로봇공학

협업로봇 시장의 새로운 전환점: 2025년 제조업 자동화와 스마트팩토리 혁신

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2025년 12월 현재, 협업로봇(Collaborative Robot, Cobot) 시장이 제조업 자동화의 새로운 패러다임을 제시하며 급속한 성장세를 보이고 있다. 글로벌 협업로봇 시장 규모는 2024년 18억 달러에서 2025년 22.5억 달러로 25% 성장할 것으로 전망되며, 이는 전체 로봇 시장 성장률 12%를 크게 상회하는 수치다. 특히 한국의 현대로보틱스와 덴마크의 유니버설로봇이 주도하는 기술 혁신이 시장 확장의 핵심 동력으로 작용하고 있다.

협업로봇 시장의 새로운 전환점: 2025년 제조업 자동화와 스마트팩토리 혁신
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협업로봇이 기존 산업용 로봇과 차별화되는 핵심 요소는 안전성과 유연성에 있다. 전통적인 산업용 로봇이 안전 울타리 안에서 독립적으로 작업하는 반면, 협업로봇은 첨단 센서 기술과 AI 기반 충돌 감지 시스템을 통해 인간과 같은 작업 공간에서 안전하게 협업할 수 있다. 이러한 기술적 진보는 중소기업과 전통 제조업체들이 자동화를 도입하는 진입 장벽을 크게 낮추었다. 실제로 2025년 상반기 기준, 협업로봇의 평균 투자회수기간(ROI)은 18개월로, 기존 산업용 로봇의 36개월 대비 절반 수준으로 단축되었다.

한국 시장에서는 현대로보틱스(울산 본사)가 협업로봇 분야에서 독보적인 성과를 거두고 있다. 동사는 2025년 3분기 기준 국내 협업로봇 시장의 35% 점유율을 기록했으며, 특히 자동차 부품 제조업체들을 중심으로 한 대규모 도입 사례가 증가하고 있다. 현대로보틱스의 HCR(Hyundai Collaborative Robot) 시리즈는 최대 25kg의 페이로드를 처리할 수 있으면서도 인간과의 접촉 시 0.1초 내에 정지하는 안전성을 구현했다. 이는 ISO 10218 및 ISO/TS 15066 국제 안전 표준을 충족하는 수준으로, 글로벌 시장에서도 경쟁력을 인정받고 있다.

글로벌 시장에서는 덴마크의 유니버설로봇이 여전히 선두 자리를 유지하고 있으나, 아시아 업체들의 추격이 거세지고 있다. 유니버설로봇은 2025년 기준 전 세계 협업로봇 시장의 42% 점유율을 보유하고 있지만, 이는 2023년 48%에서 하락한 수치다. 반면 중국의 에이플러스로보틱스와 일본의 화낙(FANUC, 도쿄 본사)이 각각 12%와 15%의 점유율로 추격하고 있다. 특히 화낙의 CRX 시리즈는 2025년 상반기에만 전 세계적으로 8,500대가 출하되어 전년 동기 대비 40% 증가를 기록했다.

제조업 현장의 협업로봇 활용 확산

협업로봇의 실제 활용 사례를 살펴보면, 자동차 산업에서 가장 활발한 도입이 이루어지고 있다. 현대자동차 아산공장의 경우, 2025년 하반기부터 엔진 조립 라인에 현대로보틱스의 HCR-12A 모델 50대를 도입하여 볼트 체결 및 부품 조립 작업에 활용하고 있다. 이를 통해 작업자의 반복적인 동작을 85% 줄이면서도 조립 정확도는 99.8%로 향상시켰다. 더욱 주목할 점은 기존 작업자들이 로봇 운영 및 관리 업무로 전환되어 고용 감소 없이 생산성 향상을 달성했다는 것이다.

전자제품 제조 분야에서도 협업로봇의 도입이 급증하고 있다. 삼성전자 수원사업장은 2025년 초부터 갤럭시 스마트폰 조립 라인에 ABB(스위스 취리히 본사)의 GoFa 협업로봇 200대를 단계적으로 도입했다. 이들 로봇은 정밀한 부품 조립과 품질 검사 업무를 담당하며, 불량률을 기존 0.15%에서 0.03%로 대폭 감소시켰다. ABB의 GoFa 시리즈는 최대 5kg의 페이로드로 정밀 작업에 특화되어 있으며, 비전 시스템과 연동하여 0.1mm 수준의 정밀도를 구현한다.

중소기업에서의 협업로봇 활용도 눈에 띄게 증가하고 있다. 경기도 안산의 자동차 부품 제조업체인 한국정밀은 독일 KUKA(아우크스부르크 본사)의 LBR iiwa 협업로봇 3대를 도입하여 CNC 기계 로딩/언로딩 작업을 자동화했다. 이를 통해 야간 무인 작업이 가능해져 생산 시간을 기존 8시간에서 16시간으로 확대했으며, 월 생산량이 35% 증가했다. KUKA의 LBR iiwa는 7축 관절을 가진 경량 로봇으로, 복잡한 작업 경로와 섬세한 힘 제어가 필요한 응용 분야에 최적화되어 있다.

협업로봇 시장의 성장을 견인하는 또 다른 요인은 프로그래밍의 간소화다. 기존 산업용 로봇이 복잡한 코딩 지식을 요구했다면, 현재의 협업로봇은 직관적인 교시(Teaching) 방식을 통해 누구나 쉽게 작업을 설정할 수 있다. 유니버설로봇의 UR+ 생태계는 2025년 기준 500개 이상의 인증된 액세서리와 소프트웨어를 제공하여 다양한 산업 분야의 요구사항을 충족하고 있다. 이러한 생태계 접근법은 로봇 도입 비용을 30-40% 절감하는 효과를 가져왔다.

기술 혁신과 시장 전망

2025년 협업로봇 기술의 가장 주목할 만한 발전은 AI와 머신러닝의 통합이다. 현대로보틱스는 자사의 HCR 시리즈에 엣지 AI 칩을 탑재하여 실시간 학습 기능을 구현했다. 이를 통해 로봇이 작업 환경의 변화에 적응하고 최적의 작업 경로를 스스로 찾아가는 것이 가능해졌다. 실제로 현대모비스 충주공장에서 테스트한 결과, AI 기반 협업로봇은 기존 모델 대비 작업 효율성을 22% 향상시켰다.

센서 기술의 발전도 협업로봇 시장 확장에 중요한 역할을 하고 있다. ABB의 최신 협업로봇은 6축 힘/토크 센서와 3D 비전 시스템을 표준 탑재하여 복잡한 조립 작업에서도 인간 수준의 섬세함을 구현한다. 특히 자동차 와이어 하네스 조립과 같은 유연한 소재를 다루는 작업에서 기존 산업용 로봇으로는 불가능했던 수준의 정밀도를 달성하고 있다. 이러한 기술 진보는 협업로봇의 적용 범위를 전통적인 단순 반복 작업에서 고부가가치 정밀 작업으로 확장시키고 있다.

시장 조사 기관인 IFR(International Federation of Robotics)에 따르면, 2025년 전 세계 협업로봇 출하량은 63,000대로 전년 대비 28% 증가할 전망이다. 이는 전체 산업용 로봇 출하량 증가율 15%를 크게 상회하는 수치로, 협업로봇이 로봇 시장의 새로운 성장 동력으로 자리잡고 있음을 보여준다. 지역별로는 아시아-태평양 지역이 전체 협업로봇 시장의 55%를 차지할 것으로 예상되며, 이 중 중국이 32%, 일본이 12%, 한국이 11%의 점유율을 보일 것으로 전망된다.

투자 측면에서도 협업로봇 시장은 활발한 움직임을 보이고 있다. 2025년 상반기에만 글로벌 협업로봇 스타트업들이 총 8억 달러의 투자를 유치했으며, 이는 전년 동기 대비 45% 증가한 규모다. 특히 한국의 뉴로메카와 레인보우로보틱스가 각각 1억 달러와 1.5억 달러의 시리즈 C 투자를 성공적으로 마무리하며 글로벌 시장 진출을 가속화하고 있다. 이들 기업은 모두 협업로봇 기술에 특화된 업체로, 한국이 협업로봇 분야에서 글로벌 경쟁력을 갖추고 있음을 보여준다.

하지만 협업로봇 시장의 성장에는 여러 과제도 존재한다. 가장 큰 도전 과제는 안전 표준의 복잡성이다. 각국의 안전 규정이 상이하여 글로벌 시장 진출에 어려움이 있으며, 특히 의료기기나 식품 가공 분야에서는 더욱 엄격한 인증 절차를 거쳐야 한다. 또한 협업로봇의 작업 속도가 기존 산업용 로봇 대비 느리다는 점도 대량 생산 환경에서는 제약 요인으로 작용하고 있다. 현재 협업로봇의 평균 작업 속도는 전용 산업용 로봇의 60-70% 수준으로, 생산성과 안전성 간의 균형점을 찾는 것이 중요한 과제가 되고 있다.

2025년 하반기 들어 협업로봇 시장에서 주목받는 새로운 트렌드는 모듈화와 표준화다. 화낙은 CRX 시리즈에서 교체 가능한 엔드 이펙터(End Effector) 시스템을 도입하여 하나의 로봇으로 다양한 작업을 수행할 수 있도록 했다. 이는 중소기업이 제한된 예산으로 다목적 자동화를 구현할 수 있는 솔루션을 제공한다. 실제로 부산의 정밀 기계 가공업체인 대성정밀은 화낙의 CRX-10iA/L 1대로 용접, 연삭, 검사 등 5가지 서로 다른 작업을 수행하여 설비 투자비를 기존 대비 60% 절감했다.

협업로봇 시장의 미래 전망은 매우 밝다. 글로벌 시장 조사 기관들은 2030년까지 협업로봇 시장이 연평균 23%의 성장률을 유지하여 120억 달러 규모에 달할 것으로 예측하고 있다. 이러한 성장의 핵심 동력은 제조업의 디지털 전환과 스마트팩토리 구축 가속화, 그리고 노동력 부족 문제의 심화에 있다. 특히 한국과 일본 같은 고령화 사회에서는 협업로봇이 제조업 경쟁력 유지의 필수 요소로 자리잡을 것으로 전망된다.

투자자 관점에서 협업로봇 관련 주식들의 전망도 긍정적이다. 현대로보틱스는 2025년 3분기 매출이 전년 동기 대비 67% 증가한 450억 원을 기록했으며, 영업이익률도 15.2%로 크게 개선되었다. ABB의 로보틱스 부문 역시 2025년 상반기 매출이 34억 달러로 전년 동기 대비 22% 성장했다. 이러한 실적 개선은 협업로봇 시장의 구조적 성장이 실제 기업 성과로 이어지고 있음을 보여주는 지표다. 앞으로도 협업로봇 기술의 지속적인 발전과 적용 분야 확대를 통해 관련 기업들의 성장세는 당분간 지속될 것으로 예상된다.

이 글의 내용은 정보 제공 목적으로 작성되었으며, 투자 권유나 조언을 위한 것이 아닙니다. 투자 결정은 개인의 판단과 책임 하에 이루어져야 합니다.

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