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광융합산업, 4차 산업혁명 시대를 밝히는 빛이 되다

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광산업은 광기술을 중심으로 통신, 계측, 정보 등의 분야를 다루는 산업으로, 넓게는 빛을 이용한 모든 산업 분야를 포괄하는 명칭이다. 전통적으로 광산업은 광학 및 조명기기 분야에 국한되어 20세기 중반까지 렌즈, 망원경, 사진기 등의 광학기기를 중심으로 전개되었으나, 1960년대에 레이저가 발명되면서 광전자, 초정밀 계측, 의료기기 등으로 그 분야가 확장되었다.

광산업은 빛을 제어하고 활용하는 기술을 통해 기존 제품의 기능을 향상시킴으로써 정보통신, 전자, 의료 등 주력산업의 발전을 견인하는 역할을 했는데, 2000년대 이후 반도체 레이저, LED 등 세기와 파장대가 조절되는 광원이 개발되고, 이러한 광원의 특성에 맞는 응용 분야가 개척되면서 비약적인 발전을 맞이하게 되었다.

광융합산업은 빛의 성질을 활용하는 광기술과 타 분야 기술과의 융복합을 통해 성능을 고도화하고 신제품과 서비스를 개발하는 산업으로 4차 산업혁명시대에서 유망분야로 부상하고 있는 산업이다. 이전의 전통 광기술이 단순히 광학 기능을 대체하는 역할만을 했다면, 융합 광기술은 타 기술과의 융합을 통해 새로운 기능을 구현해내는 능동적인 역할을 하고 있다.
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광융합산업의 글로벌 시장규모는 2018년 약 5,564억불에 달했으며 2023년 7,804억불 규모까지 연평균 7%의 성장을 전망하고 있다. 국내시장에서 광융합산업의 규모는 2018년 약 675억불로 세계시장에서 약 12.1%의 비율을 차지하고 있으나 최근 들어 그 성장세가 둔화되고 있는 실정이다.

이는 중국산 저가 경쟁이 심화되고, 제조 기술력을 추월당함에 따라 최근 5년 동안의 성장률이 지속적으로 감소한 것과 연관이 있는데, 부진한 성장률 때문인지 LED소자, 광학소자 등의 품목에 대한 대기업 투자 또한 감소했다.

국내 시장규모가 점차 감소하는 추세를 보이고 있는 만큼 내수시장에서 광융합산업의 한계는 뚜렷해 보인다. 반면 세계시장에서의 규모는 지속적으로 성장하고 있으므로 산업의 성장기반을 마련하기 위해선 수출을 통해 해외시장을 개척하는 것이 중요하다.

우리나라는 2019년 12월에 발표한 ‘광융합기술 종합발전계획’에 따라 글로벌 광융합기술 강국으로의 도약을 목표로 하고 있다. 이를 위해선 전문 인력 양성을 통한 선도기술의 확보, 산업지원체계 구축 등을 통해 산업생태계를 활성화할 필요가 있다.

무엇보다 중요한 개발과 연구를 진행할 수 있는 전문인력의 양성을 위해서는 전문연구기관이나 대학과의 협력 네트워크를 구축, 전문인력의 원활한 공급을 위한 체계적인 인력 양성 교육을 해야 한다. ISC는 이를 위해 산업계와 교육계를 연결하여 효율적인 인력양성 체계 구축을 위한 징검다리 역할을 해내야 할 것이다.

로봇을 통해 뉴노멀시대를 선도하다

‘로봇’은 외부환경을 스스로 인식하고 상황을 판단하여 자율적으로 동작하는 기계장치라는 뜻이다. 과거의 로봇이 단순히 인간 노동력을 대체하여 정밀하고 빠른 작업으로 생산성을 향상하는 역할을 했다면, 최근의 로봇은 현장의 근로자와 협업을 하거나 삶의 질을 향상하는 서비스의 역할도 도맡게 되어 인간과의 교감을 꾀하는 역할까지 하게 되었다.
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마찬가지로 ‘로봇산업’은 로봇과 로봇 관련 부품의 제조와 유통, 로봇 소프트웨어 등의 서비스 콘텐츠를 지칭하는데, 농업‧교육‧의료와 같은 다른 산업 분야의 로봇화 역시 ‘로봇산업’에 포함된다. 4차 산업혁명 이후 로봇산업은 날이 갈수록 더 큰 주목을 받고있는 첨단산업이다.

특히 코로나19 이후 언택트 환경의 중요성 대두, 1인 가구의 증가, 재택근무 환경의 보편화와 같은 다양한 이유로 개인 서비스용 로봇의 수요가 폭발적으로 증가하고 있다. 또한 산업용 로봇의 경우 국내 인구가 고령화되면서 필연적으로 찾아오게 될 노동인구 감소 문제의 해결책이 될 수 있을 것으로 기대된다.

이처럼 생활의 편리를 증진시키는 서비스 역량과 줄어가는 노동력을 대체하는 기술적 역량을 충분히 가지고 있는 만큼 로봇은 앞으로의 미래가 더욱 기대되는 첨단분야라고 말할 수 있을 것이다.
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포스트 코로나 시대에 들어 전 세계의 이목이 모이고 있는 ‘서비스 로봇’이지만 국내에선 보통 의료 또는 상업 서비스를 중심으로 활용되었으며, 전체 로봇 사용 점유율에서도 글로벌 시장 대비 저조한 이용률을 보여왔다.

무엇보다 국내에서는 로봇의 비중이 서비스보다는 산업적 역할에 비중이 치우쳐 있었다. 이에 정부는 2019년 서비스 로봇산업의 성장을 위해 ‘돌봄, 물류, 웨어러블, 의료’의 4대 서비스 로봇 분야를 선정하고 2023년까지 국내 로봇시장을 15조원 규모로 키울 것이라는 계획을 발표했다.
인공지능, 빅데이터 등의 발달로 인하여 다양한 산업과의 융합이 가능해진 만큼 고부가가치산업으로 활용 범위가 넓어질 것으로 기대하고 있다. 글로벌 로봇산업의 호황에도 불구하고 국내 로봇산업은 생산과 매출이 전문서비스 및 부품을 제외하고는 2018년 대비 감소하는 추세를 보이고 있다.

2019년도 4대 서비스 로봇 분야 사업체를 대상으로 조사한 바에 따르면 기술개발 분야의 1순위 애로사항은 초기 투자비용의 부담(31.5%)이었으며, 2순위는 전문인력의 부족(27.1%)이었다.

이는 로봇산업 사업체들이 대부분 그 규모가 영세하고 매출액이 적기 때문에 연구기술 분야의 투자 비용과 그에 따른 인건비를 감당하기가 어렵기 때문으로 보인다. 현재 국내 로봇산업 관련 기업의 97%가 중소기업인 만큼 이와 같은 애로사항은 시급히 해결해야 할 문제로 보인다.
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차세대 융합 로봇기술의 발전을 위해서는 중소기업에 대한 국가의 적극적인 연구개발 지원과 산학연계를 통한 고학력 전문인력의 배출이 절실한데, 대학알리미에 따르면 국내에 로봇특성화 학과가 설치되어 있는 학교는 총 14개교에 불과하다.

이들 학교에서는 발전하고 있는 로봇산업 시장에 발맞춰 서비스, 제조 분야 뿐만 아니라 바이오헬스, 모빌리티. 인공지능에 이르기까지 다양한 산업과 융합된 로봇산업 커리큘럼을 가지고 있다.

한국폴리텍대학은 로봇산업 전문인력 양성을 위하여 국내 유일의 로봇 특성화대학을 만들어 올해 3월부터 교육을 시작했다. 이와 같이 전문인력 양성을 위한 움직임은 늘어나고 있으나 가파르게 치솟는 산업성장세에 비하면 다소 부족한 것이 현실이다.

차후 계속해서 발전하게 될 로봇산업 분야에서 더 강한 경쟁력을 가지기 위해선 위와 같은 전문 교육기관과 교육 프로그램의 설치와 지원 뿐만 아니라 산학연계, 스타트업 생태계 지원과 같은 제도적 지원 역시 뒷받침되어야 한다.

뉴노멀 시대에 접어들어 새로운 생활방식이 등장하고 있는 만큼 로봇산업의 경쟁력 강화는 곧 우리나라의 경제 성장을 이끌어갈 디딤돌 역할을 하게 될 것이다.
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