2025, 07+08 VOL. 68

인공지능 기술과 로봇 공학의 결합은 제조 현장의 단순 자동화를 넘어 물류·의료·보안 등 다양한 분야에서 혁신을 일으키고 있다. 서비스 로봇의 정의와 발전 과정을 살펴보고, 국내외 활용 사례와 산업단지의 구조적 문제를 짚어본 뒤, 인공지능 서비스 로봇을 통한 산업단지 혁신 방안을 제시한다.
정리. 편집실 자료출처. 한국산업단지공단, 산업입지 2025 Vol.81

인공지능 서비스 로봇의 수요 증가

최근 인공지능을 기반으로 한 자율성과 지능을 갖춘 서비스 로봇이 등장하면서 그 활용 범위가 제조 현장뿐만 아니라 사무실, 물류, 의료, 국방, 공공 분야 등으로 확대되고 있다. 서비스 로봇은 의료, 물류, 보안 등 특정산업분야에서 전문적인 서비스를 수행하는 ‘전문 서비스 로봇’과 청소, 교육 등 개인의 일상생활을 지원하는 ‘개인 서비스 로봇’으로 분류된다.
최근 전문 서비스 로봇 수요는 크게 증가하고 있다. 국제로봇연맹(IFR) 2024 보고서에 따르면 2023년 전문 서비스 로봇 출하량은 약 20.5만 대로 전년 대비 30% 증가했으며 그중 운송 및 물류 로봇이 11.3만 대로 전체의 55.1%라는 가장 큰 비중을 차지했다. 인공지능 기술의 발전으로 로봇은 사람의 얼굴과 음성을 인식하고, 이동 중 예기치 못한 장애물을 피하며 자가 진단을 통해 고장을 예측하는 등 자율성과 지능이 크게 향상되고 있다.
글로벌 기업들은 인공지능 서비스 로봇에 적합한 인공지능 기술이 현실화되면서 인간형 로봇을 이용한 생산공정 자동화에 박차를 가하고 있다. 테슬라는 인간형 로봇 ‘옵티머스’를 자사 자동차 조립 공정에 투입했고, 현대자동차 역시 최근 인수한 보스톤다이나믹스와 연계하여 인간형 로봇 아틀라스를 자동차 제조공정에 적용하는 시도를 하고 있다.

<서비스 로봇의 발전과 분야별 수요>

산업단지의 서비스 로봇 도입의 구조적 한계에 직면

산업단지는 현재 노후화된 교통·물류 인프라, 스마트화의 정체, 인력구조의 붕괴와 환경·복지 문제라는 구조적 한계에 직면해 있다.
첫째는 우리나라 산업단지의 핵심 경쟁력을 구성하는 요소 중 하나인 교통·물류 환경은 여전히 20세기 중반의 모습에서 벗어나지 못하고 있다. 산업단지 내부는 차량혼잡과 좁은 도로, 교통 정체가 일상화되어 통행 속도가 떨어진다. 둘째는 많은 중소기업이 연구개발(R&D)에 투자할 여력과 전문인력이 부족한 상황이다. 정부는 이러한 문제를 해결하고자 ‘스마트산단’ 사업을 추진 중이다. 그러나 현실적으로 일부 시범 산업단지에만 적용되고 있어, 전국 산업단지 전체로 확산되기에는 한계가 뚜렷하다. 셋째로 청년층의 기피와 고령 근로자 증가, 외국인 노동자 의존 등으로 인력 구조가 불안정하다.
마지막으로 산업단지는 환경 문제와 지속가능성의 위협에도 직면해 있다. 산업단지 인근 지역에서는 소음, 악취, 대기오염, 온실가스 배출 등으로 인한 주민 민원이 끊이지 않고 있으며, 일부 지역에서는 환경 갈등이 사회적 문제로 발전하고 있다. 이는 국제 거래에서 ESG(환경·사회·지배구조) 기준을 요구하는 글로벌 기업들과의 협력에 어려움을 겪을 가능성을 높이고 있다.

인공지능 서비스 로봇을 통한 산업단지 혁신방안

앞서 언급한 산업단지의 구조적 한계에 인공지능 서비스 로봇은 산업단지의 문제를 해소하기 위한 새로운 해법 중의 하나로 주목받고 있다.

· 물류·교통·안전 인프라 개선
산업단지 내 자율주행 물류 로봇과 드론 배송 시스템을 도입하면 사람이나 대형 차량이 이동하지 않아도 제품과 서류 등을 신속히 운반할 수 있다. 인공지능 기반 교통 분석 시스템은 로봇 및 자율차의 이동 경로를 실시간 최적화하여, 가장 교통이 혼잡한 출퇴근 시간에도 정체 구간을 피하고 사고를 예방할 수 있다. 또한 인공지능 물류 로봇을 이용해 창고 입출고, 분류, 적재 작업을 자동화할 수 있다.
센서와 로봇을 연결한 스마트 물류 플랫폼을 구축하면, 산업단지 내 물류 흐름과 재고 상황, 안전 상태를 관제 시스템에서 실시간 모니터링할 수 있다. 안전 문제에 대한 해결책으로도 인공지능 서비스 로봇은 강력한 대안이 된다. 고온, 고압, 유해물질 취급 지역이나 밀폐 공간에 작업자 대신 서비스 로봇을 투입해 사고를 예방하고, AI 모니터링 기술을 통해 실시간으로 위험 요소를 감지하고 대응할 수 있다.

· 근로자 친화적 업무 지원
인공지능 보안 및 순찰 로봇이 산업단지 내부를 점검하거나 경비할 수 있다. 특히 야간이나 악천후에 영향 없이 시야 확보가 가능하고, 이상 징후 감지 시 관리자시스템에 알람을 전송할 수 있다. 또한 근로자가 산업단지 내에서도 자율주행로봇을 탑승하고 편리하게 이동 가능하다. 인공지능 서비스 로봇은 인력 부족 문제에 즉각적인 대안이 된다. 물류운반, 장비 점검, 야간 순찰 등의 업무에 대해서는 근로자의 인력 피로도와 사고 위험을 낮추고 생산성 향상에 기여할 것으로 예상한다.
더불어 산업단지의 근로자 복지 향상에도 활용도가 높다. 산업단지 내 구내식당이나 휴게실 등에서는 청소·배식·방역 같은 반복 업무에 로봇을 투입하면 근로자의 피로도를 줄이고 업무 집중도를 높일 수 있다.
한편, 근로자가 착용한 웨어러블 센서와 연동된 인공지능 시스템은 근로자의 체온과 심박수, 피로도를 실시간 감지해 이상 징후 발생 시 휴식을 권고하고 응급상황을 예방한다. 다국어 지원 기능이 있는 인공지능 음성인식 안내로봇은 외국인 근로자와의 언어 장벽을 낮추고 고령자의 근무 환경 개선에도 기여한다.

<국내에서 활용되는 서비스 로봇 사례>

· 디지털 전환을 통한 지속가능성 강화
산업단지의 환경관리와 에너지 최적화에도 인공지능 서비스 로봇은 탁월한 역할을 한다. 온실가스 감축, 폐기물 감시, 에너지 사용 최적화 등 친환경 요구에 따라, 인공지능은 실시간 데이터를 분석해 자동 제어를 가능하게 한다. 이는 향후 산업단지의 ESG 대응에도 긍정적인 영향을 미칠 것이다. 예지정비를 통해 설비의 이상 징후를 조기에 감지하고 사전 유지보수를 수행함으로써 장비 고장으로 인한 제조공정 작동 중단 사태를 미연에 방지할 수 있으며, 이를 통해 설비 수명을 늘릴 수 있다. 이러한 디지털 전환은 산업단지의 ESG 요구를 충족하고 국제 경쟁력을 높이는 기반이 될 것이다.
인공지능 서비스 로봇은 반복적·위험한 업무를 대체하고 근로자의 삶의 질을 향상시키며, 물류와 안전, 환경 관리 등 산업단지 운영 전반을 혁신할 수 있는 핵심 도구다. 다만 낙후된 인프라 개선과 디지털 전환, 노동력 구조의 균형 회복 없이는 그 효과를 충분히 누리기 어렵다. 인공지능 서비스 로봇 도입은 선택이 아닌 필수이며, 산업단지의 지속가능성과 경쟁력 강화를 위해 체계적인 투자와 지원이 요구된다.

<국내외 다양한 서비스 로봇 활용사례>