최근 AMR 채택이 증가하는 이유는

1) 단순 선형식을 벗어나 복잡해지는 공정과

2) 상대적으로 저렴한 투입 비용이 발생하기 때문이다

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스마트 물류를 달성하기 위해서는 AI 및 공정 내의 IoT와 연계하여 적시에 작동 가능한 목적 지향적인 자율 물류 수단을 시스템에 편입시킬 필요가 존재하기 때문에 AGV 대비 AMR의 필요성이 높아지고 있다.

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- AMR로봇은 자동차 산업은 물론 2차전지 공정으로도 적용 및 테스트가 진행되고 있다

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물류로봇 산업은 로봇 밸류체인 내에서 저평가 받고 있다고 판단한다 물류 로봇 산업을 주목해야하는 이유는

1) 산업용 로봇을 넘어 서비스용으로의 AMR 확장성이 뚜렷하며 ,

2) 실질적인 수주가 시작되어 단기간 내 가시적인 성과가 기대되는 가운데

3) 동일한 산업용 로봇인 협동 로봇과 로봇 부품 기업 대비 저조했던 주가 수익률이 존재한다

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- 반도체 자동차 등 대형 제조 산업에서 채택이 증가되면서 산업용으로의 확장성을 보여주고 있으며 동시에 라스트마일 배송 등 서비스용 로봇으로의 확장성 또한 분명하다

왜 지금 물류 로봇에 투자해야 하는가?

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물류 로봇 산업을 주목해야하는 이유는

1) 산업용 로봇을 넘어 서비스용으로의 AMR 확장성이 뚜렷하며,

2) 실질적인 수주가 시작되어 단기간 내 가시적인 이익 성과가 기대되는 가운데

3) 동일한 산업용 로봇인 협동 로봇과 로봇 부품 기업 대비 저조했던 주가 수익률이 존재한다.

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2021년부터 2025년까지 연 평균 성장률은 산업용 로봇 시장 25.2%, 서비스용 로봇 시장 46.2%로 서비스용 로봇 시장의 성장성은 인정받지만, 현대차 그룹의 시장 규모 조사 결과를 살펴보면 산업용 로봇 시장은 2021년 394억 달러의 시장 규모를 형성하는 반면, 서비스용 로봇 시장은 2021년 176억 달러의 시장 규모를 형성해 절반 수준의 규모에 불과함을 파악할 수 있다. 따라서 현재 서비스용 로봇은 산업용 로봇 대비 절대적인 규모가 작고, 시장이 본격적으로 성장하기에 장기간이 소요된다는 점이다

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물류 로봇은 당장 본격적인 수주가 시작되고, 단기간의 이익 회수 가능성 또한 높게 평가되고 있다. 티로보틱스의 수주를 시작으로 2차전지, 반도체, 자동차 산업 향으로 대규모 수주가 시작되고 있으며, 이에 따라 내년부터 당장 이익 성과가 가시화되는 기업들이 존재하기 때문에 해당 기업들을 주목해야할 시점이다

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또한 협동 로봇 등의 타 산업용 로봇은 시장에서 높은 평가를 받고 있다. 레인보우로보틱스, 뉴로메카로 대표되는 협동 로봇 기업들의 2023년 평균 YTD 수익률(2023.05.12 종가 기준)은 약 236% 수준이며, 산업용 로봇에 들어가는 대표적인 부품 기업인 에스피지, 에스비비테크의 2023년 평균 YTD 수익률은 약 160%로 시장에서 좋은 평가를 받고 있다.

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물류 로봇은 추가적으로 제조업 뿐만 아니라 추후 서비스용 로봇 산업으로 확장이 가능하기 때문에 물류 로봇 산업을 주목해야한다

서비스용 로봇 시장: ① F&B 로봇 

F&B 서비스용 로봇은 1) 서빙 로봇, 2) 음식 조리 로봇으로 나눌 수 있다. F&B산업은 음식업종 내 구인난으로 로봇 도입이 빠르게 적용될 것으로 기대되는 분야다. 현재 시장을 장악하고 있는 뚜렷한 업체가 없어 스타트업부터 대기업까지 시장 선점을 위한 투자 및 개발에 집중하고 있다.

국내 서빙 로봇 시장은 2019년 브이디컴퍼니와 우아한 형제들의 주도로 시장이 형성되었다. 이후 LG전자, KT, 현대로보틱스 등 대기업과 중국 업체들의 진입으로 시장 내 경쟁이 치열하게 진행 중이다. 경쟁 심화 및 단가 인하로 로봇 월 렌탈료는 30만원대로 내려오고, 인력난 문제가 심화되며 채택률이 빠르게 늘고 있다. 음식점을 넘어서 PC방, 사무실 등 사용처 확장도 이루어지고 있다.

음식 조리 로봇은 비상장 업체들을 중심으로 개발되고 있다. 주요 업체로 치킨(교촌에프엔비, 뉴로메카, 바른치킨, 로보아르테), 커피(비트, 커피에반하다, XYZ),피자(고피자) 등이 있다. 삼성전자와 LG전자도 2019년 CES에서 조리 로봇을 선보인 이후 지속적으로 기술 개발을 진행 중인 것으로 파악된다.

서비스용 로봇 시장: ② 배송 로봇 

배송/물류용 로봇에서 주목할 부분은 자율주행 기술의 발전이다. 자율주행 기술의 발전으로 물류센터/산업현장에서는 AMR(Autonomous Mobile Robots; 자율주행로봇) 중심으로 시장이 커지고 있다. 배송 시장에서는 라스트마일 로봇 배송상용화를 위한 기술 개발이 진행 중이다.

물류업계에 따르면 실내물류로봇은 AGV(Automated Guided Vehicle)에서 AMR로 전환되고 있다. 글로벌 AMR 매출은 2021년 처음으로 AGV 매출을 추월했다. AGV는 이동을 위해 자기테이프, QR코드 등으로 사전 경로 세팅이 필수적이다. 대형 공장이나 물류센터에서만 사용이 가능하고, 로봇 중심의 현장 설계가 필요하다는 불편함이 있다. AMR은 자율주행로봇으로 유도체가 필요없다. 다양한 환경에서 유연하게 사용이 가능하고, 빠르게 설치가 가능하다는 장점이 있다.

배송 로봇에서는 라스트마일 시장을 타겟으로 기업들의 투자가 이루어지고 있다. 국내 시장에서 배송 로봇 개발에 가장 큰 허들은 법적 규제다. 현행 도로교통법령은 로봇을 차로 분류해 인도 운행이 불가능하다. 규제 샌드박스로 임시 허가를받은 지역에서만 제한적으로 서비스를 제공하는 상태다. 작년 8월 국회에 로봇의 인도주행을 허용하는 개정안이 발의되었다. 개정안 통과 시 실외배송 서비스 로봇 시장의 본격적인 확장을 기대할 수 있다.

한국의 협동 로봇 시장 

한국의 협동 로봇은 가격 경쟁력에 초점을 두고 있다. 선진국의 경우 5,000만원 수준의 평균 판매 단가를 보이고 있다. 한국은 2,000만원 초중반 수준이다. 가격경쟁력의 이유는 자체 로봇 부품 제조이다. 협동 로봇의 원가는 감속기, 모터, 본체, 제어장치 순으로 구성된다. 아직까지 감속기는 일본 기업들이 독과점 중이나 다른 부품들은 자체 생산이 가능한 수준까지 빠르게 기술 개발이 진행되고 있다.

한국 협동 로봇은 유의미한 시장 점유율을 갖고 있지 않다. 실제 스펙 관점에서 봐도 경쟁사 대비 적재량 및 운반길이가 높지 않다. 적재량은 20kg를 넘지 못하며, 길이는 1,500mm를 넘지 못한다. 다양한 적재량 및 길이의 수요에 대응하는 협동 로봇 모델의 공급 자체가 부족한 상태다. 다만 최근 한국 제조사 및 부품업체의 기술 경쟁력을 살펴보면 향후 글로벌 업체로의 도약도 기대해 볼만하다.

국내 로봇 관련 상장사는 크게 1) 로봇에 들어가는 주요 부품을 만드는 경우, 2)서비스용, 산업용 등 완성로봇을 제조하는 경우, 3) 각 산업에 대응하도록 로봇의 SW를 구축해주는 경우 세 가지로 나뉜다.

구동용 부품: 감속기(Reducer) 

감속기는 모터에 결합하여 출력 회전수를 다양하게 조절한다. 이때 회전수를 감소시켜 회전력(토크)를 얻는다. 대부분의 기계에서도 사용되는 보편적인 부품이지만 용도에 따라 감속기의 종류가 다르다. 감속기 내 톱니바퀴간 틈으로 인해 오차가 발생하는 백래쉬(Backlash) 현상 때문이다. 로봇에게 감속기의 정밀도는 중요하다. 정확한 구동을 위해 보완한 것이 하모닉 감속기와 RV 감속기다

하모닉 감속기는 일본의 하모닉 드라이브 시스템즈가 1960년대 개발했다. 3개 부품으로 구성된 간단한 구조로 백래쉬가 거의 없어 초정밀 위치제어가 가능하다. 소형화 및 경량화가 필요한 소형 로봇과 협동 로봇에 활용된다. RV감속기는 일본 나브테스코가 1985년에 개발했다. 하모닉 감속기에 비해 출력과 내구성이 높다. 소형화가 어려워 중대형 산업용 로봇이나 공작기계, 이송장치 등에 활용된다

글로벌 감속기 시장 규모는 20조원 수준이다. 이 중 정밀 감속기 시장은 5조원 규모다. 정밀 감속기 시장은 일본 기업이 개척한만큼 압도적인 점유율을 보유 중이다. 하모닉 감속기는 80% 이상, RV 감속기는 70%대 수준이다. 중국의 리더드라이브가 3위이나 10%대 점유율에 불과한 상황이다.

제어기(Controller), 센서(Sensor), 구조용 부품 

로봇 제어기의 대표적인 사례가 모션 제어다. 모터를 사용하는 기계의 구동 제어역할을 의미한다. 전술했던 드라이브도 제어기의 일부다. 로봇의 모션 제어는PLC(Programmable Logic Controller)와 CNC(Computer Numerical Controller), GMC(General Motion Control)로 나뉜다. 기존의 자동화 설비들은 PLC와 CNC위주로 구축되었다. 주요 기업으로는 미국의 로크웰 오토메이션, 슈나이더 일렉트릭, 일본의 화낙, 미쓰비시 전기, 독일의 지멘스 등이 있다.

센서는 사람의 감각기관과 동일하게 시각, 촉각, 청각, 균형감각 등을 제공하는 부품이다. 일본의 키엔스, 옴론과 미국의 코그넥스 등이 대표적인 기업이다.구조용 부품은 엔드이펙터와 이동장치가 대표적이다. 엔드이펙터는 로봇팔 끝단에 사용하는 툴이다. 집게손과 같은 그리퍼(Gripper)도 엔드이펙터의 한 종류다. 엔드그리퍼가 팔이라면 이동장치는 다리에 해당한다. 영화 월-E에서 보는 바퀴형태이거나 휴머노이드의 다리 형태 등이 있다.

국가별로 GDP 내 제조업 비중을 보았을 때 하락 추세를 관찰할 수 있다. 2004년 GDP 내 제조업 비중이 32.4%를 차지했던 중국은 2020년 26.2%를 기록하며 6% 가까이 하락한 모습을 보였다. 하지만 이는 중국 뿐 아니라 전세계 모든 국가의 GDP 내 서비스업 비중이 높아지며 상대적으로 제조업이 하락하였다.

산업용 로봇은 글로벌 제조업 R&D 투자와 신규 생산설비 준공으로 꾸준히 성장할 것으로 전망된다. 협동로봇의 소·중규모 제조업체 침투로 인해 제조 자동화는 가속화될 것으로 보인다. 또한 세계에서 산업용 로봇 수요가 가장 높은 중국의 수요는 가파르게 증가하는 추세이다. 중국 국가통계국에 따르면 2022년 8월 중국 산업용 로봇은 41,261대 생산되었다. 코로나19 발발전, 2019년 12월에 생산된 20,014대에 비교해서 2배 이상 증가한 수치이다. 코로나19로 인한 락다운에도 불구하고 중국 산업용 로봇 생산은 지속해서 증가해왔다.

전세계 로봇 시장은 2020년부터 2025년까지 5년간 연평균 17% 성장을 하여 2025년에 500억달러에 달할 것으로 전망한다. 산업용 로봇은 지속되는 단가 하락과 부품 수급난에도 불구하고 연평균 12%의 성장을 보일 것으로 예상한다. 전세계 국가별 스마트 제조 전략, 협동로봇의 침투, 로봇 시장의 확장으로 인한 감속기와 매니퓰레이터 같은 핵심 부품의 단가 하락은 산업용 로봇 시장성장에 우호적인 환경을 제공한다.

전문 서비스 로봇과 개인 서비스 로봇은 각각 24%, 19%의 성장을 보일 것으로 전망한다. 전문 서비스 로봇에서 물류로봇과 의료로봇의 성장 견인으로 고성장을 이룰 것으로 보인다. 청소로봇의 비중이 90% 가까이 되는 개인 서비스 로봇 시장은 청소로봇 외 다른 핵심 성장 동력이 보이지 않는다. 그렇기에 개인 서비스 로봇은 청소로봇의 성장과 궤를 같이할 것으로 예상한다.

정리하면 한국 로봇 분야의 기회는 다음 세 분야에서 찾아야 한다는 판단이다.

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첫째, 산업용 로봇이 쓰이는 분야가 다양해질수록 일본 기업들이 커버하지 못하는 틈새시장도 커질 수 있다. 한국 기업들은 Second Tier 관점으로 투자해 봄 직하다.

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둘째, 중국 기업들이 미국 중심 밸류체인에서 배제된다면 한국의 로봇 부품 기업들이 커버 가능한 시장이 커질 수 있다. 로봇 부품 국산화 관련 기업들에도 관심을 가질 필요가 있어 보인다.

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셋째, 서비스 로봇 시장과 관련해서는 탁월한 기술력을 바탕으로 시장을 지배할 기업을 찾기보다, 빠르게 성장하고 있는 분야에 진입해 있는 기업들을 바스켓매매하는 전략이 필요한 때다

글로벌 경기 침체 우려가 확산되는 가운데, 인력난에 따른 공장의 자동화나 탈탄소 관련 로봇 수요는 증가할 가능성이 크다. 실제로 공장 자동화 업계 내 주요 기업들은 로봇 증산 및 공급망 강화를 위한 투자에 나서고 있다. 설비투자 관련 종목은 글로벌 경기 침체 우려가 심화되고 있어 저조한 주가 퍼포먼스를 보일 가능성이 높다. 다만, 중장기적인 시각에서 공장 자동화 수요는 확대될 것으로 예상하는 바 투자 적기로 판단한다.