車공장 컨베이어벨트에 로봇이…휴머노이드 보급, 100만대 시대온다

골드만삭스 "2031년 휴머노이드 출하량 100만대"
휴머노이드 가격 하락·기술 발전 병행
테슬라, 올해 말 생산 공정에 옵티머스 투입 언급
중국 전기차 업체, 이미 공장에 로봇 투입 활성화
車업계 "휴머노이드, 의장 공정 투입이 최종 목표"

현대차그룹이 보스턴다이내믹스 지분을 늘리는 건 글로벌 자동차기업들의 로봇에 대한 관심을 단적으로 보여주는 사례라는 평가도 나온다. 테슬라는 자체 개발에 이미 나선 상태고 중국 업체들은 자국 로봇 기업과 제휴를 통해 전기차 생산 라인에 휴머노이드 로봇 도입을 추진 중이다. 자동차와 로보틱스 간의 산업 융합은 제조업 측면에서 원가 절감뿐만 아니라 물류·배송 등 모빌리티 서비스 분야까지 폭넓게 확장될 수 있다.

중국 전기차 업체 NIO의 생산라인에 투입 중인 유비테크의 휴머노이드 로봇 워커S[사진=유비테크 홈페이지]

글로벌 투자은행 골드만삭스는 최근 보고서에서 전 세계 휴머노이드 로봇 시장 규모가 2035년 380억달러(약 52조원)에 달할 것으로 전망했다. 골드만삭스는 그 직전까지 시장 규모를 60억달러(약 8조원)로 내다봤으나 1년 만에 수치를 대폭 상향 조정했다. 동시에 휴머노이드 로봇 출하량이 2031년 100만대에 이를 것으로 내다봤다.

상향 조정한 건 로봇 생산 원가가 빠르게 감소하고 있는 데다 AI 기술이 도입되면서 선도 업체들의 기술 수준이 예상보다 빠르게 발전하고 있기 때문이다. 골드만삭스는 휴머노이드 로봇 가격이 2022년 대당 25만달러에서 2023년 15만달러로 40% 이상 하락했다고 분석했다. 이에 따라 실제 공장에 범용적인 휴머노이드 로봇 도입이 이르면 올해부터 가능하다고 봤다. 또한 소비자들이 직접 휴머노이드 로봇을 구매할 수 있는 시기도 2028~2031년으로 2~4년가량 빨라질 것으로 예상했다.

車업계 휴머노이드 도입 잰걸음

자동차 제조사 중에서 휴머노이드 전쟁을 가장 먼저 선포한 건 테슬라다. 2021년 테슬라는 로봇 프로젝트를 준비하고 있다고 처음 밝혔다. 특히 테슬라는 개발 속도와 양산 목표 가격을 공격적으로 설정해 주목받았다. 테슬라는 프로젝트 공표 이후 1년 7개월 만에 1세대 모델을 공개했다. 1세대 옵티머스는 사람의 행동을 모방하고 손가락을 활용해 간단한 물건을 옮길 수 있었다. 이후 9개월여 만에 공개된 2세대 옵티머스는 움직임이 훨씬 부드럽고 자연스러워졌다. 균형을 잡으면서 요가와 스쿼트 동작을 할 수 있으며, 손가락으로 계란을 옮기거나 얇은 티셔츠를 개는 등 정교한 작업도 가능해졌다. 머스크는 대당 2만~2만5000달러 가격대로 양산 계획을 밝혔다. 이어 이르면 올해 말 전기차 생산 공정에 투입할 수 있다고 언급했다.

다섯 손가락을 활용해 작은 물건을 옮기는 테슬라의 휴머노이드 로봇 옵티머스[사진=테슬라]

현대차그룹이 인수한 보스턴다이내믹스는 하드웨어 기술력이 가장 앞서있다고 평가받는 업체다. 이 회사는 최근 새로운 전기 구동 방식을 활용한 휴머노이드 로봇 신제품을 공개하기도 했다. 그동안 2족 보행 로봇 아틀라스는 유압식 구동 방식을 활용해왔다. 유압식 액추에이터는 힘은 좋지만 무게가 무겁고 소음이 크다는 단점이 있었다. 새로운 전동식 액추에이터가 탑재된 아틀라스는 무게가 가벼울 뿐만 아니라 원가도 낮아졌다. 보스턴다이내믹스는 아틀라스 하드웨어 기술력은 유지하면서도 원가를 낮추는 방식으로 경쟁력을 확보하겠다는 전략이다.

자동화 생산 공정에 익숙한 중국 자동차 업체들은 전기차 생산에서 로봇 도입을 적극 추진하고 있다. 자체 개발보다는 자국 로봇업체와의 제휴를 통해 단순 작업부터 로봇 도입을 시작했다. 중국 로봇 기업 유비테크 로보틱스는 휴머노이드 로봇 ‘워커S’를 주요 중국 전기차 업체에 공급하고 있다. 전기차 제조업체 니오(NIO)의 허페이 공장에 처음 투입됐으며, 최근에는 둥펑자동차와 휴머노이드 로봇을 공급하는 협약을 체결했다. 170㎝의 사람 크기와 비슷한 워커S는 안전벨트 검사, 도어락 테스트, 차체 품질검사, 라벨 부착 등과 같은 단순 작업을 수행할 수 있다.

"의장 공정 로봇 투입해야"

차업계에서는 진정한 의미의 자동차 생산 자동화는 ‘의장 공정’에 로봇을 투입하는 것이라고 입을 모은다. 자동차 생산 공정은 크게 프레스(press), 차체조립(welding), 도장(painting), 의장 조립(assembly), 검사(inspection) 등 5단계로 이루어진다. 무거운 차체를 절단·용접·조립하고 색칠하는 공정은 대부분의 과정이 이미 자동화돼있다. 하지만 시트와 각종 실내 부품을 조립하고 전기 배선을 까는 작업을 하는 의장 공정은 여전히 수작업으로 이뤄진다.

자동화율이 95%에 달한다는 테슬라의 상하이 공장도 의장 라인에는 상당한 노동력이 투입되는 것으로 알려졌다. 의장 조립은 플라스틱, 고무, 나무 등 부품의 재질이 각기 다르고 옵션별로 전기 배선을 달리해야 하기에 작업 수준이 매우 까다롭다. 이 공정을 자동화하려면 사람처럼 높은 지능을 보유하고 정교한 손의 움직임이 가능한 휴머노이드 로봇 투입이 필수적이다. 이상수 하이투자증권 연구원은 "의장 공정은 사양에 따라 많은 경우의 수가 있기에 대부분 업체의 생산 병목이 의장 공정에서 발생한다"며 "기존 산업용 로봇 알고리즘으로 변환하기가 어려운 이 공정에 고사양의 휴머노이드 로봇을 투입하는 방안을 검토할 수 있다"고 말했다.