사용자:Davidsangyoun/연습장

중국 산업용 로봇산업 발전 연구

이상윤

호서대학교 중국학과 부교수

(sylee@hoseo.edu)

ABSTRACT

중국 내 로봇 생산량 및 사용량은 2016년에 세계 최고 수준에 이르렀지만, 정확도(accuracy)와 반복정밀도(repeatability) 등 성능측면 뿐 아니라, 양적인 측면인 산업용 로봇밀도(robot density)에서도 1만명당 64대로서 로봇산업 강국과 상당한 격차를 보여주고 있다. 특히 FANUC, Yaskawa, ABB 등 외국계기업의 합작기업(Joint Venture)이 산업용 로봇시장을 지배하고 있다. 이러한 상황에서도 산업정책측면에서는 중국 지방정부를 중심으로  난통전캉(Nantong Zhenkang Welding Electromachinery, 南通振康), Tsino-Dynatron(清能德创)과 Inovance(深圳汇川技术) 등 핵심기술분야 제조업체에 장려금 지원 및 포괄적 산업가치사슬 구축 등 다양한 노력을 경주하였다. 시장과 수요의 측면에서는 난통전캉(Nantong Zhenkang Welding Electromachinery, 南通振康)은 국가표준 제정에 참여하고, Siasun은 용접용 로봇과 AGV 로봇에 경쟁력을 가지고 7자유도의 협동로봇을 만들고 있으며, Leaderdrive(绿的谐波)는 하모닉드라이브 분야에서 일본기업의 파라메터에 근접하는 경쟁력을 보이고 있고, Tsino-Dynatron(清能德创)은 일본 및 미국계기업의 틈새시장을 공략하였으며, Inovance(深圳汇川技术)는 매니지먼트 팀의 기술역량과 팀워크를 통해 시장점유율을 높이고 있다

주제어: 산업용 로봇, 산업, 발전, 중국

Ⅰ. 서론


  2019년 전세계 로봇시장은 2013년에서 2018년까지 매년 12.3%의 속도로 성장하여 294.1억 달러 규모에 이르렀다. 그중 산업용 로봇시장과 서비스 로봇시장 규모는 각각 159.2억 달러와 94.6억 달러에 달하였다. 같은 해 중국 로봇시장의 규모는 2019년 기준으로는 86.8억 달러에 이르며, 2013년에서 2018년까지 평균 20.9%의 속도로 성장하고 있다. 중국  산업용 로봇시장 규모는 57.3억 달러를, 중국 서비스 로봇 시장규모는 22억 달러를 기록하였다. 2016년 중국의 로봇 생산량 및 사용량은 전세계 최고 수준에 도달했지만 산업용 로봇밀도(robot density)를 기준으로 작업자 1만명 당 64대로서 한국은 작업자 1만명당 631대, 싱가포르는 488대 수준에 비해 상당한 격차를 보여준다. 중국정부는 2012년 “스마트제조장비산업 12차 5개년 발전계획”, 2015년 “중국제조 2025”, 2016년 “로봇산업발전계획(2016-2020년)” 등 산업육성 정책을 통해 산업용 로봇산업과 로봇 핵심부품산업을 육성 [1]

하고 있다.

  로봇산업의 규모보다는 로봇산업이 4차산업혁명분야에 응용될 가능성이 무궁무진하기 때문에, 중국정부는 중국 본토 로봇제작업체와 로봇 핵심기술분야를 육성하고자 노력하고 있기 때문이다.

  2015년 전세계 스마트폰산업의 시장규모는 약 4천억 달러, 자동차산업의 시장규모는 2조 달러 이상이지만 전세계 로봇산업의 시장규모는 179억 달러 수준이다. 4차 산업혁명 시대에 로봇은 자동차산업, 전자산업 등 제조업 분야의 핵심적인 설비이며 서비스, 군사, 의료 등 분야에서 응용 및 성장의 가능성도 매우 크다고 본다(Go, K. C. et al., 2019).. 이 연구는 이와 같은 측면에서 중국 로봇산업 중 제조업 분야에서 가장 많이 사용되는 산업용 로봇을 살펴보기 위해, 로봇의 분류와 구조에 대해 살펴보고 중국 로봇산업 분야의 선행연구에 대해 고찰해보며 중국 산업용 로봇산업을 산업정책, 경쟁자, 로봇본체제조업체, 감속기 제조업체, 서보시스템 제조업체를 통해 살펴보고자 한다.

Ⅱ 중국 로봇 산업 관련 연구

  먼저 로봇의 분류기준과 구조에 대해 살펴보도록 하겠다. 일반적으로 로봇은 산업용 로봇과 서비스 로봇으로 구분할 수 있다. 이들 중 산업용 로봇은 주로 제조업 분야에 적용되며, 자동차·전기·전자 등 산업에서 주로 사용된다. 이에 비해 서비스 로봇은 비제조업 분야인 농업·건설·보안·군사·의료 등 산업과 복지 및 유아용 완구 등 비산업용 분야에서 사용되고 있다.(BP Technology Transactions et al., 2019)

  두 번째로 산업용 로봇을 응용분야에 따라 용접용 로봇, 조립용 로봇, 페인트용 로봇, AGV(Automatic Guidied Vehicle, 이동 로봇), 검사용 로봇 등으로 구분하여 볼 수 있다(Wang, X. W., 2016). 또한 주로 제조업용에 사용되는 제조업용 로봇을 활용되는 분야에 따라 구분해 보면, 자동차 제조로봇, 용접로봇, 식음료 제조로봇, 반도체 제조로봇, 협동로봇 등으로 구분하여 볼 수 있다.(BP Technology Transactions et al., 2018).

  세 번째로 로봇은 구동기, 제어기 및 패널로 구분할 수 있다. 다시 로봇을 로봇의 몸체인 구동기를 기준으로 분류해 볼 수 있다. 로봇의 구동기는 감속기(gear reducer), 서보 시스템(servo system) 또는 서보모터(servo motor) 및 엔코더(encoder), 브레이크(brake) 및 컨트롤러(controller) 등으로 구성된다. 구동부를 기계부(mechanical unit)로 부르기도 한다.(Go, K. C., et al., 2019).

로봇이 4차산업혁명에서 중요한 분야가 되면서 서구와 중국에서 로봇기술에 대한 많은 연구가 이루어졌으나 로봇산업 자체에 대한 연구는 아직까지 제한적으로 이루어졌다. 이 연구는 현재까지 진행된 중국 로봇산업 분야 연구를 고찰해 보고자 한다.

  Cheng et al.(2019)은 중국은 1995년에서 2017년까지 운영하고 있는 로봇의 규모가 급격하게 증대되어 2015년 전세계에서 최대의 로봇 보유국이 되었음을 보여 주었다. 특히 중국의 산업용 로봇은 자동차, 전자, 화학, 금속 등 산업에서 응용되고 있음을 보여주었다. Huang(2015)은 일본, 미국 및 프랑스의 로봇산업 육성정책에 대한 연구를 진행하였고 이를 통해 정책적 시사점을 제공하고자 하였다. Beier et al.(2017)은 중국 제조업체가 로봇을 대규모로 구매하고 있으며 전세계에서 최대 수량의 로봇을 설치하는 노력을 진행 중임을 보여주었다. Luo, L. F. et al.(2020)는 일본, 미국, 독일, 한국 등 국가의 로봇산업 육성정책에 대한 연구를 진행하였고, 이와 함께 중국 로봇산업 육성정책을 고찰하고자 하였다. Sun, Y. F. et al.(2012)는 외 로봇 제조업체에 대해 고찰하였고, 중국 로컬 로봇 연구·제조기업의 사례연구를 진행하였다.

  한국에서는 아직까지 중국로봇산업에 대한 연구가 상당히 제약적으로 이루어지고 있다. 다만 Choi(2017)은 4차 산업혁명 중 로봇기술이 가져다 줄 경제적 파급효과에 대한 연구를 진행하였다. Choi(2017)은 2010년에서 2015년 간 중국 산업용 로봇의 수요증가율이 36%를 기록하였으며, 중국 지방정부가 제조업의 자동화와 로봇 도입 추진을 실시하고 있음을 보여주었다.  

Ⅲ 중국 로봇 산업정책과 산업현황

1. 중국 로봇산업 산업정책

 

  중국 공신부, 즉 공업 및 정보부는 2012년 “스마트제조장비산업 12차 5개년 발전계획” [2]

을 발표하였다. 여기에서 인식·의사결정·실시기능을 가진 각종 제조설비를 통칭하는 스마트제조장비는  각종제조장비의 통칭이며 제조업과 통신기술이 융합하는 4차산업혁명시기에 매우 중요한 전략적 의미를 가지게 된다(Ministry of Industry and Information Technology, 2012).  

  중국 국무원은 2015년 “중국제조 2025” The State Council of the People's Republic of China (2015). Notice of the State Council on Issuing the “Made in China (2025)(2015 No. 28). The State Council of the People's Republic of China.

를 발표하였다.  2015년 5월 “중국제조 2025(中国制造2025)”에서는 산업용 로봇산업이 적극적으로 발전시켜야 할 10대 중요분야 중 하나임을 명확히 하였으며 로봇산업의 표준화를 추진하고 로봇 본체, 감속기 및 센서 등 기술적 부족현상을 해결하고자 하였다.2015년 8월 “2015-2017 제조업 핵심경쟁력 3년 행동계획(增强制造业核心竞争力三年行动计划(2015-2017年))”을 통해 고정밀도 감속기, 고성능 서보모터, 고속·고성능 컨트롤러 및 구동기 등 핵심부품을 육성하고 중국 로컬브랜드의 시범적 응용범위를 확대하여 산업용 로봇 관련 기술의 수요를 충족시키고자 하였다(National Development and Reform Commission, 2015).

중국정부는 “중국제조 2025”라는 원대한 목표를 실현하기 위해 국가제조강국건설전략자문위원회(The National Manufacturing Strategy Advisory Committee, 国家制造强国建设战略咨询委员会)를 통해 “중국제조 2025 중점영역노선도” The National Manufacturing Strategy Advisory Committee (2015). Made in China 2025” Key Area Technology Roadmap. The National Manufacturing Strategy Advisory. Committee.

라는 보다 구체적인 계획을 제시하였다. (The State Council of the People's Republic of China, 2015; Tencent Research Institute, 2017). 중국제조 2025 중점영역 기술노선도에는 고급수치제어 및 로봇기술, 신세대 IT기술, 에너지 절감 및 신에너지 자동차, 전력장비, 신소재, 의약·고성능 의료기기 등 10대 중점영역산업을 포괄하였다(The National Manufacturing Strategy Advisory Committee, 2015; Liu, Q. et al., 2017).

    중국국가발전개혁위원회는 2016년 “로봇산업발전계획(2016-2020년)”National Development and Reform Commission (2016). The Development Plan for the Robotics Industry (2016-2020). National Development and Reform Commission

을 발표하였다. 이러한 발전계획에 따르면 2020년까지 중국 로컬 로봇의 연간 생산량 목표를 10만대로 제시하였다(National Development and Reform Commission, 2016). 중국 재정부는 2018년 약 10억 위안의 자금을 통해 스마트로봇 등 중국 국가중점 연구개발계획을 지원하고자 하였다.  국무원은 2018년  산업 내 부가가치세를 17%에서 16%로 낮추었고, 선진제조업·연구개발 등 조건에 부합하는 장비제조업 등 기업에 대해 공제가 완료되지 않은 개별 세액을 일회성으로 반환하는 정책적 조치를 시행하였다. 중국 과학기술부는 약 6억 위안의 경비를 통해 스마트로봇 관련 50여개 프로젝트에 투입할 예정이다(HRG Institute (Shandong) of Intelligent Equipment et al., 2020).

  2011-2017년에 걸쳐 중국정부는 일련의 로봇산업 관련 핵심부품 육성정책을 실시하여 감속기, 서보모터, 컨트롤러 및 가동기 산업을 육성하고자 노력하였다(Leadleo b , 2019).

   2014년 2월 “제조업 기초 강화에 관한 지도조건(关于加快推进工业强基的指导意见)”은 높은 수준의 성능, 신뢰성, 사용수명과 함께 지능화된 기초 부품을 육성하고 기본적 조건을 갖추고 중국내에서 절박한 수요를 가지고 있음에도 로봇 본체산업 전체의 발전을 제약하는 핵심기술을 발전시키고자 하였다(Ministry of Industry and Information Technology, 2015). 2016년 3월 “국민경제 및 사회발전 제13차 5개년 계획개요(国民经济和社会发展第十三五规划纲要)”를 통해 산업용 로봇, 서비스 로봇, 수술용 로봇 및 군용 로봇을 적극적으로 발전시키며, 스마트 로봇산업 발전을 위한 핵심기술인 고정밀도 감속기, 고성능 서보모터, 고속·고성능 컨트롤러 등 구동기 기술을 적극 육성하고자 하였다(中國全國人民代表大會, 2016).

 


  2. 중국 로봇산업의 발전 및 현황

   

   이 연구는 중국 로봇산업을 입체적이고 포괄적으로 살펴보기 위해 각각 로봇 본체 제조업체, 감속기 제조업체 및 서보모터 제조업체를 각각 살펴보고자 한다. 특히 중국정부의 로봇산업육성정책을 먼저 고찰해보고자 한다. 그리고 이들 3개 로봇산업 분야 핵심산업의 산업혁신시스템 중에 중국 정부와 기업의 역할에 대해 살펴보고자 한다. 이를 통해 중국로봇산업의 발전상황에 대해 구체적으로 이해할 수 있도록 하고자 한다.   

   다만 중국 Siasun 등 로봇제작업체들이 유럽 및 일본 로봇제작업체를 추격하여 간격을 좁히거나 추월할 수 있을 것인가? 산업 내 기업 간의 추격을 고찰하기 위해 산업별 혁신시스템을 살펴보아야 한다. 산업별 혁신시스템(sectoral system of innovation)을 구성하는 요소를 살펴보아야 한다. 첫째는 지식(knowledge)과 기술(technologies)이다. 둘째는 행위자(actors)로서 기업과 비영리기관, 연구소 등이 있다. 셋째로는 정부기관 및 정부조직이 있다.    Malerba, F. (2004)와 Lee, K. et al.(2008)는 지식과 기술 분야에서 기술혁신이 빈번한지, 혁신의 성과를 독점적으로 소유할 수 있는지, 그리고 신기술을 개발할 때 과거 기술발전의 누적성이 중요한지 등 3가지 측면을 살펴보아야 한다고 지적하였다.

  로봇산업 분야의 지식과 기술은 기업 간 공유되지 않으므로 암묵적이고 기업이 홀로 혁신의 성과를 가지는 전유성을 보인다. 따라서 자체기술로 선진 로봇기업을 추격하는 것은 상당한 시간이 필요할 것으로 보인다. 다만 한국 반도체 생산 분야 로봇제작업체인 신성 F.A.(Shinsung F.A.)의 80% 지분을 인수한 Siasun의 혁신역량이 얼마나 제고될 것이지, 중국 미디어그룹(Midea group)이 독일 KUKA AG를 인수한 후 로봇기업이 미디어그룹이 미디어그룹과 Kuka 간 어느 정도의 시너지 효과를 보여줄 것인지 살펴보아야 할 것이다.  

  이외에도 시장조건(market)과 수요체제(demand)를 살펴보아야 한다. 중국 로봇산업의 규모와 성장 가능성이 상당한 규모라고 본다면, 수요체제에서 중국 로봇본체 및 감속기, 서보모터 제조업체의 경쟁우위는 선점자의 우위, 차별화, 비용우위 가운데 차별화와 비용우위에 있다고 볼 수 있을 것이다. 또한 중국시장의 조건과 수요체제는 중국 현지 제조업기업의 실질적인 선택과 수요라는 문제이므로 외국계와 중국기업 한쪽이 유리한 상황이라고 보기는 어렵다고 볼 수 있다.

   마지막으로 정부기관과 정부조직이 어떠한 정책을 수립하고 추진하며 정부기관과 기업 간 어떠한 관련성을 가지는지에 대해 살펴보고자 한다. 일반적으로 중국정부가 산업육성을 위한 산업정책으로 활용하는 도구는 산업목록지도(目錄指導), 투자심사 및 진입허가(投資核準(審批)與準入), 토지정책(土地政策), 재정보조금(財政補貼), 정부출자 산업투자기금(政府出資的産業投資基金), 세수혜택(稅收優惠), 정책적 대출(政策性貸款), 정부구매(政府采購), 인적자원(人力資源), 기반시설 및 공공서비스플랫폼 제공(基礎施設及公共服務平台建設) 등이다(Jiang, F. T., 2021).

  1) 중국 로봇산업의 발전

  전세계 로봇산업의 시장규모는 2013년에서 2018년 간 매년 15.1%의 속도로 성장하여 2018년 298.2억 달러 수준에 이르렀다. 2019년 전세계 로봇산업의 시장규모는 294.1억 달러에 이르렀다. 그중 산업용 로봇산업의 시장규모는 159.2억 달러, 서비스 로봇산업의 시장규모는 94.6억 달러를 차지하였다. 중국 로봇산업의 시장규모는 2013년에서 2018년 간 매년 29.7%의 속도로 성장하여 2018년 87.4억 달러에 이르렀다. 중국 로봇산업의 시장규모는 2019년 86.8억 달러에 이르렀다. 그중 산업용 로봇산업의 시장규모는 57.3억 달러, 서비스 로봇산업의 시장규모는 22억 달러를 차지하였다(Chinese Institute of Electronics, 2018; Chinese Institute of Electronics, 2019).

  2016년 기준으로 중국 내 로봇 생산량 및 사용량은 2016년 이미 세계 최고 수준에 이르렀지만 제조업 작업자 1만명 당 로봇 수량의 비율을 나타내는 산업용 로봇밀도(robot density)는 1만명당 64대로서 한국이 1만명당 631대, 싱가포르가 1만명당 488대, 독일이 1만명당 309대, 일본이 1만명당 303대 등인데 비해 상당한 격차를 보여주고 있다.(Leadleo a, 2019).

   2) 중국내 외국계 경쟁기업의 발전

  중국 내 산업용로봇 제작업체는 FANUC, Yaskawa 등 일본기업과 ABB, KUKA 등 유럽기업이 주요한 로봇 제조업체이며, 로컬 제조업체 중에서는 Siasun 등 기업이 산업용 로봇을 생산하고 있다. FANUC, Yaskawa, ABB, KUKA는 중국에서 합작기업(Joint Venture) 방식으로 중국사업에 참여하고 있다. 현재까지 중국 내 80%의 로봇은 합작기업에서 생산하고 있지만, 중국정부의 적극적 육성정책과 로컬기업의 노력으로 중국 로컬 제조기업 또한 급격히 발전하고 있다. 중국 내에서 판매되는 로봇 중 20%는 중국 로컬기업이 생산한 로봇이다. 중국 로봇시장은 일본계 기업인 FANUC이 18%를 차지하고 Yaskawa가 13%를 차지하며 유럽계 기업인 ABB가 17%를, KUKA가 15%를 차지하고, 중국 로컬 기업인 Siasun은 2%를 차지하였다.(U.S.-China Economic and Security Review Commission, 2017).

   1956년에 설립된 FANUC은 수치제어 및 로봇산업에서 가장 경쟁력이 강한 기업 중 하나로서, 2011년에 전세계 로봇사용량이 25만대를 넘어 시장점유율 기준으로 1위를 기록하였다. FANUC은 이들 기업 중 가장 먼저 중국시장에 진출하여 1997년 상하이전기(Shanghai-Electric, 上海電氣)와 합작기업을 설립하였다(Shen, P., 2018; Wang, X. W., 2016). 이에 비해 1915년에 설립된 Yaskawa는 일본 내 최대의 산업용 로봇 제조업체이다. 종합 로봇기업인 Yaskawa가 생산한 로봇은 주로 용접, 운반, 절단 등 분야에서 주로 사용된다. 2012년 Yaskawa는 중국 장수성 창저우(Jiangsu Province Changzhou City, 江蘇省 常州市)에 최초의 해외생산법인을 설립하였다.(Shen, P., 2018; Go, K. C. et al., 2019; Wang, X. W., 2016).

  반면 스웨덴기업인 ABB는 자동화 제품과 전력제품·저압설비 등 사업에 종사하고 있다. 세계 최초의 6개 축 로봇을 발명한 ABB는 현재 전세계에서 20만대 이상의 로봇이 작동 중이다. 상하이(上海) ABB엔지니어링유한회사(ABB Engineering Shanghai)는 ABB 로봇사업부문에서 전세계 사업의 중심이며, ABB그룹에서 로봇 연구개발 및 생산기지로서 중요한 역할을 하고 있다(Go, K. C. et al., 2019; Wang, X. W., 2016).

   1898년 독일에서 설립된 KUKA는 산업용 로봇산업 분야의 가장 강력한 기업 중 하나이다. 산업용 로봇 제품개발과 마케팅분야에서 풍부한 경험을 가진 KUKA는 1973년에 전동기로 구동되는 6축 로봇을 세계최초로 개발하였다. 2000년에 KUKA는 상하이(Shanghai City, 上海市)에 전액을 출자한 자회사를 설립하였다. 2017년 중국 메이디그룹(美的集團)이 45억 달러의 가격으로 KUKA AG의 지분 중  94.55%를 인수하였다(U.S.-China Economic and Security Review Commission, 2017; Wang, X. W., 2016).


3) 중국 산업용 로봇산업의 발전

 

   중국 로봇기업들은 유럽 및 미국 등 외국계 로봇 제조업체들과 비교하여 정확도(accuracy)와 반복정확도(repeatability) 측면에서 차이를 보이고 있다. 를 감소시켰다. 일본 및 유럽 로봇 제조업체의 반복정밀도는 0.1 mm이고 정확도는 0.3-0.8 mm 수준으로 알려져 있다. 이와 비교하여 중국 로컬 제조기업의 반복정밀도는 0.35 mm이고 정확도는 1 mm 수준으로 알려져 있다(U.S.-China Economic and Security Review Commission, 2017).

   중국 로컬 로봇본체 제조기업은 Siasun이다. Siasun(新松)은 중국과학원(China Academy of Science) 부속기관으로 시작되어 2000년에 중국 션양(瀋陽)에서 설립되었다. 지식과 기술 측면에서 종합적인 로봇제품라인을 가진 상장회사로서 Siasun은 핵심기술, 핵심부품, 핵심제품과 시스템통합 솔루션 등 포괄적인 산업 밸류체인을 형성하고 있다.(HRG Institute (Shandong) of Intelligent Equipment et al., 2020). 특히 시장과 수요 측면에서 Siasun은 용접용 로봇과  AGV(Automatic Guidied Vehicle, 이동 로봇) 분야에서 경쟁력을 가지고 있어 중국 이치(FAW, First Auto Works)그룹의 이치 승용차공장에 용접용 로봇을 납품하여 외국에서 도입한 생산라인에서 우수한 성능을 보여준 바 있으며, 로봇 컨트롤러 분야에도 상당한 노하우를 보유하고 있다.(Wang, H. P. et al. 2019).  2015년 Siasun은 7 자유도의 협동로봇(Cobot)인 SCR3의 개발에 성공하였다. Siasun SCR3 협력로봇(协作机器人)

출처: https://www.siasun.com/index.php?m=content&c=index&a=show&catid=275&id=699(Siasun) 2021 07. 10. 인출

일본기업인 Yaskawa와 비교하면 Yaskawa는 2008년에 이미 7 자유도의 로봇인 Motoman SDA10과 SIA20를 개발하였다. 2009년에 7 자유도를 가진 인간의 양팔로 이루어지는 작업을 시뮬레이션할 수 있는 듀얼암(dual arm) 로봇 버전의 SDA10을 개발하였다. Yaskawa Motoman Robot History

출처: https://www.robots.com/articles/yaskawa-motoman-robot-history(2021 RobotWorx) 2021 07. 10. 인출

Yaskawa 제품설명

출처: https://yaskawa.co.kr/sub/sub02_03.php?cat_no=119&mode=view&idx=336(Yaskawa Korea) 2021 07. 10. 인출


  다음으로는 중국 로봇산업을 고찰하기 위해 로봇을 구동시키기 위해 필수적인 구동기(actuator)를 살펴보고자 한다. 로봇의 구동기는 감속기(gear reducer), 서보모터(servo motor) 및 엔코더(encoder), 브레이크(brake) 및 컨트롤러(controller) 등으로 이루어진다. 이러한 구동부를 기계부(mechanical unit)이라고 부르기도 한다. 이중 특히 감속기와 서보모터가 로봇의 정밀도를 결정하는 핵심부품이며(Go, K. C. et al., 2019). ABB와 KUKA는 감속기와 서보모터 모두를 외부에서 구입하여 사용하고 있으며, FANUC과 Yaskawa는 감속기는 외부에서 구입하고 서보모터는 자체제작을 하고 있는 상황이다.

   먼저 중국 감속기 시장 규모를 알아보고자 한다. 중국내 산업용 로봇에 사용되는 감속기 수요량은 2020년 90.5만대, 2021년 104.6만대 규모에 이를 것으로 예상되고 있다. 또한 중국내 정밀감속기 산업규모는 2020년 202.55만대가 될 것이며 RV감속기(RV reducer)와 하모닉 감속기(harmonic drive)의 시장규모는 각각 67억 위안과 42억 위안 수준으로 파악되고 있다(Leadleo b, 2019; Essence Securities, 2018). 현재까지 일본 RV 감속기 제조업체인 나브테스코(Nabtesco), 스미모토(Sumitomo Heavy Industries, 住友), 일본 하모닉 감속기 제조업체인 하모닉드라이브(Harmonic Drive Systems), Shimpo(심포, 新寶)가 중국 감속기 시장을 지배하고 있는 상황이다. 특히 나브테스코와 하모닉드라이브는 전세계 정밀 가속기 시장의 70%를 점유하고 있다.

  RV 감속기 분야에서 대표적인 중국기업은 난통전캉(Nantong Zhenkang Welding Electromachinery , 南通振康)은 중국 장수성 난통시 하이먼구 정위진(Jiangsu Province Nantong City Haimen District Zhengyu Town, 江苏省南通市海门区正余镇)에 소재하는 기업으로 2013년부터 감속기 분야에 진출하였다. 특히 정부의 산업정책과 육성정책 측면에서 정위진(正余镇) 작은 로봇산업 마을(town)의 꿈과 실천(一座机器人小镇的梦想与实践)

출처: https://www.sohu.com/a/452295352_162758 2021 11. 10. 인출

은 장수성(Jiangsu Province)의 특색 소규모 진(特色小镇) 수립 프로젝트에서 입선하면서 로봇연구개발 및 제작을 핵심분야로 하여 ‘연구개발-제작-응용’을 통한 산업가치사슬을 구축하였다.  정위진은 핵심부품, 본체 연구 및 제작, 시스템 통합 분야의 17개 기업이 로봇산업에 종사하고 있다. 지식과 기술측면에서 난통전캉은 아크용접설비 제5부분 와이어피더(Arc welding equipment - Part 5: Wire feeders) 분야의 중국 국가표준 초안 기안자중국 전국 표준정보서비스 플랫폼(National Public Service Platform for Standards Information)

출처: http://std.samr.gov.cn/gb/search/gbDetailed?id=71F772D811A8D3A7E05397BE0A0AB82A 2021. 11. 17.  인출

중 첫 번째 기업이다. 난통전캉이 생산하는 RV 감속기는 이미 Efort(埃夫特), Siasun(新松机器人)、Hongyen-Robot(欢颜自动化) 등 중국 주요 로봇본체 제조기업을 포함한 중국 500여개 기업에서 채택되고 있다. 지방정부 수준의 산업정책 측면에서 구(区)정부 지도자들이 난통전캉과 긴밀하게 소통하고자 노력하였고, 장수성(江苏省) 소재 매출액규모 100억 위안(元, Yuan) 규모기업에게 주어지는 1,000만 위안의 1회성 장려금, 국가(国家)·성(省)·난통시(南通市) 급(级) 전문분야에서 특색을 보유한 신(新)기업인 ‘작은 거인(小巨人)’에게 주어지는 10-100만 위안의 1회성 장려금, 그리고 국가제조업 단일분야 1등기업 또는 1등 제품에게 주어지는 100만 위안의 1회성 장려금 등을 통해 RV 감속기 산업의 육성을 위한 많은 노력 난통시 인민정부 홈페이지(南通市人民政府)

출처: http://gaj.nantong.gov.cn/ntsrmzf/sxcz/content/44aebbe4-cded-4efa-b9ca-df7a1458e140.html 2021. 11. 18.  인출

을 기울였다. 이러한 중국정부의 RV 감속기 육성정책과 기업 자신의 노력으로 현재 중국 로컬 제조업체가 제작한 RV 감속기의 시장점유율은 15-20% 수준에 이르고 있다(Cinda Securities, 2021).

  하모닉 감속기 분야의 대표적인 중국기업은 Leaderdrive(绿的谐波) STCN(선전증권시보사, 深圳证券时报社) 사이트

출처: https://www.stcn.com/kcb/gsxw/202107/t20210721_3462105.html 2021. 11. 17.  인출

이다. 산업정책 측면에서 Leaderdrive는 중국정부의 제14차 5개년 계획 이래로 “제조업 기초 강화에 관한 지도조건(Guiding Opinions on  Accelerating the Advancement of reenforcement the fundamental of the Manufacturing Industry, 关于加快推进工业强基的指导意见)”, “중국제조 2025(Made in China 2025, 中国制造2025)”, “2015-2017 제조업 핵심경쟁력 3년 행동계획(The Three-Year Action Plan on Enhancing Core Competitiveness in the Manufacturing Sector (2015-2017), 增强制造业核心竞争力三年行动计划(2015-2017年))” 및 “국민경제 및 사회발전 제13차 5개년 계획개요(Outline of the 13th Five-Year Plan for the National Economic and Social Development of the People's Republic of China, 国民经济和社会发展第十三五规划纲要)” 등 감속기 산업에 대한 각종 육성정책과 함께, 산업용 로봇 본체산업, 수치제어, 자동차, 전자산업 등 하류(downstream)산업의 왕성한 수요로 인하여 중국내 매출액이 지속적으로 증대되고 있다. 특히 지식과 기술 측면에서 생산기술의 개발과 개선 등을 통해 하모닉드라이브 등 일본기업 감속기의 파라메터(parameter)에 근접한 수준 WGLH(烏龜量化) 사이트

출처: https://wglh.com/stock/comment/1077954/ 2021. 11. 09.  인출

에 이르렀으며, Leaderdrive 하모닉 감속기의 설계수명은 하모닉드라이브의 설계수명이 10,000시간인데 비해 15,000시간으로 경쟁력을 보여주고 있다. 특히 2020년 매출액 중 연구개발 투입 비중이 11.1%에 이르고 있다(Leader Harmonious Drive Systems, 2020; Soochow Securities, 2020).

  두 번째로 중국 서보시스템산업 규모에 대해 살펴보고자 한다. 서보시스템(servo system)산업은 전자산업, 수치제어, 방직기계산업에 가장 많이 활용되어지며 포장기계 및 로봇산업에도 광범하게 사용된다. 2019년에는 코로나 등 외부요인으로 인해 전년대비 4% 감소하여 111.9억 위안 규모였으며, 2020년, 2021년, 2022년에 각각 132억 위안, 155억 위안, 206억 위안 규모에 이를 것으로 보인다(Dongguan Securities, 2021).

  이중 중국 로컬 서보시스템의 시장점유율은 2008년의 11%에서 2015년의 22%로 제고되었다(AskCI Consulting, 2018) 하지만 산업용 로봇분야에 사용되는 서보모터의 상황은 상당한 차이를 보여준다. Siasun 로봇의 Chief Research Officer(硏究總監) 쉬팡(Xu, Fang; 許芳) 중국 지멘스 전동기(Siemens Motor (China)) 홈페이지

출처: https://www.shcwmotor.com/wxzs/331.html 2021. 11. 06.  인출

은 중국 로컬 서보모터는 용접용 로봇의 수요를 만족하는 수준에 머무르고 있으며 이들 서보모터는 로봇을 위해 개발된 것이 아니어서 서보모터의 응용에도 많은 제약을 주고 있다고 하였다. 이외에도 서보모터 제조업체는 로봇을 이해하지 못하고, 로봇제조업체 역시 서모모터를 이해하지 못하고 있는 상황이다. 이에 따라 보수적인 관점에서는 중국 로컬 서보모터 제조업체의 시장점유율은 10% 수준이라고 볼 수 있다.

  Tsino-Dynatron(清能德创)은 주로 서보 시스템 중 서보드라이브를 생산하고 있다. 시장과 수요 측면에서 현재 미국 및 유럽업체의 서보드라이브(servodrive)는 하이엔드 제품으로 강력한 성능에 비해 가격이 비싼 반면에, 일본기업의 서보드라이브는 로우엔드 제품으로 통용성이 뛰어나고 가격이 저렴하지만 성능이 이상적이지 않은 단점 Tsino-Dynatron(清能德创) 홈페이지

출처: http://www.tsino-dynatron.com/common/index.aspx?nodeid=28&page=ContentPage&contentid=111 2021. 11. 08.  인출

을 가지고 있다. Tsino-Dynatron은 이러한 니치마켓을 공략하여 미국 및 유럽업체의 파라메터를 참고하고 중국 고객들이 받아들일 수 있는 수준의 가격대를 제시하고자 하였다. 지식과 기술 측면에서 2013년 Tsino-Dynatron은 단 7개월만에 자체 개발한 서보모터 CoolDrive A8를 가지고 중국 국제공업박람회(China International Industry Fair, 工博会)에 참여해 큰 반향을 일으켰다. 2015년  Tsino-Dynatron은 중국 최초의 산업용 로봇 전용 서보모터를 개발하여 2015년까지 이미 1,000대 이상의 산업용 로봇에 사용되었고 중국 서보 드라이브에서 시장점유율이 선두권에 포함되어 있다. 지방정부 수준의 산업정책과 육성정책 측면에서 안훼이성(Aunhui Province, 安徽省) 우후시(Wuhu City, 蕪湖市)에 소재한 Tsino-Dynatron의 자회사는 우후시 지우지앙구(Jiujiang Distict, 鸠江区)에 위치하고 있으며,  우후시 지우지앙구는 G60 과학 혁신 로봇 통로 산업연맹(G60科创走廊机器人产业联盟) 중화인민공화국 중앙인민정부 사이트(Gov.cn: The Chinese Central Government's Official Web Portal)

“G60 과학 혁신 로봇 통로 산업연맹(G60科创走廊机器人产业联盟) 창립”

출처: http://www.gov.cn/xinwen/2018-12/23/content_5351362.htm 2021. 11. 06.  인출

을 통해 로봇산업의 상하류 산업이 연계되도록 하는 역할을 하도록 하였고 우후시 소재 로봇 서보 시스템산업을 적극적으로 육성하고자 하였다.

  Inovance(深圳汇川技术)는 후난성 위에양시 신강구(Hunan Province Yueyang City Xingang District, 湖南省岳阳市新港区)에 서보모터 공장을 건립하였다. 지방정부 수준의 산업정책과 육성정책 측면에서 위에양시 신강구 투자유치국은 Inovance의 투자를 유치하기 위해 많은 노력을 기울였고 50억 위안 규모로 서보모터 생산규모 1,100 만대의 투자 IoT.China.com 사이트  

출처: http://iot.china.com.cn/content/2021-10/09/content_41693658.html 2021. 11. 08.  인출

가 이루어지게 된다. 지식과 기술 측면에서 Inovance는 현 대표이사를 포함하여 경영진 및 고위 관리층이 중국 저명기업인 ‘화웨이(Huawei, 华为)’ 전기부문(電氣部門) 출신이 대부분이어서 ‘작은 화웨이’ Jiemian.com 사이트

출처: https://m.jiemian.com/article/6472876.html 2021. 11. 07.  인출

라고 불리운다. Inovance의 경영진 및 고위관리층은 공통의 오랜 근무경험으로 팀워크와 실행력이 매우 강력한 것으로 알려져 있다. 서보모터사업은 Inovance 통용자동화(通用自動化)부문에 소속되어 있으며, 현재 서보시스템 분야의 중국내 시장점유율은 10%이며 일본계 Yasawa(安川), Mitsubishi Electric(三菱)과 Panasonic(松下)이 각각 11%, 10%, 10%의 시장점유율을 보이는 상황에서 중국 내 시장점유율 1위를 기록하고 있다.

Ⅳ 결론

   중국 내 로봇 생산량 및 사용량은 2016년에 세계 최고 수준에 이르렀지만, 정확도(accuracy)와 반복정밀도(repeatability) 등 성능측면 뿐 아니라, 양적인 측면인 산업용 로봇밀도(robot density)에서도 1만명당 64대로서 로봇산업 강국과 상당한 격차를 보여주고 있다. 또한 중국정부의 야심찬 계획과 장기적인 노력에도 불구하고 중국 산업용 로봇산업시장에서 80%의 로봇은 FANUC, Yaskawa, ABB 및 KUKA 외국계기업의 합작기업(Joint Venture)에서 생산하고 있다.  하지만 로봇 본체산업, 감속기산업, 서보시스템산업에서 중국 로컬기업은 중국정부의 육성정책과 기업 자신의 노력을 통해 급격히 성장하고 있다.  대표적인 로컬 로봇본체 제조기업은 Siasun이다. Siasun(新松)은 중국과학원(China Academy of Science) 부속기관으로 시작되어 중국 션양(瀋陽)에서 설립되었고 종합적인 로봇제품라인을 가진 상장회사가 되었다. Siasun은 용접용 로봇과  AGV 분야에서 경쟁력을 가지고 있어 중국 이치(FAW, First Auto Works)그룹의 이치 승용차공장에 납품하는 등 협력관계를 가지고 있다. 특히 2015년 Siasun은 7 자유도의 협동로봇(Cobot)인 SCR3의 개발에 성공하였다.

   감속기산업에서 대표적인 중국기업은 RV 감속기 분야의 난통전캉(Nantong Zhenkang Welding Electromachinery, 南通振康)이다. 장수성 난통시 하이먼구 정위진(Jiangsu Province Nantong City Haimen District Zhengyu Town, 江苏省南通市海门区正余镇)은 로봇연구개발 및 제작을 핵심분야로 하는 ‘연구개발-제작-응용’의 산업가치사슬을 구축하였다. 난통전캉은 아크용접설비 와이어피더(Arc welding equipment - Part 5: Wire feeders) 분야의 중국 국가표준 초안 기안자로서, 난통전캉의 RV 감속기는 중국 500여개 기업에서 사용되고 있다. 특히 난통전캉과 긴밀하게 소통하고자 노력하는 구(区)정부 지도자들이 장수성(江苏省) 소재 매출액규모 100억 위안(元) 규모기업에게 제공하는 장려금, 국가제조업 단일분야 1등 기업에게 제공하는 장려금 등을 통해 RV 감속기 산업의 육성을 위한 많은 노력을 경주하였다. 이러한 정부 및 기업 수준의 노력으로 현재 중국 로컬 제조업체가 제작한 RV 감속기의 시장점유율은 15-20% 수준에 이르고 있다.

  감속기산업의 또다른 감속기 유형인 하모닉 감속기 분야에서는 Leaderdrive(绿的谐波)이다. 각종 감속기 산업에 대한 각종 육성정책과 함께 산업용 로봇 본체산업, 수치제어, 자동차, 전자산업 등 하류(downstream)산업의 왕성한 수요로 인하여 중국내 매출액이 지속적으로 증대되었다. 특히 연구개발비의 매출액 비중이 11%를 상회하는 등 생산기술의 개발과 개선 등 노력으로 하모닉드라이브 분야에서 일본기업 감속기의 파라메터(parameter)에 근접한 수준에 이르렀으며, 설계수명이 일본기업을 앞서는 경쟁력을 보여주고 있다.  

   서보시스템 중 서보드라이브를 생산하는 Tsino-Dynatron(清能德创)은 일본기업과 유럽 및 미국기업이 만족시키지 못하는 니치마켓을 공략하여 미국 및 유럽업체의 파라메터를 참고하고 중국 고객들이 받아들일 수 있는 수준의 가격대를 제시하며, 시장을 개척하고자 하 였다. Tsino-Dynatron은 2015년까지 이미 1,000대 이상의 산업용 로봇에 사용되었고 중국 서보 드라이브에서 시장점유율이 선두권에 포함되어 있다. 안훼이성(Aunhui Province, 安徽省) 우후시(Wuhu City, 蕪湖市)에 소재한 Tsino-Dynatron의 자회사는 우후시 지우지앙구(Jiujiang Distict, 鸠江区)에 위치하고 있으며,  우후시 지우지앙구는 G60 과학 혁신 로봇 통로 산업연맹(G60科创走廊机器人产业联盟)을 통해 우후시 소재 로봇 서보 시스템산업을 적극적으로 발전시키고자 하였다.

  Inovance(深圳汇川技术)는 후난성 위에양시 신강구(Hunan Province Yueyang City Xingang District, 湖南省岳阳市新港区)에 서보모터 공장을 건립하였다. 위에양시 신강구는 Inovance의 투자와 사업을 위해 상당한 노력을 기울였고 협력적인 관계를 구축하였다.  현 대표이사를 포함하여 경영진 및 고위 관리층이 중국 저명기업인 ‘화웨이(Huawei, 华为)’ 전기부문(電氣部門) 출신인 Inovance는 장기간의 공통적 근무경험으로 팀워크와 실행력이 매우 강력한 것으로 알려져 있다. 일본계 Yasawa(安川), Mitsubishi Electric(三菱)과 Panasonic(松下)이 각각 11%, 10%, 10%의 시장점유율을 차지한 가운데, Inovance는 서보시스템 분야에서 중국내 시장점유율은 10%로서 중국 내 시장점유율 1위를 기록하고 있다.

이러한 상황에서도 산업정책측면에서는 중국 지방정부를 중심으로  난통전캉(Nantong Zhenkang Welding Electromachinery, 南通振康), Tsino-Dynatron(清能德创)과 Inovance(深圳汇川技术) 등 핵심기술분야 제조업체에 장려금 지원 및 포괄적 산업가치사슬 구축 등 다양한 노력을 경주하였다. 시장과 수요의 측면에서는 난통전캉(Nantong Zhenkang Welding Electromachinery, 南通振康)은 국가표준 제정에 참여하고, Siasun은 용접용 로봇과 AGV 로봇에 경쟁력을 가지고 7 자유도의 협동로봇을 만들고 있으며, Leaderdrive(绿的谐波)는 하모닉드라이브 분야에서 일본기업의 파라메터에 근접하는 경쟁력을 보이고 있고, Tsino-Dynatron(清能德创)은 일본 및 미국계기업의 틈새시장을 공략하였으며, Inovance(深圳汇川技术)는 매니지먼트 팀의 기술역량과 팀워크를 통해 시장점유율을 높이고 있다. 향후 중국 산업용 로봇산업 제조업체들이 보여줄 역량이 중국정부가 꿈꾸는 제조업강국의 꿈을 이룰지 여부를 결정할 중요한 요건이 될 것이다.  

논문요약

   중국 내 로봇 생산량 및 사용량은 2016년에 세계 최고 수준에 이르렀지만, 정확도(accuracy)와 반복정밀도(repeatability) 등 성능측면 뿐 아니라, 양적인 측면인 산업용 로봇밀도(robot density)에서도 1만명당 64대로서 로봇산업 강국과 상당한 격차를 보여주고 있다. 특히 FANUC, Yaskawa, ABB 등 외국계기업의 합작기업(Joint Venture)이 산업용 로봇시장을 지배하고 있다. 이러한 상황에서도 산업정책측면에서는 중국 지방정부를 중심으로  난통전캉(Nantong Zhenkang Welding Electromachinery, 南通振康), Tsino-Dynatron(清能德创)과 Inovance(深圳汇川技术) 등 핵심기술분야 제조업체에 장려금 지원 및 포괄적 산업가치사슬 구축 등 다양한 노력을 경주하였다. 시장과 수요의 측면에서는 난통전캉(Nantong Zhenkang Welding Electromachinery, 南通振康)은 국가표준 제정에 참여하고, Siasun은 용접용 로봇과 AGV 로봇에 경쟁력을 가지고 7 자유도의 협동로봇을 만들고 있으며, Leaderdrive(绿的谐波)는 하모닉드라이브 분야에서 일본기업의 파라메터에 근접하는 경쟁력을 보이고 있고, Tsino-Dynatron(清能德创)은 일본 및 미국계기업의 틈새시장을 공략하였으며, Inovance(深圳汇川技术)는 매니지먼트 팀의 기술역량과 팀워크를 통해 시장점유율을 높이고 있다.

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