로봇 산업 탐구: 로봇 개발의 역사

1. 사회구조적 변화, 로봇 시장 성장 여력 높아

 

1.1. 2020년 세계GDP 순위 

 

1) 미국: 20.9조 달러

2) 중국: 14.7조 달러

3) 일본: 5.4조 달러

4) 독일: 3.8조 달러

5) 영국: 2.7조 달러

6) 인도: 2.6조 달러

7) 프랑스: 2.6조 달러

8) 이탈리아: 1.9조 달러

9) 캐나다: 1.6조 달러

10) 한국: 1.6조 달러

 

 

1.2. GDP 상위 국가들의 합계출산율 하락 및 고령화 추세

 

우리나라는 지난 2019년 생산가능인구가 처음 감소했으며, 합계출 산율이 전세계에서 가장 낮은 0.84명으로 집계됐던 2020년은 인구 자연감소 시작의 원년으로 기록됨. 오는 2025년에는 초고령사회 (65세 이상 비중이 전체 인구의 20% 이상)에 진입, 2045년에는 세 계 1위 고령화 국가가 될 전망

 

GDP 상위 국가인 미국, 중국, 일본 등의 저출산 혹은 고령화 현상은 중장기 경제 성장에 대표적인 우려 요인으로 작용

 

주요 선진국 중심의 고령화 현상과 더불어 주4일 근무제에 대한 논 의가 전세계적으로 확산되는 분위기를 고려하면 노동시간은 점차 줄어들 전망. 이에 제조업을 비롯한 다양한 분야에서 일정 수준의 생산성을 확보하고 삶의 질을 향상시키기 위한 로봇 활용도가 높아 질 것으로 판단됨

 

 

 

 

 

2. 로봇의 역사

 

1959년 최초의 산업용 로봇 유니메이트 개발

 

첫 산업용 로봇 유니메이트(Unimate)는 로봇 공학의 아버지로 불리는 미국의 발명가 George Devol과 엔지니어인 Joseph Engelberger가 1959년 개발.

 

펄프 잡지의 과학 소설과 아시모프의 로봇 이야기에 심 취했던 드볼과 엥겔버거는 인간에게 위험한 작업을 대신 수행하는데 사용할 수 있는 방법을 고안함.

 

1962년 세계 최초의 로봇 제조회사인 유니메이션(Unimation; UNIversal auto MATION)을 코네티컷주에 설립

 

첫 산업용 로봇의 무게는 2톤이었고, 자기드럼(Magnetic Drum)의 프로그램에 의해 제어되었으며, 유압식 액츄에이터를 사용했음

 

 

 

 

1961년 GM에 최초의 산업용 로봇이 설치됨

 

세계 최초의 산업용 로봇 유니메이트는 1961년 GM의 뉴저지주 트렌턴 (Trenton, NJ) 테른스테트(Ternstedt) 공장 생산라인에 첫 적용됨.

 

문과 창문 손잡이, 기어 변속 노브, 조명 설비 등 인테리어를 위한 기타 하드웨어 생산에 적용. 로봇 제조비용은 6.5만달러가 소요되었으나 판매는 1.8 만달러에 불과해 큰 사업 성과로 이어지진 못했음

 

유니메이션은 구동방식이 유압시스템에서 전기 모터로 변화되는 시기에 적응이 늦어지며 1984년 웨스팅하우스에 1억7백만달러에 매각됨

 

 

 

1969년 GM은 최초로 스폿용접 로봇을 설치

 

GM의 로즈타운 공장(Lordstown Assembly Plant)에 첫 스폿용접(spotwelding) 로봇이 설치됨. 유니메이션 로봇은 생산성을 높이고, 차체 용접 공정 자동화를 90% 이상으로 올려놓았음(이전엔 20~40%에 불과)

 

 

 

 

1971년 다임러벤츠에 첫 유압작동 로봇 적용

 

다임러벤츠의 진델핑엔(Sindelfingen) 공장에 유압 작동 로봇을 사용 한 첫 생산 라인이 설치됨. 또한 다임러벤츠는 유럽 최초 KUKA 로봇으로 용접 트랜스퍼 라인을 구축함

 

 

 

 

1973년 KUKA, 6개의 전기기계 구동 축을 가진 로봇 개발

 

독일 KUKA는 유니메이트 로봇을 사용하는 것에서 그들 자신의 로봇 개발로 발전시킴. KUKA의 Famulus 로봇은 6개의 전기기계 구동 축을 가진 최초 로봇임

 

 

 

 

1974년 최초의 마이크로프로세서 제어 산업용 로봇

 

ASEA(1988년 스웨덴 ASEA와 스위스 Brown Boveri가 합병해 스위스 ABB로 재탄생)의 IRB 6는 최초의 완전 전기 마이크로프로세서 제어 산업용 로봇. S1 컨트롤러는 인텔 8비트 마이크로프로세서를 최초로 사용. 메모리 용량은 16KB. 컨트롤러는 16개의 디지털 I/O를 가지고 있고 16개의 키와 4자리 LED 디스플레이를 프로그래밍함

 

 

 

 

 

1976년 우주 탐사에 활용되기 시작한 로봇

 

화성 탐사를 위한 미국 NASA의 바이킹 1호와 2호 우주선에 로봇 팔 (Robot arms)이 사용됨. 로봇 팔은 화성 토양 샘플을 수집하기 위해 확장, 수축, 채취가 가능하도록 고안됨

 

 

 

 

 

1979년 최초의 모터 구동 로봇 개발

 

일본 나찌(Nachi)는 처음으로 모터 구동 로봇을 개발. 나찌의 스팟 용 접 로봇은 이전의 유압 구동 시대를 대체하는 전기 구동 로봇의 새로운 시대를 열었음

 

 

 

 

 

1982년 IBM, 로봇공학용 프로그래밍 언어인 AML 개발

 

AML (A Manufacturing Language)은 미국 IBM에 의해 개발된 로봇 공학용 프로그래밍 언어. 이를 통해 쉽고 빠르게 어플리케이션 프로그 램을 만들수 있게 됨

 

 

 

 

 

1984년 Adept, 최초의 직접 구동 로봇 선보임

 

미국 아뎁트(Adept)는 최초의 직접 구동로봇 SCARA 로봇, 아뎁트원 (AdeptOne)을 선보임. 암에 직접 연결된 전기 구동 모터로 중간 기어 또는 체인시스템이 불필요. 매커니즘의 단순화로 높은 정확도를 유지 하면서 지속적인 산업 자동화 애플리케이션에서 매우 견고해짐

 

 

 

 

1999년 인터넷을 통한 로봇 첫 원격 진단

 

독일 KUKA는 1999년 인터넷을 통한 로봇 원격 진단을 시작

 

 

 

 

 

2003년 화성에 간 로봇

 

화성 탐사 로버 미션(Mars Exploration Rover Mission)은 화성 탐사 로봇인 스피릿(Spirit)과 오퍼튜니티(Opportunity) 2대가 참여하는 로 봇 우주 미션. 2003년 화성 표면과 지질학을 탐사하기 위해 두대의 탐 사선을 보내는 것으로 시작됨

 

 

 

 

2006년 최초의 경량 로봇

 

독일 로보틱스 및 메카트로닉스 연구소 DLR과 협력하여 개발된 KUKA 의 경량 로봇 외부 구조는 알루미늄으로 만들어짐. 탑재 용량은 7kg이 고 센서 내장으로 민감도가 높아 최급 및 조립 작업에 적합함. 최초 로봇이 2톤 무게였던 것에 비해 16kg의 경량 로봇은 에너지 효율성과 휴 대성이 뛰어나며 다양한 작업을 수행할 수 있음

 

 

 

 

 

2009년 로봇 동기화 제어시스템 도입

 

일본 야스카와 모토맨(Yaskawa Motoman) 은 로봇 8대를 최대 72축 까지 완전 동기화된 제어 기능을 제공하는 개선된 로봇제어시스템 (DX100)을 선보임. I/O 장치 및 통신 프로토콜, 동적 간섭 구역은 로봇 암을 보호하고 첨단 충돌 방지 기능을 제공

 

 

 

2011년 우주로 간 첫 휴머노이드 로봇

 

로보넛(Robonaut, R2B)가 국제우주정거장(ISS)에 발사됨. R2는 우주에 있는 최초의 휴머노이드 로봇. 처음에 R2는 ISS 내부의 고정 받침대에 배치. 다음 단계는 우주정거장의 복도를 기어오르는 다리가 포함되고, 진공상태의 우주 밖으로 나가는 업그레이드가 포함됨

 

 

 

 

출처: IBK투자증권, IFR

 

 

뜨리스땅

 

 

 

https://tristanchoi.tistory.com/394

로봇 산업 탐구: 로봇의 개요 및 시장