협동로봇, 의료 산업의 새로운 방향을 제시하다

KOTRA의 최근 보고서인 ‘독일, 인간과 로봇과의 협업을 위한 기술 개발의 현주소’에 따르면, 현재 산업용 로봇은 운송 및 물류와 기술·자동차 분야에서 두각을 나타내고 있다고 한다. 그리고 향후 3년 내에는 기술 분야가 가장 큰 비중을 차지하고 이를 뒤이어 운송 및 물류, 자동차, 가공산업, 건강(의료), 상품 생산, 소비재 등 순으로 수요가 발생할 것으로 전망했다.

이제 제조 현장에서 인간과 기계, 로봇이 한 공간에 있는 모습은 더 이상 놀랍거나 새로운 일도 아니다. 로봇은 인간과의 협업을 위해 다양한 작업에 투입되고 있다. 특히 산업용로봇 중에서도 협동로봇, 코봇(cobot)은 사람과 직접 상호작용을 하며 일하도록 설계되어 사람과 함께 작업을 성공적으로 끝마치도록 도와주는 역할을 한다.

‘협동로봇’의 도입은 생산 현장의 가장 큰 변화 중 하나다. 과거 산업용 로봇은 작업자와 한 공간에서 일할 수 없을 정도로 위험 요소가 많아 안전 펜스도 설치하며 작업을 해왔다. 하지만 최근 협동로봇은 작업자가 로봇 가까이 다가가거나, 로봇 근처에서 작업할 경우 움직이는 속도를 줄이고, 부딪혔을 때는 그 즉시 작동을 멈추는 등, 작업자의 접근을 감지해 충돌을 피하거나 충돌 시에도 상해를 주지 않을 정도로 가볍게 설계됐다. 또한 일반 작업자도 쉽게 사용할 수 있도록 작업지시가 직관화되는 등 기술발전으로 보급이 확산되고 있다.

협동로봇은 주로 제조 현장에서 작업자를 위한 산업용 도구로 가장 많이 사용되었지만, 작업 환경에 맞게 변화할 수 있는 유연성을 가졌기에 요즘에는 산업현장이 아닌 의료, 요식업 등 서비스 분야까지 그 영역을 확장해 서비스 로봇의 역할도 해내고 있다. 의료 현장은 안전성과 정밀성을 요구하며, 인간의 건강과 직결되어 있어 위험부담이 있기에 더욱 정확한 작업이 필요로 하다. 협동로봇의 안정성과 정확도 등의 주요 특징은 실제 정교한 작업이 필요한 곳에서 활용되는 사례들로 입증해볼 수 있다.

미국 켄터키주에 위치한 JCB 랩(JCB Laboratory)은 주사기에 약물을 투입하고 마개를 씌우는 작업에 협동로봇을 도입했다. 시간과 속도에 제한 없이 반복 동작이 가능한 협동로봇은 기존 작업보다 5~6배 빠르게 작업을 완료하여 생산성을 향상시켰다. 덴마크 겐토프테(Gentofte)의 코펜하겐 대학병원은 2대의 UR5 로봇을 이용해 분석을 위한 혈액 샘플의 처리 및 분류 과정을 최적화했다. UR 로봇이 혈액 샘플의 처리와 분류를 진행한 후 그 결과의 응답률은 이전보다 20% 향상되었으며, 대부분의 혈액샘플 결과를 1시간 내에 확인할 수 있어, 환자들이 병원을 추가로 방문해야 하는 번거로움도 줄이게 되었다. 이처럼 의학 분야에서 로봇이 투입되는 사례들은 점점 늘어나고 있다. IBM이 개발한 인공지능 ‘왓슨(Watson)’은 국내 유수 대학병원에 도입되어 운용되고 있는데 수술은 물론이고 환자 도우미 역할부터 긴급 치료까지 담당하게 될 것으로 전망하고 있다.

덴마크의 디티유 일렉트로(DTU Elektro) 공과대학에서는 유니버설 로봇(Universal Robots)의 협동로봇 팔에 카메라를 장착해 복강경 검사에 도움을 주고 있다. 이 로봇의 카메라는 실시간 추적 트래킹이 가능하며 검사 과정을 모두 녹화 가능하다. 또한 의사가 줌 인, 줌 아웃 등 말로 명령어를 입력하면 명령에 맞게 카메라가 조절이 된다.

인도에 위치한 안과용 소모품 제조업체인 오로랩(Aurolab)은 백내장 수술에 사용되는 제품인 인공수정체를 전 세계의 NGO와 병원에 제공한다. 이 인공수정체는 수술 후 시력 복원을 돕는 용도로, 이를 제조하는 공정에서 자재를 관리하 고 부품을 집고 옮기는 등의 작업에 정밀성과 정확성이 필요했다.

오로랩은 유니버설 로봇의 협동로봇을 도입하여 인공수정체의 운반 및 보관 등의 업무를 수행하게 했다. 오로랩 관계자는 유니버설 로봇의 협동로봇은 작동이 편리하고 전력 소모가 적으며, 부하가 가해지면 전원을 자동으로 차단하는 보호 기능이 있어 안전하다고 느꼈고, 작업자와 한 공간에서 조화로운 작업을 할 수 있다는 점에서 최종 선택했다고 말했다.

오로랩은 7대의 협동로봇을 추가로 도입하였고, 이후 제품 산출량은 15% 이상 크게 증가하며 연간 2백만 개의 렌즈를 생산할 수 있게 되었다. 의료업계에서 중요한 안전성을 입증받아 도입된 협동로봇은 장소와 시간에 구애 없이 단순 반복 작업을 진행할 수 있으며, 생산성과 효율성을 동시에 만족시킬 수 있다. [제공. 유니버설로봇 https://www.universal-robots.com/ko/]