만화를 보고 자란 보다 "성숙한" 세대의 독자는 The Jetsons 쇼를 기억할 것입니다. , 4인 가족과 반려견 Astro가 Orbit City에서 일상을 보내는 모습 2062년, 버튼을 클릭하면 작은 손으로 운반 가능한 서류 가방으로 접히는 하늘을 나는 자동차를 타고 돌아다닙니다. 그 중에는 가정부이자 가사도우미인 Jetson의 인간형 가정용 로봇 Rosie가 있습니다. Rosie는 집안의 모든 하찮은 일을 하며 손에 진공 청소기를 들고 바퀴 달린 다리로 굴러다니는 모습을 자주 볼 수 있습니다.
Rosie는 수십 년 동안 대중 문화에 등장한 로봇 캐릭터의 긴 목록 중 하나일 뿐입니다. 인간은 로봇이 우리 삶의 정상적인 일부가 되어 종종 더 하찮은 일과 집안일을 떠맡는 미래에 대한 아이디어를 지속적으로 가지고 놀고 탐구해 왔습니다. 그럼에도 불구하고 그러한 미래는 지금까지 실현되지 않았습니다. 아마도 지금까지 우리에게 가장 가까운 것은 Roomba 로봇 청소기일 것입니다.
실제로 로봇은 최근 몇 년 동안 놀라운 발전을 이루었습니다. 컴퓨터 비전, 손재주 및 전반적인 경제성의 향상 덕분에 로봇 공학 응용 프로그램은 다양한 반복적이고 무거운 작업에 점점 더 유용하고 편리해졌습니다. 그러나 로봇 공학의 성장은 대부분 산업 응용 분야에서 발생했기 때문에 일반 대중의 눈에는 보이지 않습니다. 그러나 최근 AI, 메카트로닉스, 센서 및 배터리 분야의 획기적인 발전 덕분에 이것이 바뀔 가능성이 있다고 믿을 만한 강력한 이유가 있습니다. 따라서 이 기사의 초점은 소위 서비스 로봇에 대한 전망입니다. , 즉, 보다 소비자 및 상업적 지향적인 로봇 시장. 이것은 자율 학습 및 모듈식 플랫폼이 가장 관련성이 높은 영향을 생성하는 앞으로 개발에서 가장 흥미로운 영역일 것입니다. Rosie가 우리를 위해 집을 청소하고 음식을 요리해 주는 미래는 아마도 더 이상 그렇게 먼 신기루가 아닐 것입니다.
첫째, 몇 가지 명확한 정의가 순서대로 있습니다. 그리고 아마도 가장 좋은 출발점은 로봇 자체가 무엇인지에 대한 보다 근본적이고 일반적인 질문에서 시작하는 것입니다. . 공통된 정의를 식별하는 것은 어려운 일입니다. 세 명의 다른 로봇 공학자에게 물어보면 다양한 답변을 얻을 수 있을 것입니다. Oxford Dictionary는 로봇을 "복잡한 일련의 작업, 특히 컴퓨터로 프로그래밍할 수 있는 작업을 자동으로 수행할 수 있는 기계"로 정의합니다. 그러나 이와 같은 표준 정의를 사용하는 것은 이론적으로 많은 표준적인 일상 기계가 로봇으로 간주될 수 있음을 암시할 수 있기 때문에 종종 불만족스러울 수 있습니다. 예를 들어, 식기 세척기나 ATM 기계는 프로그래밍 가능한 명령을 받은 다음 자동으로 일련의 작업을 실행하는 기계입니다. 하지만 정말 로봇일까요?
내가 보기에 더 적절한 정의는 UC Berkeley의 로봇 학자 Anca Dragan이 제시한 것입니다. 그는 로봇을 "물리적으로 구현된 인공 지능 에이전트로 물리적 세계에 영향을 미치는 조치를 취할 수 있는 에이전트"라고 정의합니다. 간단히 말해서 로봇은 주변에서 정보를 수집하고 처리한 다음 이 정보를 기반으로 작업을 수행하는 기계입니다. 위의 정의를 사용하면 모양과 기능이 모두 다른 다양한 유형의 로봇이 여전히 존재합니다. 그러나 이들을 함께 묶는 것은 제어 시스템, 배터리, 엔드 이펙터, 센서, 액추에이터 및 주변 환경에 대한 자신의 행동을 이해하고 적응시키는 어느 정도의 지능과 같은 일련의 공통 요소를 공유한다는 것입니다.
현대 로봇의 예로는 공유 작업 공간에서 인간과 함께 작업하고 주변의 인간을 인식하고 그에 따라 움직임을 조정할 수 있는 협동 로봇이 있습니다. 다른 현대 로봇은 물건을 운반하는 창고 주변을 운전할 수 있는 AGV(Autonomous Guided Vehicles) 또는 복잡한 O&M 활동을 수행하거나 라스트 마일 배송에 사용되는 드론과 같이 자율적으로 작동하도록 설계되었습니다. 이 새로운 세대의 로봇은 우리의 삶의 방식을 셀 수 없이 변화시킬 예정인 매혹적이고 흥미진진한 기계입니다.
국제 로봇 연맹(International Federation of Robotics)은 오늘날의 로봇을 산업용 로봇과 서비스 로봇의 두 가지 주요 범주로 분류합니다. 이 구분은 사람과 일과의 관계를 기준으로 로봇을 구별하기 때문에 중요하고 유용합니다. 산업용 로봇은 우리가 공장에 있는 것으로 생각하는 고전적인 로봇으로, 독자는 미리 정의된 작업을 수행하는 로봇 팔을 상상할 것입니다. 산업용 로봇은 사용 및 채택이 꾸준히 증가하고 있으며(아래 그림 참조) 이것은 흥미롭고 빠르게 성장하는 시장입니다.
반면 서비스 로봇은 직장을 넘어 일상 생활과 직장 생활 모두를 개선하는 데 도움이 될 수 있는 흥미롭고 새로운 애플리케이션의 세계로 들어갑니다. 서비스 로봇은 "산업 자동화 응용 분야를 제외한 인간 또는 장비에 유용한 작업을 수행하는 로봇"(ISO 표준 IFR)입니다. 그것들은 개인적인 용도나 전문적인 용도에 따라 분류되며 다양한 형태를 취하며 다양하고 진화하는 응용 프로그램을 가지고 있습니다. 서비스 로봇은 인지, 조작 및 상호 작용과 관련된 로봇 공학의 관련 발전 덕분에 발전하고 있으며, 제 생각에는 자율 학습 및 모듈식 플랫폼이 가장 관련성이 높은 결과와 영향을 생산하는 앞으로 개발의 가장 흥미로운 영역이라고 생각합니다.
언급한 바와 같이 서비스 로봇의 개발 및 미래 성장 전망을 지원하는 다양한 동인이 있습니다. 가장 관련성이 높은 것은 기술 동인, 시장 동인, 생산성 동인 및 안전 동인입니다.
추정치는 상업용 로봇 시장의 잠재적 규모에 따라 다릅니다. 2014년 보고서에서 BCG는 로봇 공학(산업용 로봇 포함)의 세계 시장이 2025년까지 670억 달러에 이를 것으로 추정했습니다. 흥미롭게도 불과 3년 후 그들은 추정치를 크게 상향 조정하여 870억 달러로 추정치를 상향 조정했습니다. 상업 및 소비자 시장 규모(추정치는 각각 34% 및 156% 상향 수정됨). 아래 그림에서 볼 수 있듯이 BCGs는 2025년에 상업 및 소비자 시장 모두의 가치가 각각 230억 달러에 이를 것으로 추정하며, 이를 위해 추정치를 156%와 34% 증가시켜야 했습니다.
IFR과 공동으로 Loup Ventures가 공동으로 수행한 별도의 연구에 따르면 2017년 상업용 로봇 시장은 64억 달러, 256,335대가 판매된 것으로 나타났습니다. 그들은 2025년에 총 1,310,181개의 총 유닛이 판매되어 총 299억 달러(CAGR 23%)에 이를 것으로 예상합니다. 이는 BCG 추정치에서 그리 멀지 않은 것입니다. 아래에 표시된 추정치에서 눈에 띄는 것은 대부분의 가치 성장이 AGV 부문에 의해 주도되는 반면 Drones는 같은 기간 동안 가장 높은 CAGR을 가질 것이라는 점입니다.
많은 추가 추정이 수행되었으며, 결과는 위에 표시된 수치와 종종 상당히 다르지만 모두 공통된 특성을 공유합니다. 이 모두는 다가오는 미래에 상당한 성장을 예상한다는 것입니다.
명심해야 할 흥미로운 점은 시장의 규모를 고려할 때 판매 대수뿐만 아니라 고객이 비용을 지불하는 서비스로서의 로봇의 확산도 고려해야 한다는 것입니다. 로봇과 임베디드 장치를 웹 및 클라우드 컴퓨팅 환경에 원활하게 통합하는 서비스입니다. IDC 보고서에 따르면 2019년까지 상용 서비스 로봇의 30%가 서비스형 로봇의 형태가 될 것이며 같은 보고서에서는 2020년까지 로봇의 20%가 클라우드 기반 소프트웨어에 의존할 것이라고 밝혔습니다. 2017년 22억 달러에서 2022년 75억 달러로 성장하여 로봇 공학 클라우드 시장의 추가 개발로 이어지는 새로운 기술 습득
오늘날 서비스 로봇에는 이미 여러 가지 다른 응용 프로그램이 있습니다. 서비스 로봇이 제조/산업 애플리케이션 이외의 모든 것을 포괄한다는 점을 고려할 때 여기에는 창고, 의료, 농업, 보안 및 기타 여러 영역이 포함될 수 있습니다. 예를 들어 LoweBot은 소매업체인 Lowe's가 Bay 지역 매장에서 출시한 로봇으로 “여러 언어로 된 제품을 찾고 매장을 효과적으로 탐색할 수 있습니다. LowBot은 간단한 질문으로 고객을 지원하므로 직원은 고객에게 전문 지식과 전문 지식을 제공하는 데 더 많은 시간을 할애할 수 있습니다. 또한 LoweBot은 실시간으로 재고 모니터링을 지원할 수 있어 향후 비즈니스 결정을 안내할 수 있는 패턴을 감지하는 데 도움이 됩니다.” 다른 예로는 환대 분야의 Savioke 또는 창고의 자재 취급 분야의 Locus Robotics가 있습니다.
앞으로 수많은 서비스 로봇 애플리케이션이 등장하지만 AGV, 드론, 의료 로봇 및 현장 로봇에서 대부분의 성장이 예상되는 분야가 있습니다. 차례대로 살펴보겠습니다.
AGV는 가장 크고 가장 유망한 상용 애플리케이션이며, 시장은 2025년까지 100억 달러에 이를 것으로 예상됩니다. 시장을 추진하는 것은 자율 주행 기술의 발전입니다.
초기 AGV는 주로 유선(표면에 연결됨)이었기 때문에 상대적으로 유연성이 없었고 설치 비용도 많이 들었습니다. 그러나 최근에는 Fetch Robotics와 같은 회사에서 이전에 경험하지 못한 상황에서 결정을 내릴 수 있는 보다 유연하고 지능적인 AGV를 도입했습니다. 이러한 유연성은 사고 감소, 생산성 향상, 비용 절감 등 다양한 이점을 제공할 수 있습니다.
Amazon은 2012년 KIVA를 인수한 덕분에 창고 내에서 AGV를 최대한 활용한 회사 중 하나입니다. 앞으로 Bossa Nova Robotics에서 수행하는 선반 스캐닝처럼 새로운 AGV 애플리케이션이 계속해서 등장하고 있습니다. UGV(무인 지상 차량)도 주로 군용에서 상업용으로 이동하고 있습니다. Clearpath Robotics는 AGV와 UGV를 모두 개발하는 이 분야의 선두 기업 중 하나입니다.
Fetch Robotics AGV 대 Clearpath Robotics UGV
출처:Fetch Robotics출처:Clearpath Robotics
드론은 다양한 방식으로 비즈니스 운영에 혁명을 일으키고 있습니다. 드론은 3D 매핑 활동, 라스트 마일 배송, 의료 배송, 검사 활동, 데이터 전송, 비디오 수집, 주거 보험 또는 건설 모니터링에 사용할 수 있습니다. 상업 활동에서 드론의 영향은 지금까지 특히 시장이 어디로 향하고 있는지에 대한 추정을 고려할 때 여전히 상당히 제한적이었습니다(PWC는 시장 가치가 1,270억 달러가 될 것으로 추정). 이는 여러 가지 이유가 있지만 주로 규제 문제 때문입니다.
향후 드론이 창출하는 가치의 대부분은 데이터 수집, 관리 및 분석과 같은 부가 서비스 활동과 관련될 것입니다. 자율 드론이 상업적 운영으로 그 존재를 확장할 때 드론은 수집된 데이터를 기반으로 통찰력을 생성하고 자동으로 결정과 행동으로 변환합니다. 다시 말하지만, Amazon은 Amazon Prime Air라는 프로젝트를 통해 드론에 가장 많은 돈을 걸고 있는 회사 중 하나입니다. . 아마존은 다단계 주문 처리 센터, 45,000피트 상공의 공중 드론 창고, 수중 드론 창고 및 드론 충전소를 묘사한 드론과 관련된 다양한 특허를 개발했습니다.
공수 드론 창고
출처:CNBC
특히 AI와 결합할 경우 의료 분야에서 로봇의 잠재력은 엄청납니다. 가장 흥미로운 응용 분야는 수술 로봇, 재활 로봇 및 의료 운송 로봇과 관련이 있습니다.
수술 로봇은 이미 최소 침습 수술을 향상시켜 환자의 외상을 줄였습니다. 손재주와 컴퓨터 비전의 향상으로 인해 로봇은 이제 동일한 절차에서 전문 외과의를 능가할 수 있습니다. 재활 로봇 또는 외골격은 장애인의 삶의 질을 개선하고 이동성, 조정 및 힘을 향상시키는 데 중요한 역할을 하고 있습니다.
의료 운송 로봇은 병원 시설을 탐색할 수 있으며 용품, 약품 및 식사를 가져오고 의사, 직원 및 환자 간의 의사 소통을 최적화할 수 있습니다. 다른 관련 애플리케이션으로는 감염 가능성과 치명적인 항생제 내성 박테리아 발생 가능성을 줄일 수 있는 위생 및 소독 로봇이 있으며, 로봇 처방 조제 시스템은 환자에게 약물을 분배할 때 실수를 줄일 수 있습니다.
Intuitive Surgical의 수술 로봇
출처:유선
AI와 로보틱스는 농업 산업에서도 자리를 잡고 있으며 여러 신생 기업(예:Abundant Robotics 또는 Harvest Automation)이 추진력을 얻고 있습니다. VC는 2017년에 3억 2,000만 달러 이상을 투자하여 이 분야에 상당한 양의 자본을 투입하고 있습니다. 현재 주요 로봇 공학 응용 분야는 수확 및 따기, 잡초 방제, 자율 파종, 살포 및 솎아내기입니다.
수확과 따기는 현재 로봇이 온실에서 사용되지만 과일과 채소를 수집하는 데 사용되는 현장 로봇에서 가장 널리 보급된 응용 분야일 것입니다. 잡초 관리도 확대되어 Ecorobotix의 솔루션과 같은 솔루션을 통해 농장에서 살충제 사용을 줄일 수 있는 기회를 제공하고 있습니다.
컴퓨터 비전의 발전은 또한 자율 파종, 살포 및 솎아내기의 개발로 이어지고 있으며, 식품 산업에서는 다른 흥미로운 발전이 더 광범위하게 일어나고 있습니다. 식품 산업에서는 로봇이 미소 로보틱스와 같은 레스토랑 내부 또는 스타쉽과 같은 음식 배달에 적용되었습니다.
Ecorobotix의 잡초 방제 로봇
출처:에코로보틱스
희망적으로 지금 알게 된 것처럼 앞으로 수십 년 동안 로봇은 우리 일상 생활에서 점점 더 중요한 역할을 할 것입니다. 대부분의 발전은 AI, 컴퓨터 비전, 센서, 내비게이션 및 반도체 기술의 추가 개발과 관련이 있습니다.
그러나 미래는 밝지만 수평선에는 약간의 구름이 있습니다. 이 부문의 발전에 대한 가장 큰 위협 중 하나는 의심할 여지 없이 규제 위험의 형태로 나타납니다. 많은 독자가 이미 알고 있듯이 로봇 공학과 AI를 둘러싼 논쟁이 증가했으며 특히 로봇이 노동력에 미칠 영향에 중점을 둡니다.
이 주제에 대한 제 개인적인 견해는 로봇이 로봇을 채택한 기업의 생산성과 경쟁력을 높여준다는 것입니다. 이러한 생산성의 증가는 평균 급여의 증가로 이어질 수 있고 그래야 하며, 이는 수요를 증가시켜 실제로 창출 새로운 직업 기회. Graetz와 Michaels(London School of Economics) 또는 Bessem(Boston University School of Law)의 다양한 연구에서 알 수 있듯이 로봇 및 자동화 채택의 주요 영향은 저/중급 숙련 노동력에서 벗어나는 것입니다. , 고숙련 노동력으로 전환하여 전체 급여도 인상합니다. 이런 식으로 로봇 공학은 우리 경제에서 더 비천하고 위험한 직업을 제거하거나 줄이고 더 창의적이고 지적인 활동으로의 전환을 허용하는 방법으로 볼 수 있습니다.
그러나 주요 문제는 2017년 Mckinsey 보고서에 요약된 대로 고급 기술 작업으로의 전환이 자동으로 이루어지지 않을 것이며 교육 및 특정 종류의 직업에 대한 자격 재인증과 관련된 노력이 필요하다는 것입니다. 이러한 재교육 노력은 정부와 기술 혁명을 주도하는 기업이 주도해야 하며, 이는 임박한 로봇 공학 혁명이 성공하기 위해 취해야 하는 가장 중요한 조치입니다.
자동화 및 로봇 공학이 직업에 미치는 영향에 대한 우려에도 불구하고 현재와 예측 가능한 현실은 실제로 기술 격차가 뚜렷하고 많은 기업이 관련 직위에 적합한 후보자가 부족하여 공석을 채울 수 없다는 것입니다. 미래 로봇 기술. 예를 들어, 유럽연합 집행위원회는 유럽이 2020년까지 최대 750,000명의 숙련된 ICT 인력 부족에 직면할 수 있으며 디지털 기술 개발을 EU 노동 시장에 대한 전략의 핵심으로 삼을 것이라고 예측했습니다.
미국에서는 로봇 공학과 AI의 기술 격차를 줄이는 것이 약 100만 개의 새로운 일자리를 채울 수 있지만 대규모 공공 및 민간 이니셔티브가 근로자에게 필요한 교육을 연결하는 경우에만 가능하다고 예측되었습니다. 기술 격차를 좁히기 위해서는 이러한 새롭고 더 수요가 많은 직업을 위해 근로자를 식별 및 준비하고 어떤 과정이 자신의 경력에 가장 적합한 과정에 대해 더 잘 안내하기 위해 회사와 교육 기관 간의 긴밀한 연결이 필요합니다.
이를 위해 세계 경제 포럼은 로봇 공학 및 자동화와 같은 분야를 포함하여 미래의 경제를 위해 인력을 재숙련하고 숙련도를 높이기 위해 기업과 교육 기관에서 개발한 활동을 지속하는 것을 목표로 하는 이니셔티브를 시작했습니다. 로봇 공학에 대한 투자는 현재의 기술 격차를 줄이기 위해 인적 자본에 대한 투자로 유지되어야 하며 기업이 인간과 기계 간의 상호 작용과 상호 보완성의 더 큰 수준에서 이익을 얻을 수 있도록 하여 경제 성장과 생산성 향상을 주도해야 합니다.