을 인식하여 불확실성이 높은 작업에도 효율적이고 효과적인
작업을 구현할 수 있음을 의미
□ 사람이 로봇에게 입력하는 자연어 형태의 명령어, 제스처를 해석할 수 있는 기능이 대표적
이며, 다른 개체와 기능간의 연관관계를 분석하여 필요한 동작을 실시

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IV 미래 기술 카테고리
1. 시스템 개발 -“Better Tools and Processes for Better Systems”
□ 개요
o 실질적으로 사용 가능한 로보틱스 시스템 개발을 위해 시스템 엔지니어링 기반 접근은 오
늘날 통상적으로 사용되는 시스템 프로세스, 방법론, 모델, 도구를 능가해야 하며 아래와
같은 목표를 실현해야 함
- 복잡형 로봇 시스템 개발에서 소프트웨어, 시스템 디자인 방법론을 "make or break" 의
관점에서 접근할 수 있어야 함
- 아이디어에서 최종 사용에 이르는 "소프트웨어 전체 생명주기"에 집중
- 로보틱스 기술 확산 및 비즈니스 생태계 구축을 위해 개방성과 표준화에 많은 비중
- 복잡한 로봇 시스템과 생명주기를 모델 기반 방법론을 도입 (예: 전통적 문서기반 접근이
아닌 컴퓨터 지원형 도구 및 컴퓨터 처리 가능형 모델 기반 방법론 도입)
- 추상적이기 쉬운 일반적, 표준형 소프트웨어 엔지니어링 및 알고리즘 개발에서 탈피
<그림 9> 로보틱스 소프트웨어 개발 및 생명 주기 개발 목 표 비전
□ 관련기술 및 방법론
o 시스템 전체 생명주기 지원
o Tooling and availability of reference implementations
o Reusable and composable building blocks
o Quality of Service Everywhere
o Models, knowledge representation, and standards

<유럽 로보틱스 전략 연구 아젠다 (2020)>
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2. 인간-기계 상호작용 - “Better Interaction”
□ 개요
o 미래 로봇 애플리케이션은 인간과 보다 긴밀하고 유연한 상호작용이 필수적이기 때문에
직관적이고 자연스러운 사용자 인터페이스는 사용 주체인 인간이 학습을 위해 적은 노력
을 들이면서도 피로가 적어야 함 → 이러한 상호작용은 몰입형 가상현실부터 실제 물리적
인 형태까지 다양할 수 있음
<그림 10> 역할과 단계가 명 확히 구분된 기존 개발 방법론(좌)과 새롭게 제안된 인간 중심
개발 패러다임(우)
□ 관련기술 및 방법론
o 소프트 로봇, 지능형 상호작용 컨트롤 기술을 위한 액추에이터 및 모델 기반 컨트롤 원리
o 향상된 성능의 인지 기능을 통해 사회적 행위 평가 가능
o 모터, 센서, 센서모터 성능, 동적 인간-기계 상호작용 시나리오 분석 기법
o 실시간 작업 기획 및 안전도 향상
o 사전에 정의되지 않은 불확실한 환경에서도 작동 가능한 고성능 인지 아키텍처
o 실제 작업장에서 구현 가능한 실시간, 저비용, 고효율, 인증 가능한 감시 체계 마련
o 로보틱스 안전성 평가를 위한 측정 기준 개발
o 관련분야 인증 체계 마련

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3. 메카트로닉스 - "Better Machines"
□ 개요
o 메카트로닉스는 메커니즘, 센서, 액추에이션, 컨트롤 기술 등과 함께 로보틱스의 중추적인
역할을 수행하는 분야이자, 모든 로봇의 기능과 작동의 기초가 되기 때문에 기술 혁신은
대부분 메카트로닉스에 집중되어 있음
□ 관련기술 및 방법론
o 새로운 액추에이터 컨셉트 개발
o 스마트 메카트로닉 디자인 기술
o 센서 : 센서 신호의 품질을 평가하고, 애플리케이션 요구에 맞는 수집 주기 조정 가능(예:
실시간 또는 주기적)
o 기계 및 컨트롤 디자인 컨셉트 개발
o I-PIA(industrial passive impedance actuation) 개발
o 차세대 고 회전력(ideal torque source)원 개발
o 스마트 기계 시스템 디자인 기법
o 표준화 및 모듈형 기계 컴포넌트
o 소프트 로보틱스 기술: 구조, 센서, 액추에이터가 특정 조건이 주어지면 자체적으로 사라질
(용해, 융해, 부식) 수 있는 기술 개발
o 생 호환성(bio-compatible) 로보틱스 컴포넌트: 수술용 로봇, 재활용 장비와 같은 기기는 인
체와 긴밀하게 작동해야하기 때문에 이에 맞는 간섭 최소형(minimal invasive) 인터페이스
연구 중요
o 로봇 센서 처리
4. 지각
□ 개요
o 지각 기술(perception technology)은 로봇으로 하여금 자신이 속해있는 환경을 인식하고
정량적으로 측정할 수 있는 능력을 부여
o 지능형 작동을 실현하기 위해서 지각 기술은 센서에서 유용한 데이터를 수집, 정제, 분류
하여 장기간에 걸쳐 유의미한 정보를 추론하고 패턴을 학습할 수 있어야 함
o 크게 센싱(sensing)과 해석(interpretation)으로 구분할 수 있음: 센싱은 로봇 센서에서 생성
한 데이터에서 의미 있는 데이터로 정제함을 의미하며, 해석은 센싱 프로세스에서 취득한
정보를 통해 환경에 대한 높은 수준의 이해를 의미

<유럽 로보틱스 전략 연구 아젠다 (2020)>
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□ 관련기술 및 방법론
(센싱 관련)
o 2D/3D센싱 및 프로세싱 (예: 색상/열 감지 카메라, 레이저 거리 측정기, 스테레오 이미징
시스템)
o 촉각, 힘 센싱 및 처리
o 다양한 센싱 방법 통합
o 다양한 물리적 형태의 개체 이미징 (거울, 반사체, 욕실 악세사리, 베어링, 조인트, 항공기/
자동차 부품)
o 초소형 부품 및 컴포넌트 이미징 등
(해석 관련)
o 2D/3D 데이터 기반 개체 감지, 인식, 위치파악, 추적, 모델링
o 시맨틱 장면 분석 기법 및 장기간에 걸친 패턴 파악
5. 내비게이션
□ 개요
o 내비게이션 기술은 실제 운영 환경에서의 성패여부를 결정짓는 가장 중요한 요소 중 하나
로, 구조도가 낮고 동적 환경일수록, 그리고 사람의 개입이나 컨트롤 없이도 작업을 완료
하는데 필수적
o 미래 로보틱스 애플리케이션은 과업에 적절한 수준의 네비게이션 성능을 보장해야하기 때
문에 보다 높은 수준의 기술개발을 필요로 함
o 크게 3개 요소 기술로 정의할 수 있음: 자기 위치 파악, 맵 구축/해석, 경로/작동 계획 및
실행
o 인공위성과 네트워크 기반 기술이 글로벌 내비게이션 및 절대 물리위치 파악을 위한 가장
중요한 기술이지만, 센서, 각종 근거리 통신 프로토콜은 실내에서의 상대위피 파악을 위한
보완적 기술로 활용되고 있음
o 이러한 기술을 기반으로 한 매핑은 절대 또는 상대 위치를 참조로 내비게이션을 가능케
하며, 맵 구축 업무 또한 위치파악 프로세스를 전제로 하기 때문에 중요도가 큼
□ 관련기술 및 방법론
o 유연한 실내 및 실외 내비게이션
o 고 정밀, 저 비용 시스템
o 계층화된 맵 배치 및 응용, 동적 맵 구축, 클라우드 기반 위치 파악 서비스
o 다양한 자유도 할당에 따른 효율적인 경로 탐색
o 협력형 내비게이션

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o 기지국 시각화를 통한 실외에서의 위치 파악
o 장기간에 걸친 지도 데이터 수정
o 시맨틱 매핑
o 소셜 내비게이션 등
6. 인지
□ 개요
o 인지형(cognitive) 로봇은 긴급 상황, 과거 경험 및 이를 통해 도출된 미래 조건을 실시간
으로 예측하고 행동할 수 있음
o 인지는 시스템 전반에 걸친 프로세스로 컨텍스트 전후의 의미를 파악하고 이에 맞게 행동
할 수 있는 근거를 제공
□ 관련기술 및 방법론
(1) 정보 표현/추론(이하 KR&R)
o KR&R은 진보되고 확장된 형태의 인공지능으로, 데이터 마이닝, 검색 엔진, 추천 시스템과
같은 지능형 애플리케이션 영역의 핵심
o 기계에게 명확한 형태의 정보를 제공하고 지식을 통한 추론이 가능케 하여 선언적 지식
(know-what)과 규정적 지식(know-how)의 관점을 모두 다룸
(2) 액션 플래닝
o 지식 기반 기획(planning) 은 인공지능의 가장 오래된 영역으로 스케줄링, 자원 배치, 실행
계획 감독 등을 포괄
o 폐쇄형 루프 planning, 하이브리드 planning, 계획-실행-모니터링 통합, 시뮬레이션, 메타
인지 등
(3) 머신러닝 기법 기반 액션 플래닝
o 머신 러닝 기법은 로보틱스에서 자주 활용되는 영역으로 supervised classification or
regression, unsupervised clustering, reinforcement or policy learning으로 구분
o 자동 카테고리 분류 및 카테고리 간 일반화
o 비전통적인 데이터 영역을 통한 학습
o 딥 러닝, 시연을 통한 학습(LfD), 지식 기반 학습 방법론 통합 등
(4) Natural interaction
o 인간 행위 및 사회적 행동 분석
o 자연적 행위 분석
o 인간 인지행위 모델링

<유럽 로보틱스 전략 연구 아젠다 (2020)>
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분야 구분 산업용 로봇 지원형 로봇 헬스케어용 로봇
안전 매 우 중요 매 우 중요 중요
용어 표준화 중요 중요 중요
성능 평가 표준 잘 정의됨 세부 영역마 다 상이 세부 영역마 다 상의
상호 운용성 폐쇄형 모 듈이 일반적
중소기업 중심 시장
개발 촉진 가능
비용 절감 가능
기술 영역 정의 산업 서비스영역 중심
산업 서비스
의료인력 지원
의료 서비스
복잡형 프로세스
기업 고객 레퍼런스
확보를 위해 중요
개인 소비자 권리 를
위해 중요
환자 권익을 위해
중요
인간-로봇
상호작용
중요 세부 영역마 다 상이 세부 영역마 다 상이
환경 영향 미래에 중요 현재 중요
중요하나 살균(위생)
규정 충족 필요
o 로봇을 대상으로 한 소프트 커뮤니케이션 기술 구현
o 언어적, 비 언어적 커뮤니케이션
o 자율 내비게이션 및 군중에 노출된 환경에서의 위치 추적 및 탐색 기능
o 사회적 상호작용을 통한 적응 및 학습 기능
o 사회적 기능이 추가된 로봇의 윤리 및 사회적 관점 변화 대응
o 신경 모방 엔지니어링 및 학습
o 동적 시스템 이론
※ 참고: 로보틱스 분야 표준화 관련 이슈 일람

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