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디자인으로 로봇의 활용성과 편의성 높이다
직관적 디자인 적용한 협동로봇 RB 시리즈 제작
㈜레인보우로보틱스
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산업현장에서 로봇이 사용된 이래 로봇 분야는 기계공학자들의 전문 영역으로 인식됐다. 하지만 안내 로봇, 서빙 로봇, 청소 로봇 등 일상 곳곳에서 로봇이 등장하면서 ‘어떻게 하면 로봇을 더 친근하게 느낄 수 있도록 할 것인가’라는 질문이 생겨났다. 이는 자연스럽게 디자인에 대한 수요로 이어졌다. ㈜레인보우로보틱스는 이에 대한 답을 얻기 위해 세계적인 디자인 회사와 협업해왔다.

word 김규성 photo 김기남

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사람과 가장 가까운, 디자인 중요도 높은 협동로봇
우리에게 익숙한 로봇은 거대한 기계 팔이 물건을 나르거나 자동차 부품을 제작하는 등의 모습일 것이다. 이러한 로봇은 대부분 산업용 로봇으로, 공장 등에서 제조 공정 자동화에 중점을 두고 사람이 필요 없는 제조 환경을 구축하고자 도입한다. 반면 협동로봇은 사람과 같은 작업 공간에 공존하며, 사람이 하기에 다소 위험하거나 신체적으로 부담이 되는 작업을 대신 수행함으로써 작업 효율성을 높여주는 로봇이다.

일반적으로 산업용 로봇은 작업 시 주위에 누군가 다가와도 멈추는 기능이 없기에, 로봇 팔 길이보다 1.5배 이상의 넓은 공간을 확보해야 하며 펜스를 치는 등의 안전대책이 필요하다. 반면 협동로봇은 인간과 협동하는 파트너 개념이기에 예상치 못한 충돌 등의 위험을 회피할 수 있는 안전성을 중요시한다. 또한 협동로봇은 산업용 로봇에 비해 저렴하고 조작 방법이 쉬우며 이동이 가능한 특징을 지니고 있다. 현재 물류 분야에서 무거운 물건을 작업자와 함께 분류하거나, 의료 분야에서 물리치료를 돕는 등 다양한 쓰임새를 자랑한다. 이처럼 협동로봇의 활용도가 늘어나고 소비자에게 노출되는 경우가 많아지면서 디자인의 중요성도 부각되었다. ㈜레인보우로보틱스의 협동로봇이 시장에서 인기를 끄는 것 역시 심미적으로 완성도 높은 디자인을 갖추었기 때문이다.
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㈜레인보우로보틱스 이정호 대표와 협동로봇 개발 연구진들.
왼쪽부터 이정호, 오은수, 이효준, 이준우, 최병관
글로벌 파트너사와의 협업으로 디자인 프로세스 확립
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로봇 디자인의 중요성을 일찍이 깨달은 ㈜레인보우로보틱스지만 실제 디자인 회사와 협업하는 과정은 쉽지 않았다. 디자인 혁신을 수행할 만한 능력을 갖춘 디자인 업체 중 몇몇은 로봇 제작 회사와 일한다는 것에 생소함을 느껴 거절하기도 했고, 가용할 수 있는 범위를 초과하는 금액을 요구했기 때문이다. 이에 이정호 대표는 2018년 산업통상자원부의 사업인 ‘선진 디자인 프로세스 도입 및 협동로봇의 활용성 및 편의성 증대를 위한 디자인 개발’ 연구과제에 지원했고, 그 결과 세계적인 디자인 회사 탠저린 리미티드와 사업에 참여할 수 있었다.
이 대표는 “탠저린 리미티드와 함께하면서 아이팟 등 애플의 유명 제품을 디자인한 디자이너가 로봇을 디자인하는 기회를 얻게 됐다”며 “디자인 업체와 협업하는 게 쉽지 않았지만 산업부 프로그램을 통해 선진 디자인 회사의 프로세스를 체득하고 우리 회사에 내재화시키는 경험을 얻었다”고 성과를 자부했다.

해당 과제를 시작한 첫해에는 로봇의 시제품 개발과 가공에 집중하여 모터 제어기, 운영체제, 프레임워크, 각종 센서, 인터페이스 보드 등을 개발했고, 디자인 프로세스를 본격적으로 도입한 것은 개발 2년 차부터였다. 개발진은 데스크 리서치를 통해 경쟁사 제품, 사용 환경, 사용자, 사용 자세 등 백그라운드 정보를 수집한 뒤 기존 제품과 차별화되는 아이디어를 모색하고 개선 방향을 선정했다. 구체화한 디자인을 바탕으로 3D 모델링을 시작했고, 최종 시안으로 3D 프린팅 제품을 제작하여 테스트를 진행했다.

사업 3년 차에는 탠저린 리미티드사로부터 도입한 디자인 프로세스를 내재화해 자체적으로 협동로봇을 개발하는 수준에 도달했다. 디자인 개발진은 ①제품 리서치 및 제품 기획 ②콘셉트 아이디어 스케치 및 디자인 선정 ③기구 설계·3D 모델링 및 렌더링 ④1차 샘플 시제품 제작 ⑤1:1 Woking 시제품 제작 등의 과정을 거쳐 RB5-850, RB3-1200, RB10-1300 등의 RB 시리즈 3종의 로봇을 개발하는 데 성공했다.
치킨 조리부터 드릴링까지, 다재다능한 협동로봇
RB 시리즈는 6축 다관절 협동로봇으로 모든 제품이 안전인증 및 자율안전확인신고KCs를 획득했다. 충돌감지 시스템, 중력보상장치, 정교한 모터 제어 시스템을 탑재했으며, 협동로봇 최초 공압내장형 옵션(케이블 내장) 적용도 가능하다.

현재는 무인 카페, 핸드드립, 단체 급식 등 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 지난해 말에는 푸드테크 기업 엣눅하다와 RB-N 시리즈 협동로봇 공급계약을 맺고 바른치킨, 자담치킨 등 국내 유명 치킨 프랜차이즈 100여 개 매장에 제품을 공급했다. 또한, 지난 3월에는 한국항공우주산업KAI의 한국형 차세대 전투기 KF-21의 동체 구조물 제작에 협동로봇을 투입했고, 드릴링 자동화 시스템을 구축하는 등 방산 분야로까지 진출했다. 제조 현장 내 협동로봇 드릴링 시스템 적용은 세계 최초의 기록으로 3년여 간의 연구개발을 통해 전투기 외관 부품 홀가공 자동화 시스템을 완성한 것으로 전해졌다. 마지막으로 이정호 대표는 “디자인은 제품의 외형적인 부분만을 결정하는 것이 아니라 기능적으로 봤을 때도 사용 방법을 작업자에게 직관적으로 제공할 수 있다”며 “작업자가 로봇에 대한 지식이 전무하더라도 쉽게 사용할 수 있는 디자인과 인터페이스를 만들어나갈 계획이다”라고 앞으로의 계획을 밝혔다.
2024 새로운 로봇 공개 앞둔
㈜레인보우로보틱스
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㈜레인보우로보틱스가 설립된 2011년은 전 세계적으로 휴머노이드 로봇에 대한 연구가 활발히 진행되던 시점이다. 당시 시장을 주도하던 국가는 일본, 유럽, 미국 등이었는데 한국에서는 KAIST 휴머노이드 로봇 연구센터에서 개발한 ‘휴보HUBO’가 전 세계적으로 인정받았다. KAIST는 국내 시장에 로봇 플랫폼을 판매하고 공유해 기술 발전을 도모했고, 이를 위해 ㈜레인보우로보틱스를 설립했다. ㈜레인보우로보틱스는 2024년 이동 기능에 주안점을 둔 로봇 공개를 앞두고 있으며 2족/4족 보행 로봇을 선보일 계획이다. 또, 올가을에는 AGVAutomated Guided Vehicle(무인 운송 차량)를 비롯해 환경 인식 센서 역시 개발해 종합 로봇 회사로 발전해 나간다는 포부다. 사람과 가장 가까운 곳에서 만나는 로봇이 협동로봇이기에 그 매력이 무한하다고 이야기하는 ㈜레인보우로보틱스의 앞날이 기대되는 시점이다.
https://www.rainbow-robotics.com
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나와 다른 분야를 공부하고
다른 삶을 경험해온 사람들과
협업하는 경험을 쌓아보길
디자인적 혁신 프로세스 확립 성공해
향후 종합 로봇 회사로 진화할 것
과업을 시작하며 협동로봇의 어떤 부분에서 혁신이 필요했는지?
개발 초창기에는 디자인 혁신이 급선무였다. 당시 협동로봇이 향후 서비스업에서 각광받을 것으로 예상했는데, 소비자가 처음 로봇을 만났을 때 친근감을 느끼는 게 중요하다고 생각했기 때문이다. 사람들에게 친근한 이미지를 줄 수 있는 디자인 요소가 반영되어야만 했다. 가령 치킨을 튀기는 로봇이 있다고 할 때, 이를 사용하는 사람은 로봇 전문가가 아닌 주방에서 요리하는 사람이고, 그 로봇을 보고 치킨을 구매하는 소비자도 일반인이다. 그래서 대중이 로봇에게 친근함을 느낄 수 있도록 디자인 혁신이 필요했다.
기술 개발 과정에서 어떤 난관이 있었으며 이를 극복한 방법은 무엇인가?
디자인 분야와 협업해본 경험이 없다 보니 상호 간의 관점을 이해하고 합의점을 찾아내는 과정이 상당히 어렵고 지난했다. 당시 내부적으로 디자인 과정을 이해하는 공학자는 거의 없었는데 기능 위주의 설계를 최우선으로 생각했기 때문이다. 반면 디자인을 주도하는 그룹에서는 로봇을 사용하는 작업자 중심의 사고 역시 중요하다고 주장했다. 이렇듯 서로의 관점을 이해하고 합의점을 찾아가는 과정이 힘들었지만, 노력 끝에 각자의 주장을 이해하게 됐고 서로의 관점에서 해결 방안을 도출해나가는 진정한 협업을 이룰 수 있었다. 각자의 결과물을 공유해 올바른 방향으로 협의하고 문제를 해결하는 데 성공한 점은 회사 내부적으로도 큰 자산이 됐다.
최근 로봇 분야에 관심을 갖는 이들이 많아졌다. 선배로서 도움이 될 만한 이야기를 해준다면?
로봇 분야의 경우 기계공학과 출신이 다수를 차지하고 있다. 물론 전자공학이나 컴퓨터 사이언스를 공부하고 이 분야에 뛰어든 이들도 많다. 디자인 측면에서는 당연하게도 산업 디자인, 제품 디자인 등을 전공한 이들이 주축이 되어 제품 개발을 진행하고 있는 편이다. 대학 진학을 앞두고 있거나 취업을 준비하는 학생들이라면 나와 전혀 다른 분야를 공부하고 다른 삶의 영역을 경험해온 사람들과 협업하는 경험을 쌓아보길 추천한다.
향후 ㈜레인보우로보틱스의 계획과 목표는 무엇인가?
협동로봇과 같은 특정한 형태의 로봇을 제작하는 것을 넘어서 모든 형태를 아우를 수 있는 종합 로봇 회사가 되는 것을 목표로 매진하고 있다.
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