중국 자동화 생산, 로봇 확산에 달렸다!

로봇의 산업 활용 늘고 있다
중국 자동화 생산, 로봇 확산에 달렸다!

 

지난 4월 20일 쓰촨성 루산현에서 규모 7.1의 강진이 발생한 직후 인명 구조 작업에 다양한 구조로봇들이 대거 동원되어 많은 관심을 끌었다. 2008년 원촨 대지진 당시 생명탐사기와 구조견에만 의존하여 수색 작업을 벌였던 것과 비교하면 격세지감이 느껴진 장면이었다. 로봇의 연구개발 및 생산에 종사하는 기관과 기업들이 지원한 구조로봇들은 변형 수색구조 로봇, 생명탐사 로봇, 무인 프로펠러 로봇, 양팔형 지능로봇 등 종류와 기능이 다양했다. 이처럼 최근 다양한 산업에서 로봇의 활용이 점점 늘고 있다.

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중국에서 ‘로봇(机器人)’이란 단어가 널리 쓰이기 시작한 것은 1970년대 로봇에 대한 연구가 시작되면서부터였다. 하지만 로봇의 개발과 응용은 그로부터 40년가량을 더 기다려야 했다. 중국 경제의 고도성장을 가능케 했던 조건인 풍부하고 저렴한 노동력이 로봇의 출현을 가로막았기 때문이다. 로봇의 산업적 활용이 가능해진 것은 2000년대 들어 이러한 조건에 변화가 나타나기 시작하면서부터다. 특히 2004년경부터 본격화된 ‘민공황(民工荒)’, 즉 농민공 인력 부족 사태가 산업용 로봇 보급에 획기적인 계기를 제공했다. 통계상으로 보면, 중국의 산업용 로봇에 대한 시장 수요는 2010년부터 급증하기 시작했다.

 

아직은 본격적 산업 형성 단계에 못 미쳐
비록 성장 속도는 빠르지만, 중국의 로봇 시장은 활용이나 생산 측면에서 여전히 초기 단계에 머물고 있다고 볼 수 있다. IFR에 따르면, 2011년 말 전 세계 제조업체들이 이용 중인 로봇은 근로자 1만명 당 55대 꼴이다. 나라별로 보면, 한국(347대)과 일본(339대)이 로봇을 가장 많이 이용하고 있으며, 독일(251대)과 미국(135대)이 그보다 다소 적은 수준이다. 반면, 중국은 겨우 1만명 당 21대로 로봇 이용률이 매우 낮은 편이다.
2011년 한 해에 전 세계에서 새로 설치된 로봇 대수는 13만9,300여 대로, 중국은 그 중 9,500대로 전체의 6.5%를 점유하고 있다. 베이징기계공업자동화연구소 우퉁 엔지니어실 부실장은 2011년 중국의 실제 로봇 설치 수량은 IFR의 수치보다는 다소 많은 1.2만 대에 이를 것으로 추산한다. 그의 추정치를 받아들이고 로봇의 평균 가격을 30만 위안으로 가정하면 중국의 산업용 로봇시장의 연매출은 36억 위안에 불과하다.
중국 계측기산업협회 시자청 이사장은 “중국 경제의 규모를 고려할 때, 산업용 로봇 시장의 연간 매출액이 50~100억 위안에 이르지 못하면 하나의 산업을 형성했다고 보기 어렵다”고 지적했다.
현재 로봇을 생산하는 중국 기업은 60개도 되지 않는다. 청정실 로봇 시장의 예를 들면, 시장 점유율이 약 10%로 중국 기업 중에서 가장 높은 신쑹로봇자동화회사의 2011년 생산량이 130대에 그쳤고, 2012년 생산량은 200대 남짓에 불과했던 것으로 추정된다.

중국에서의 로봇 활용, 자동차·전기전자 산업에 집중
중국 기업의 생산현장에서 로봇 이용 현황을 산업별로 살펴보면, 2010년 현재 자동차 산업(금액 기준 점유율 55%)과 전자산업(12%)이 전체의 2/3 가량을 차지하고 있다.
글로벌 자동차 메이커들의 대거 진출을 계기로 2000년대 들어 급성장한 중국 자동차 산업에서는 시장 경쟁이 가열되고 고객 취향이 까다로워짐에 따라 제조공정에서 로봇 활용이 빠르게 증가했다.
자동차 산업에 응용되는 로봇은 대부분 용접 로봇이다. 중국 선양시에 자리 잡은 신쑹로봇의 로봇사업부 관계자에 따르면, 용접 작업은 높은 기술 수준을 요하는 작업으로, 용접 작업에 투입되는 근로자 월급이 4,000위안에 달한다고 한다. 용접 로봇 한 대의 가격이 현재 약 15만 위안인데, 일반적으로 노동자 3명의 역할을 대체할 수 있는 만큼, 로봇 구매 비용이 인건비 합계와 비슷한 수준이라는 결론이 나온다. 로봇의 사용 수명이 최고 3~5년임을 고려하면 로봇 활용이 비용 측면에서 확실히 유리하다. 한편 차량 도색도 산업용 로봇의 인력 대체가 활발히 이뤄지고 있는 분야다. 최근 중국 고객의 자동차 품질 평가에서 차량 도색에 대한 주목도가 높게 나타난 것의 영향이 컸다.
자동차 업계의 로봇 활용은 BMW, 벤츠, 폭스바겐 등 합작업체들이 주도해 나가고 베이치, 상치, 둥펑, BYD 등 중국 로컬 브랜드 업체들이 뒤좇는 양상을 보이고 있다. 중국의 소형 자동차 브랜드인 ‘치루이(奇瑞)’가 로컬 메이커 중에선 처음으로 자체제작한 지능형 용접 로봇을 작년에 생산라인에 도입한 것이 로컬 메이커들의 기술력 향상의 상징으로 거론되고 있다.
중국에서 로봇 활용은 자동차 제조 이외에 다른 산업으로 점진적으로 확대되고 있다. 전자산업 등 3C(Computer, Commuminication, Consumer Electronics) 영역에서 로봇 활용이 확산된 데는 ABB의 공이 컸다. ABB는 1994년 처음으로 중국 본토의 산업용 로봇 분야에 진출한 외국계 브랜드다. ABB 로봇은 아이패드 등 고급 제품의 금속 케이스 접합부에 대한 레이저 용접과 표면 광택 작업을 수행할 수 있다. 무선설비 제조업체인 RAPOO의 선전 공장의 생산라인에는 ABB가 제조한 소형 로봇인 IRB120이 USB 플러그, 커넥터, 마우스 와셔 등의 제조 공정에 투입돼 있다.
제품의 고(高)순도, 고품질, 고신뢰도에 대한 요구가 높아지고 제조공정이 갈수록 정밀화, 소형화, 청결화됨에 따라 로봇 활용은 고무·플라스틱, 식품, 군수용품, 항공, 의료설비 등 제조업 전 분야로 확산되고 있다. 특히 전자, IT, 화공 산업에서 작업 공정의 청결도에 대한 요구가 까다로워지면서 ‘청정실 로봇’ 시장이 빠르게 성장하고 있다.

로봇 활용 확산 원인 1

· 노동비용 상승
산업 현장에서 로봇 이용을 확대시키는 직접적인 요인은 노동비용의 상승이다. 중국 국가통계국의 통계수치에 따르면, 중국 근로자들의 평균임금은 2009년부터 2012년까지 3년간 연평균 13.6%가 상승했으나, 농민공 임금은 같은 기간 17.4% 오른 것으로 나타났다.
이러한 노동비용 상승의 원인은 노동시장의 구조 변화다. 중국 도시 노동시장의 구조는 2010년을 분수령으로 해서 공급 초과에서 수요 초과로 전환되었다. 직급별로 보면 고급 인력보다는 저급 인력의 수요 초과 현상이 갈수록 뚜렷해지고 있다. 이로 인해 대졸 신입 화이트컬러의 임금이 같은 연령의 고졸 단순노무직의 임금보다 낮은 ‘임금 역전’ 현상도 드물지 않게 나타나고 있다. 임금 상승률에 있어서도 저급 노동력이 상대적으로 높은 현상이 수년째 지속되고 있다.

 

·고임금 속의 구인난, 앞으로도 지속될 전망
노동비용 상승은 앞으로도 지속될 것으로 보인다. 인구 구조 추세라는 구조적 요인 이외에 정부 정책도 임금 상승 기조를 강화하는 방향이다. 올해 구정 직전에 발표된 소득 분배 개혁 방안의 골자 중 하나는 중저소득 계층의 소득 확대다. 중국 정부는 2015년까지 중국 대부분 지역의 최저임금 기준을 도시 근로자 평균임금의 40% 이상으로 끌어올린다는 목표를 제시했다. 이는 최저임금 수준을 연평균 13% 인상하는 것을 의미하는데, 실제로 2009년 이후 2012년까지 중국의 최저임금 표준은 14.8% 상승해 목표를 초과달성하고 있는 상태다.
구인난과 임금 코스트 상승에 대한 기업의 대응은 다양한 형태로 나타나고 있다. 외국 투자 기업들은 생산라인을 임금이 낮은 동남아 지역이나 최종시장에 가까운 본국 지역으로 옮기는 방식으로 대응하고 있다. 중국 본토 기업들은 생산효율 제고에서 해법을 구하고 있다. 생산현장에 인력을 대체하는 로봇을 도입하는 것은 생산효율 제고의 한 가지 방법인데, 폭스콘은 이 같은 해결책을 선택한 대표적인 사례다.

 

·폭스콘의 로봇 활용 사례
전 세계 최대 전자제품 OEM 업체인 폭스콘은 직원 수가 120만 명에 이르는데, 단순 노동력이 큰 부분을 차지한다. 때문에 노동비용 상승은 기업 경영에 커다란 위협요인이 되고 있다. 궈타이밍 폭스콘 회장은 잇따른 근로자 투신 사태와 여론의 압력에 못 이겨 작년 5월 “2013년 8월까지 중국 대륙의 폭스콘 직원 임금을 현재의 2배 수준인 4,400위안으로 올리겠다”고 밝힌 바 있다. 이 약속을 지키려면 사회보험 등 회사가 부담해야 하는 기타 비용을 포함해 매년 300억 위안 이상을 추가로 지출해야 한다. 이런 막대한 인건비 부담을 덜기 위해 폭스콘은 생산방식 변화를 모색해 왔다.
궈 회장은 일찍이 2011년 8월 “3년 내에 100만대의 로봇으로 인력을 대체할 것”이라고 선언한 바 있다. 폭스콘은 2000년대 초부터 로봇을 생산현장에 투입했다. 로봇 투입량은 2011년 1만대, 2012년에 2만 대로 점차 증가했다. 2015년까지 투입량을 100만 대로 늘리는 것은 불가능해 보이지만, 폭스콘의 로봇 투입은 갈수록 속도를 낼 것이라는 게 업계의 관측이다.
로봇의 도입으로 폭스콘은 인력 수요를 낮추는데 어느 정도 성공을 거두었다. 종전에 30명 1개 조가 투입되었던 조립라인에 팔 모양의 로봇이 투입되어 메인보드에 부품을 끼우는 작업을 맡게 되자 필요한 인력은 5명으로 줄어들었다. 5명의 인력은 스위치를 눌러 기계를 작동시키는 일만 담당하고 있다.
폭스콘은 또한 산업용 로봇을 자체 제작하기 위한 노력을 기울여 2006년 ‘폭스콘 선전 1호’ 개발에 성공했다. 선전 1호는 그 해 열린 선전 박람회에서 첫 선을 보였는데, 중국의 명곡 ‘모리화’를 연주해 찬사를 받은 바 있다. 이 로봇은 당시 이미 정밀부품을 조립할 수 있는 능력을 갖추었다. 폭스콘은 2010년 자체개발한 로봇을 생산라인에 투입하기 시작했다.

 

·로봇 활용의 생산비용 절감 효과
로봇을 이용하면 생산비용을 얼마나 줄일 수 있을까? 기업 규모나 공정 특성 등 다양한 변수에 따라 결과는 케이스 별로 다르게 나타나고 있다. 폭스콘의 경우 로봇은 주로 분무도색, 용접, 조립 등 공정에 이용되고 있다. 후이중공업로봇 통계에 따르면, 폭스콘의 조립 로봇 중 약 40%는 관절형 로봇, 60%는 가격이 비교적 저렴한 직각 좌표형 로봇이다. 대당 가격은 좌표형이 3~4만 위안이며, 관절형 로봇은 약 10만 위안으로 노동자 1인의 1년 임금에 해당한다. 대당 5명의 노동력을 대체할 수 있는 관절형 로봇의 수명은 약 10년이다. 따라서 로봇을 활용할 경우 10년간 드는 비용은 전력비용, 유지보수 비용 등을 제외하면 10만 위안이다. 한편 로봇 대신 인력을 투입할 경우 인건비는 500만 위안이다. 요컨대 인력을 로봇으로 대체할 경우 10년간 490만 위안을 절약할 수 있는 셈이다.
중싱자동차의 경우 로봇을 도입하기 전에는 1명의 근로자가 2대의 공작기계만을 조작할 수 있었다. 하지만 2008년 산업용 로봇을 도입한 후에는 로봇 1대가 5~10개의 작업 공정을 자동으로 조종할 수 있게 되었다. 2005년부터 2011년까지 중싱의 트럭 생산량은 4만 여 대에서 15만 대로 늘었으나, 정식 직원 수 증가율은 10%에 그쳤다. 파견근로자 역시 증가가 미미했음을 감안하면, 생산 증가는 로봇 투입의 효과로 설명된다.
중국 기업들의 로봇 생산이 증가함에 따라 로봇의 비용절감 효과는 더욱 커지고 있다. 중국 업체들이 제작하는 로봇의 가격이 수입 로봇에 비해 훨씬 낮기 때문이다. 홍콩 자본이 투자한 정밀부품업체인 중산신리의 경우 일찍이 일본에서 산업용 로봇을 수입해 생산을 해오다 2008년 선전의 로봇 제조업체인 ‘라이언 정밀기계’로 구매선을 옮긴 결과 대당 구매비용을 30~40% 낮출 수 있었다. 이 회사의 펑젠민 총경리는 “로봇을 생산에 활용한 이후 근로자 수를 230명에서 140명으로 줄이면서 생산 원가가 20~30% 절감되었고 매출도 안정적으로 늘고 있다”고 전했다.

로봇 활용 확산 원인 2

·생산성 제고와 산업 업그레이드
최근 3년 간 중국 기업의 투자 수익률은 하락세를 이어가고 있다. 이는 노동과 자본의 투입 증대만으로는 성장세를 유지해 가기가 힘들어졌으며, 향후 중국 경제성장률은 생산성 향상 정도에 달려 있다는 것을 시사한다. 중국 경제의 생산성 향상을 위해서는 산업 구조 업그레이드가 필수불가결하다. 중국에서 ‘산업 구조 업그레이드’는 두 가지 의미를 지니고 있다. 하나는 과도하게 낮은 3차 산업의 비중을 제고할 필요가 있다는 뜻이다. 두 번째는 각 산업의 생산성을 높이고, 나아가 자원을 저생산성 산업에서 고생산성 산업으로 재배치해야 한다는 의미다. 산업용 로봇 활용은 두 번째 의미의 산업 구조 업그레이드에 있어 촉진제로 기능할 수 있다.
공정 전문가들은 “일부 생산라인에서는 인력이 기계보다 부정확하다”고 주장한다. 일례로, 타이위안이공대학 셰강 교수는 폴리싱 실험 결과, 인력 투입 시 수율이 87%에 그치지만 로봇으로 대체하면 93%로 증가한다고 밝혔다. 로컬 자동차 메이커인 BYD 사는 2009년 로봇을 사용하여 도색공정을 자동화함으로써 도색의 광택을 10% 개선하고 지문, 입자, 이물 등으로 인한 품질 불량 문제를 획기적으로 개선할 수 있었다고 한다. 아울러 도색 로봇 도입으로 도료 사용량을 30% 감소시킬 수 있었다.
로봇 활용은 대체된 인력의 고부가가치 부문으로의 재배치를 통해 생산성을 제고시키기도 한다. 폭스콘 궈타이밍 회장은 올 초 “직공들은 로봇 소프트웨어의 조작과 응용, 유지보수 방법을 배워 로봇 응용 기술자 및 소프트웨어 기술자로 전환됨으로써 로봇의 팔과 관절을 조작하는 방식으로 생산에 기여할 것”이라고 말했다. 폭스콘은 로봇사업처라는 부문을 신설해 자사 인력을 중심으로 로봇 자체제작에 박차를 가하고 있다. 현재 폭스콘은 로봇 제조 하드웨어, 핵심 부품, 소프트웨어, 시스템통합, 원격조종 등 5대 기술을 보유하고 있다.

 

기술적 한계로 로봇 공급 기반 취약
중국 로봇 제조 기업은 외국 기업에 기술적으로 뒤처져 있다. 특히 모터기술과 가공기술이 대표적인 기술 낙후 분야다.
모터기술 분야에서는 로봇의 핵심 부품인 감속기, 서보모터, 제어기 등을 제조 기술 부족으로 대부분 수입에 의존하고 있다. 국가의 863계획 로봇기술전문가팀 왕톈마오팀장에 따르면, 현재 로봇의 생산비용에 있어 서보모터, 감속기, 제어기 등 3가지 핵심 부품 생산비용이 차지하는 비율이 전체의 70% 남짓이라고 한다. 이들 핵심 부품을 외국 제조업체에 의존하는 한 로봇 가격은 외국 업체들이 주도하게 되며, 중국이 갖고 있는 그 밖의 생산비용 상의 우위가 로봇 가격을 낮추는데 기여하기 어렵다.
가공 분야에 있어, 국내 업체들은 열처리 기술이 국제수준에 뒤떨어져 있다. 중국 업체들이 제조한 로봇의 부품이 단시간 내에 녹슬어 폐기되거나 로봇의 제어 정밀도가 낮아지는 이유다. 중국 업체들이 가장 넘기 어려운 장벽은 고속 고정밀 운동 제어기, 교류 서보모터 등 핵심 기술들을 외국 업체들이 독점하고 있다는 점이다.
신쑹로봇의 창업자인 취다오쿠이는 “기술적으로 봤을 때, 현재 중국의 제조 현장에서 이용되고 있는 로봇은 운반, 집어들기, 선별 등 단순한 기능만을 수행하며 보조적인 역할만 하고 있다. 높은 정밀도가 요구되는 조립, 검사 등은 여전히 인력에 의존해야 하는 형편이다”라고 털어놓았다.
이 같은 배경 하에 중국 로봇 시장은 외국계 기업이 좌우하고 있다. 2008년 외국계 기업의 점유율이 88.6%였으며, 중국계는 11.4%에 머물렀다. 세계 산업용 로봇 업계의 4대 거두인 스위스의 ABB, 일본의 FANUC과 YASKAWA전기, 독일의 KUKA는 모두 중국에 지점 및 합자회사를 설립했으며, 이들 4대 기업은 2012년 현재 중국 로봇시장의 70%를 점유하고 있다.

중국 로봇 산업계의 자구 노력 방향
시장 기반이 약하고 본토 기업의 열세가 두드러진 상황에서 중국 로컬 로봇 기업들은 핵심기술 자급화와 로컬 기업의 비교우위를 최대한 활용하는 방향으로 생존의 길을 모색하고 있다.
기술 자주개발의 선두주자는 신쑹이다. 신쑹은 이미 산업용 로봇의 제어, 스폿용접, 청정실 환경 로봇 등 9가지 핵심기술에 대한 지적재산권을 확보하고 있다. 이 회사는 자주적 연구개발을 통해 핵심부품을 독자적으로 제작하고 자신을 중심으로 국내 산업사슬을 형성하겠다는 야심찬 계획을 밀어붙이고 있다.
로컬기업으로서의 비교우위를 통해 입지를 다지려는 노력도 시도되고 있다. 외국 기업들은 일반적으로 통용 로봇을 제작하기 때문에 패키지 설계를 위주로 하고 각 고객의 니즈에 따라 설계를 변경해주는 서비스는 제공하지 않는다. 이런 설계 현지화 수요가 중국 기업들에게 성장의 발판을 마련해주고 있다. 이런 기회를 가장 잘 포착한 회사가 광둥성 푸산시에 있는 리쉰다로봇시스템유한공사다. 리쉰다는 유명한 외국업체들이 제작한 통용 로봇을 구매한 뒤 주문 기업의 요구에 따라 현지화 설계를 거쳐 고객 입맛에 맞는 로봇 제품을 생산, 공급한다. 이 회사의 주력 분야는 물 탱크 광택 로봇 생산라인이다. 현재 이 회사가 개발한 로봇 시스템은 연마, 광택, 용접, 운반, 다이캐스팅 등 기능을 수행하고 있다. 리쉰다와 비슷한 방식으로 사업을 하는 중소기업이 푸산 지역에 20여 곳이 있다.
A/S면에서의 비교우위 또한 중국 업체들의 경쟁력을 키울 수 있는 태생적 이점이다. 중국 로봇 산업이 최소한의 기술자립과 산업 가치사슬 형성에 성공한다면 거대 잠재시장의 로컬 플레이어가 갖기 마련인 홈그라운드의 이점은 로봇 산업에서도 발휘될 가능성이 크다.

중국에서의 로봇 활용, 도입 단계에서 산업 형성 단계로 진입
인구 구조의 변화와 이에 따른 지속적 임금 상승의 충격으로 인해 중국 생산현장에서 로봇의 인력 대체에 속도가 붙기 시작했다. 산업구조 업그레이드에 대한 절박한 요구도 중국의 로봇 산업 성장에 촉매가 되고 있다. 중국의 산업용 로봇 시장은 아직은 본격적인 산업 가치사슬이 형성되지 한 단계에 머물러 있다. 하지만, 경제구조 변화에서 비롯하는 객관적이고 필연적인 니즈가 있는 만큼, 정부의 적극적인 지원 하에 중국 기업들이 다른 산업에서 보여 왔던 예의 캐치업 능력을 발휘한다면, 로봇 산업에서도 머지않아 중국의 부상을 목격하게 될 지도 모른다. 아직은 먼 미래의 일로 믿어지지만, 로봇 산업에서 중국의 부상은 글로벌 산업의 게임 룰을 바꿔놓고 지역간 분업 구조에 커다란 변화를 초래할 것으로 예상된다.
로봇 활용을 통한 자동화 생산의 임팩트는 로봇 활용 범위가 얼마나 빨리 확산되느냐에 달려 있다. 산업용 로봇의 확산 속도는 공급 측면에서는 기술적 돌파 여부에, 즉 로봇 제조 비용을 얼마나 낮출 수 있느냐에 좌우될 것이다. 수요 측면을 보면, 임금 상승 속도가 빠를수록, 제조공정의 표준화 수준이 높을수록, 정밀도에 대한 요구가 높고 작업 환경의 위험도가 높은 공정이 많을수록, 그리고 제품 사이클이 긴 산업일수록, 산업용 로봇에 대한 수요가 많아지는 경향이 있다. 현재 중국에서 이런 조건이 충족되어 로봇 활용이 비교적 많은 산업이 자동차와 전기전자, 화학, 금속 등이다.
자동차산업은 비용 효율성과 품질에 대한 고려 상 로봇 활용의 이점이 일찍이 부각된 산업으로, 중국에서도 로봇 활용이 가장 활발히 이뤄지고 있다. 노동집약도가 높은 전자산업에서는 공정 표준화 수준이 높은데다 임금 상승의 충격이 조기에 나타나면서 로봇 활용이 빠르게 증가하고 있다. 임금 상승이 향후에도 지속될 것이라는 점을 고려할 때, 전자산업의 중국생산현장에선 로봇의 인력 대체 여지가 매우 높다. 다만, 제품의 라이프사이클이 갈수록 짧아지고 있어, 전문적인 로봇보다는 비교적 장기간 사용할 수 있는 통용 로봇 위주로 자동화 생산이 확대될 것으로 예상된다. 화학, 금속 등 자본집약적 산업의 경우 제품 및 제조공정의 특성 상 로봇을 활용한 생산이 일찍이 시작됐지만 로봇 활용이 크게 증가할 여지는 상대적으로 적어 보인다.
중국에서 로봇 활용과 생산은 머지않아 도입 단계를 넘어 산업 형성 단계로 진입할 것이다. 산업용 로봇의 산업화가 제조방식, 제품 가격이나 품질 등 개별산업의 경쟁 환경에 어떠한 영향을 미칠지에 대한 점검이 필요하다.
LG경제연구원  www.lgeri.com
LG 瞭望中 후멍뤄 연구원

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 중국 자동화 생산, 로봇 확산에 달렸다!