스마트 제조 현장의 협동 로봇 활성화 정책 방안 연구 = Policy Measures for Collaborative Robot Activation in Smart Manufacturing Sites

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Collaborative robots are emerging as a key driver of Industry 4.0, offering automation solutions optimized for Small and Medium-sized Enterprises (SMEs) based on advantages such as relatively low initial investment costs and installation flexibility in limited spaces. Furthermore, their importance is highlighted by their potential to mitigate work-related musculoskeletal disorders, stress, and fatigue, thereby contributing to the creation of an inclusive labor market where older workers can remain economically active for longer periods. This study aimed to derive policy priorities and practical support measures to ensure the successful establishment of collaborative robots in smart manufacturing sites and to revitalize the industry. To this end, the study analyzed existing safety standards and legislation for collaborative robots and sought measures to secure safety across the entire lifecycle of AI-based collaborative robots by benchmarking cases of autonomous vehicles equipped with AI-based driving mechanisms.
In particular, the results of the Analytic Hierarchy Process (AHP) and Importance-Performance Analysis (IPA) conducted with a group of experts from industry, academia, and research institutes led to the core conclusion that the successful activation of collaborative robots depends on strengthening 'Industrial Ecosystem Capability'—which enables the implementation and sustainable operation of robots on-site—rather than on simple technology development (R&D) or financial support.
Specifically, 'Strengthening the expertise of System Integration (SI) companies' and 'Cultivating on-site professionals' were identified as 'Top Priority Concentration Areas,' characterized by high importance but insufficient current preparedness. In contrast, traditional policy tools such as financial support or deregulation appeared to have relatively lower urgency. These findings suggest that the focus of policy must shift from existing supply-oriented approaches toward enhancing on-site receptivity.
It is expected that this study will serve as foundational data for establishing effective policies in the future, ultimately contributing to positioning collaborative robots as a core engine of the domestic smart manufacturing sector.

국문 초록 (Abstract)

협동 로봇은 비교적 저렴한 초기 투자 비용, 좁은 공간 설치의 유연성 등의 장점을 바탕으로 중소기업에 최적화된 자동화 솔루션을 제공하며 인더스트리 4.0의 핵심 동인으로 주목받고 있다. 협동 로봇은 작업 관련 근골격계 질환, 스트레스 및 피로를 완화하여 고령 노동자가 장기적으로 근무할 수 있는 포용적인 노동 시장을 만드는 데 도움이 된다는 점에서도 중요성이 부각된다.
본 연구는 스마트 제조 현장에 협동 로봇이 성공적으로 안착하고 산업이 활성화될 수 있도록 필요한 정책적 우선순위와 실질적인 지원 방안을 도출하는 데 중점을 두었다. 기존 협동 로봇의 안전 기준과 법제를 분석하고, AI 기반 구동 메커니즘을 가진 자율주행 자동차의 사례를 준용하여 AI 기반 협동 로봇의 위험성 및 전 생애주기 안전성 확보 방안을 모색하였다.
특히 산·학·연 전문가 집단을 대상으로 수행한 계층화분석법(AHP) 및 개선필요수준(IPA) 분석 결과, 협동로봇의 성공적인 활성화는 단순한 기술개발(R&D)이나 재정적 지원보다 로봇을 현장에 이식하고 지속 가능하게 운용할 수 있는 ‘산업 생태계 역량 강화’에 달려 있다는 핵심적인 결론을 도출하였다.
구체적으로 ‘시스템통합(SI) 기업 전문성 강화’와 ‘현장 전문 인력 양성’은 중요도는 매우 높으나 현재의 수준이 부족한 ‘최우선 집중 영역’으로 식별된 반면, 기존의 주된 정책 수단이었던 금융 지원이나 규제 완화는 상대적으로 시급성이 낮은 것으로 나타났다. 이는 기존의 공급 위주 정책에서 벗어나 현장의 수용력을 높이는 방향으로 정책의 무게중심이 이동해야 함을 시사한다. 본 연구를 통해 협동로봇 활성화와 관련하여 실효성 있는 정책 수립의 기초 자료로 활용되어, 궁극적으로 협동로봇이 국내 스마트 제조 현장의 핵심 동력으로 자리매김하기를 기대한다.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서 론 1
• 1.1 연구의 배경 및 목적 1
• 1.2 선행 연구 3
• 제2장 이론적 배경 4
• 2.1 이론적 배경 4
• 2.1.1 스마트 제조 시스템의 개념 및 특성 4
• 2.1.2 협동 로봇 기술의 개념 및 산업적 가치 6
• 2.1.3 제조용 로봇 도입의 성공 요인 9
• 2.1.4 ESG 경영 및 산업 안전 관점의 중요성 10
• 2.2 연구 동향 11
• 2.2.1 협동 로봇 안전 규제 및 기술 표준화 이슈 12
• 2.2.2 AI 기반 로봇 및 스마트공장의 새로운 안전 위험 13
• 2.2.3 안전성 확보를 위한 제도 및 표준화 개선 15
• 2.2.4 기술 표준화 정책의 전략적 우선순위 16
• 제3장 연구 모형 및 방법 17
• 3.1 연구 모형 17
• 3.2 연구 분석 방법 19
• 3.2.1 계층화 분석(AHP) 분석 방법 19
• 3.2.2 개선필요수준(IPA) 분석 방법 22
• 제4장 분석 결과 24
• 4.1 자료 수집 및 분석 24
• 4.2 상대적 중요도 25
• 4.2.1 1계층 요인의 상대적 중요도 25
• 4.2.2 2계층 요인의 상대적 중요도 26
• 4.2.3 협동 로봇 생태계 활성화 전체 항목의 상대적 중요도 29
• 4.3 개선필요수준(IPA) 32
• 4.4 계층화 분석(AHP)-개선필요수준(IPA) 종합 분석 33
• 제5장 결 론 34
• 5.1 연구 결과 34
• 5.2 시사점 및 제언 36
• 참고 문헌 38
• Abstract 40
• 설문지 42