방역로봇

방역로봇(Disinfection Robot)은 자율주행, 인공지능 등의 ICT 기술과 로봇 기술이 융합되어 있는 첨단 기술의 융합체로, 감염 요인을 차단하여 방역 효율을 향상시킬 수 있는 로봇을 의미한다.

등장배경

방역로봇 관련 산업 분야는 코로나바이러스 대유행으로 수요가 급증하며 시장 규모도 점차 커지고 있다. 다수의 기업들은 로봇이 바이러스 대응에 유용하다는 점을 주목하고 방역로봇을 개발해 왔다. 자외선(UV) 기반 방역로봇, 노즐 방식 분무기가 결합된 자율주행 형태의 살균 소독 로봇, 오존 수를 이용한 소독 로봇은 병원, 호텔, 공항, 터미널, 식당 등 사람들이 많이 모이는 곳에서 큰 역할을 수행하고 있다. 다양한 형태의 방역로봇 중 자외선 기반의 방역로봇이 개발과 상용화에 탄력을 받고 있다. 이러한 추세는 의료 환경뿐만 아니라 의약품, 백신, 의학 장비, 의학 보조도구 등의 발전에도 영향을 끼치고 있다. 코로나-19 유행 이전 시대에 병원감염(HAI, Hospital-Acquired Infection)을 막기 위한 자동화 및 로봇 활용 기술이 서서히 도입되고 있었고, 코로나-19가 등장하며 이러한 변화는 더 탄력을 받게 되었다. 전문가들은 전 세계 병원에서 효과적으로 전염을 막고 제어하기 위한 방안으로 방역을 위한 로봇 자동화 기술을 제시하고 있다. 방역로봇은 코로나바이러스 대유행 이후에도 있을 수 있는 감염병 대유행 상황 발생 시 감염병의 선제적 예방 차원에서 꼭 필요한 도구가 될 것이다.

유형

방역로봇은 실내 살균, 실외 소독, 격리시설(병원 등)에서의 물류, 무접촉 검진 및 모니터링, 검역 순찰 및 홍보 이외에도 비접촉 손 소독, 환자 상태 모니터링, 마스크 소독 등 매우 다양하며, 기능과 이에 따라 기술적 요소도 차이가 있다. 가장 활발히 개발ㆍ상용화되고 있는 실내 살균 로봇은 자율주행 모바일 로봇에 자외선 램프, 또는 소독액을 분무하는 장비 장착하여 살균하며, 바닥청소 로봇 형태로 소독액을 바닥에 바르는 방식도 있다. 그리고 실외 소독을 위한 로봇도 중국을 중심으로 빠르게 개발ㆍ적용되고 있는데, 궤도 또는 바퀴 방식의 모바일 로봇뿐 아니라 넓은 지역의 소독을 담당할 수 있는 드론도 많이 활용된다.

방역로봇의 구분 및 활용 기술

구분	활용 기술
실내 살균	모바일 로봇에 자외선 램프, 또는 소독액을 분무하는 장비 장착 바닥청소 로봇 형태로 소독액을 바르는 방식
실외 소독	자율주행 모바일 로봇에 소독액 분무기 장착 넓은 실외 방역을 위한 드론 활용
격리시설(병원) 물류	작업자의 지시(입력)로 지정된 장소에 의약품, 식사 등을 공급하며, 음성으로 격리자를 호출
무접촉 검진(모니터링)	모바일 로봇을 활용, 비접촉 발열 감지, 인후, 눈동자 등을 검사, 이상 유무 확인 로봇 팔을 이용한 검체 체취, 원격 모니터링
검역 순찰 및 홍보	자율주행 모바일 로봇을 활용하여 거리순찰 및 체온 검측, 스피커 등을 활용 홍보
기타	비접촉 손 소독(일정 이내의 손을 감지 소독액 분사) 병실을 이동하면서, 카메라 등을 통해 환자의 상태를 점검, 의료진에게 알림. 펄스 자외선을 방출, 마스크 소독

주요 업체

국내

㈜케이티

㈜케이티는 인공지능 기반의 방역로봇을 출시했다. 더불어 로봇 서비스를 위한 플랫폼 사업도 공식 추진하며 로봇 사업 확장에 속도를 내고 있다. AI 방역로봇은 중소형과 대형으로 총 2가지다. 플라즈마, 자외선 파장(UV-C) 살균과 공기청정 기능을 함께 제공하는 것이 특징이다. 소독액을 분사하는 것 대신 인체에 무해한 친환경 플라즈마 살균 방식을 사용하여 안전하다. 미세먼지·초미세먼지·생활 유해가스 등에 대한 공기 청정 기능도 제공된다. 24시간 상시 무인 방역도 가능하다. 라이다와 카메라 센서 기반의 안전한 자율 주행, 자동충전 등의 기술을 적용해 로봇이 스스로 이동하며 방역을 수행한다. 또 24시간 지능형 관제로 원격 모니터링과 출동 등 서비스를 제공한다. 이용자는 스마트폰 앱으로 로봇 제어, 상태정보 확인, 방역 스케줄링과 결과 보고서까지 확인할 수 있다. 출시된 서비스는 케이티 로봇 플랫폼 기반의 종합 서비스 형태로 제공된다. 로봇 설치, 플랫폼 사용, 원격 관제, 매장 컨설팅, 현장 AS 출동, 전용보험 제공, 매장 네트워크 구축까지 이용할 수 있다.

유버㈜

유버㈜(Uver)는 이동식 살균로봇을 개발한 자외선 발광다이오드 시스템 전문 기업이다. 이 로봇은 자외선 발광다이오드를 사용하여 화학약품을 이용한 살균보다 안전하며, 공기 정화 기능이 탑재되어 공기 살균까지 가능한 제품으로, 발광다이오드 타입으로는 세계 최초이다. 유버의 살균로봇에는 2m까지 운용 가능한 로봇 팔이 탑재되어 있어 바닥부터 천장까지 360도 회전하면서 살균이 가능하다. 사용 장소에 따라 공항, 대형･개인 병원, 어린이집, 가정용 등 6가지 제품군으로 구성되었다. 또한 이 로봇으로 메르스(MERS), 사스(SARS), 코로나-19 등의 각종 호흡기 질환 전염균과 병원에서 발생하는 항생제 내성균들도 99.99% 제거된다는 공식 살균 데이터를 확보했다. 고려대학교 안산병원 의과대학 감염내과연구팀과 코로나-19 확진자 20명이 머물렀던 병실을 대상으로 살균력을 블라인드 테스트 한 결과, 침대 시트, 화장실 등 코로나바이러스가 검출되었던 모든 부분에서 음성으로 변한 것이 확인됐다. 유버 측에 의하면, 살균에 적용된 발광다이오드(LED)는 반도체 칩을 실장할 수 있는 기술로 과거 여러 바이러스, 박테리아 균종을 대상으로 실험을 해왔으며, 이 실험을 토대로 가장 살균력이 높은 파장대를 조사하기 위해 반도체 집적 기술을 접목해 살균 광원을 개발했고, 이를 적용한 살균 시스템도 공급하고 있다. 유버는 안산시와 손잡고 코로나-19 확산 방지 예방 활동으로 코로나-19 확산 초기부터 유동 인구가 하루 100명이 넘는 밀집 장소와 취약 시설을 대상으로 살균 시스템을 투입했다.

㈜인아텍

㈜인아텍(INATECH)은 반도체 기계장비･산업용 로봇 전문 기업이다. 인아텍은 2020년 3월, 자외선-C(UV-C) 살균 자율주행 로봇인 인아케어 4.0(INACARE 4.0)을 출시했다. 인아케어 4.0은 자외선-C를 이용하여 살균하는 방식이다. 자외선-C는 자외선 파장 중 가장 살균력이 높은 파장대로 짧은 시간에 병원균을 박멸할 수 있으며, 병원균의 DNA 구조를 파괴하여 유해한 미생물을 99.9% 제거한다. 이를 위한 검증으로 한국건설생활환경시험연구원(KCL)에 의뢰하여 시험한 결과, 2m 정도 떨어진 거리에서 자외선-C를 조사했을 때 대장균, 황색포도상구균, 항생제 내성 세균(MRSA), 폐렴균 등이 99.9% 제거되는 것으로 확인되었다. 기기 상부에 자외선 모듈이 장착돼 360도로 소독이 되며, 높은 벽면 소독에도 용이하게 설계 되었다. 옵션 사양으로 램프 상단에 액상 분사 노즐을 설치해 살균수를 통한 소독도 가능하다. 99.999% 강력 살균이 가능한 살균액은 인체에 무해하며, 자외선-C와 이중으로 살균작용을 하여 살균력을 높였다. 기기 하부는 4축 이동 바퀴로 5.4km/h 속도의 자율주행이 가능하고, 3시간 충전으로 최대 8시간 구동이 가능하며, 저속주행(0.1m/s) 살균도 가능하다. 또한 웹 기반의 사용자 인터페이스로 공간 맵핑과 옵션 편집이 가능해 넓은 공간도 무인 방역 작업을 수행할 수 있다. 인아케어 4.0의 하부 플랫폼은 물류 이송 현장에서 사용되는 자율주행 로봇 'MiR' 제품이다. MiR은 레이저 스캐너와 3D 카메라를 통해 사람과 장애물 사이를 감지하며 운전이 가능하여 사람이 더욱 안전하고 편리하게 작업할 수 있으며, 상단 모듈 전환, 임무 변경 등 손쉽게 새로운 기능을 추가할 수 있다. 인아텍은 MiR을 활용하여 고객의 요구사항에 맞게 탑 모듈을 구성해주고 있으며, 인아케어 4.0도 이처럼 상단에 살균 모듈을 부착하여 제작되었다. 인아케어 4.0은 살균 소독 작업 공간을 10분 이내에 효과적으로 살균한다(2분X5 포인트). 살균 소독 중에는 접근 금지 안내 방송이 가능하며, 와이파이(wifi) 통신을 통해 원격 제어도 가능하다. 해당 로봇은 사람이 어플리케이션을 통해 지시를 하면 작업 공간에 자율주행으로 이동하여 지시한 대로 소독을 진행한다. 소독 작업이 완료되면 스스로 다음 위치로 이동하여 소독을 진행하며 모든 소독 작업이 완료되면 보고서도 작성한다. 사람과의 접촉을 최소화하기 때문에 의료기관, 요양시설, 학교, 어린이집, 식당, 사무실, 전시회장 등 살균 소독이 필요한 다양한 장소에 활용 가능하다.

㈜힐스엔지니어링

㈜힐스엔지니어링은 인공지능(AI) 기반 물류 로봇을 토대로 물류 시스템 컨설팅, 스마트 팩토리 솔루션 등을 제공하는 국내 업체이다. 자율주행 물류 로봇과 관련하여 다양한 지식재산권을 보유하고 있으며, 노동 의존성이 큰 물류센터 작업현장을 인간친화적으로 개선하기 위해 자율주행 물류 로봇인 로로봇 L1을 개발하여 세계 최대 IT전시회인 CES 2020에 출품했다. 힐스엔지니어링에서는 방역 효율을 높이기 위해 자외선-C 방역과 약재 방역을 혼합하여 탑재한 인공지능 기반 자율주행 방역로봇인 코로봇을 개발했다. 코로봇은 장애물을 피해 방역 지점까지 이동하여 인공지능 기반의 거리센서로 형태가 정해지지 않은 다양한 물체를 파악하고, 적정한 약재를 분사하는 방식으로 방역 작업을 수행한다. 즉, 노즐에 따른 약재 분사량과 코로봇의 현재 속도를 기반으로 약재의 적정 분사량을 계산하여 분사한다. 약재는 인체에 무해하고 방역 효과가 입증된 과산화수소(H2O2)와 이산화 염소(ClO2)를 채택했다. 사람에게 영향이 끼치지 않도록 차폐되어 있는 자외선-C 모듈을 이용하여 천장이나 바닥 또한 방역을 진행하며 코로봇에 탑재된 매니퓰레이터(Manipulator, 인간의 팔과 유사한 동작을 제공하는 기계적인 장치)가 이 외 살균되지 않은 부분을 방역한다. 마지막으로 코로봇 상부에 부착된 에어 서큘레이터(공기순환기)의 세라믹 히터를 이용하여 공기 중에 존재하는 부유균을 고온 살균하며 탈취 작업을 수행한다. 이는 기존 인력 투입 방식으로 운영되던 방식을 대체하여 보다 완벽한 방역이 되고, 사람과 공존하는 환경에서 방역 작업을 수행할 수 있도록 한다. 최근 한국중부발전과 구매 검토 논의가 이루어졌으며, 사우디아라비아 석유회사에서도 로봇 구매 관심을 보일 정도로 코로봇은 세계적인 관심을 받고 있다. 또한 수요자 맞춤형 로봇을 제작･공급하기 위해 기업 컨설팅을 적극적으로 제공하고, 렌탈 사업 분야로 확대를 검토 중이다.

한국과학기술연구원

한국과학기술연구원(KIST)은 2020년 10월 20일 '한국과학기자협회-KIST 연구성과 세미나'에서 코로나-19 관련 연구 성과를 발표하는 세미나에서 자외선과 소독약을 동시에 사용하는 자율주행 방역로봇 에이드봇(AIDBOT, Artificial Intelligence Disinfection roBOT)을 소개했다. 코로나-19 방역 과정에서 감염 위험에 노출되는 위험을 방지하기 위해 비접촉 기반 방역로봇 에이드봇을 개발하게 되었다. 전 세계 각국에서는 다양한 방역로봇이 개발되고 있는데, 대부분 자외선-C 소독 또는 약재 분사 소독 방식 중 한 가지 방식을 탑재하거나 두 가지 방식을 모두 탑재하나 두 가지 기능을 각각 개별적으로 사용하는 로봇이 개발되고 있다. 한국과학기술연구원이 개발한 로봇은 두 가지 기능이 모두 탑재되어 있고 두 가지 방식을 동시에 사용할 수 있다. 또한 에이드봇은 한국과학기술연구원이 자체 보유한 자율주행 로봇 기술에 방역 목표 자동 인식 기술이 접목되어 있다. 즉, 카메라로 3D 맵핑을 하고 방역 작업할 공간과 물체를 인식하여 이동 후 작업을 수행한다. 사용자를 위한 소프트웨어도 제공하여 사용자가 원격 제어로 감염 위험과 시공간 제약 없이 원하는 곳을 방역할 수 있도록 한다.

㈜포테닛

㈜포테닛은 자율주행 모빌리티 솔루션 개발 업체이다. 2020년 초 자율주행 기반 방역로봇 아콘 UV-C(Archon UV-C)를 개발하여 2020년 5월에 일본 로봇 기업인 아자파(AZAPA)로 수출･공급 계약을 체결했다. 아콘 UV-C도 살균력이 높은 자외선-C를 이용하여 코로나-19의 DNA 구조를 파괴하여 전염을 막는다. 구동부는 충돌을 방지하는 센서를 장착하고 있으며, 카메라 모듈이 탑재되어 있어 사람이 접근하면 자동으로 방역을 멈춤으로써 인체에 유해한 자외선-C가 사람에게 최대한 영향을 끼치지 않도록 개발되었다. 이에, 병원, 쇼핑몰, 공항, 학교 등 다중 이용 시설의 방역 작업에 유용할 것으로 보여진다.

㈜도구공간

㈜도구공간은 실내외 모두 주행이 가능하도록 자율주행 기술을 개발하는 회사이다. 하드웨어, 소프트웨어, 인공지능 서비스, 기구설계, UX/UI(User Experience Design, 사용자 경험 디자인/User Interface, 사용자 인터페이스), 디자인까지 자체적으로 개발하여 융합솔루션을 만들고 있다. 자체 개발한 야외용 정밀위치인식 기술과 환경 인지 기술, 특수 목적용 로봇 플랫폼을 납품해 왔다. 도구공간은 세계무역센터(WTC, World Trade Center)와 협약을 맺고, 3년간 연구개발한 자율주행 순찰 로봇 디-봇 코르소(D-Bot Corso)를 2020년 3월부터 서울 삼성동 코엑스 내 야간 자율 순찰 서비스에 제공했다. 코엑스 몰 내부를 자율주행으로 순찰을 돌며 화재･가스누출･침입자･비명소리 등 이상 징후를 자동으로 감지하고, 영상, 음향, 환경 정보를 관제실로 송출하여 사용자가 확인할 수 있도록 함으로써 관제실에서는 로봇 주변의 모든 상황을 원격으로 실시간 모니터링 할 수 있다. 이와 동시에, 사용자가 원하는 위치로 로봇을 이동시키며 정보를 수집할 수 있도록 원격제어가 가능하다. 디-봇 코르소는 야간 순찰뿐만 아니라 방역 모듈을 옵션으로 장착하여 방역 서비스도 시행하고 있다. 주로 새벽 시간대(오후 10시~오전 7시) 순찰을 돌며 상가 내 방역 기능 수행뿐만 아니라 경비 인원의 순찰도 돕고 있다. 실내 방역을 위한 세이프 디퓨징(Safe Difusing) 기능이 탑재되어 있어, 소독약을 안전하게 분사할 수 있다.

한국로봇융합연구원

한국로봇융합연구원(KIRO)은 현장적용이 가능한 사업연계형 로봇 연구개발에 앞장서 온 국내 유일 로봇 전문생산기술연구기관이다. 2020년 4월, 한국로봇융합연구원은 포항공과대학교 지능로봇연구센터와 공동으로 자율 이동형 방역 작업 로봇 PRA-UVC를 개발했다. PRA-UVC는 기존 한국로봇융합연구원에서 개발한 작업용 자율 이동 로봇 플랫폼(KIRO-AMM, Autonomous Mobile Manipulator)을 기반으로 자외선-C가 장착된 자율주행 방역로봇이다. PRA-UVC는 무인 자율 방역 작업을 수행하기 위해 자율주행 및 장애물 회피, 인공지능을 통한 학습기능 등 첨단기능을 갖추고 있으며, 자외선-C가 부착된 매니퓰레이터를 이용하여 침대 아래와 같은 특정 부분 방역도 가능한 점이 특장점이다. 그래서 PRA-UVC는 병원, 요양원 방역 작업에서 유용하게 쓰일 수 있다. 또한 자외선-C뿐만 아니라 분사형 방역로봇으로도 제작이 가능하며, 현재 여러 유관기관들과 병원 방역 현장 적용 테스트를 포함한 추가 개발을 진행하고 있다.

퓨처로봇

㈜퓨처로봇은 2009년에 설립되어 보안･경비, 주문･결제 안내 등 다양한 지능형 서비스 로봇 및 관련 기술을 연구개발해 온 인공지능 서비스 로봇 전문 기업이다. 10여 년간 국내외 공항, 병원, 관공서, 기업, 학교 등 다양한 고객을 대상으로 납품해 오며 많은 실적과 노하우를 축적해 왔다. 2020년 9월 감염병 확산 예방을 위해 개발한 인공지능 방역 소독 서비스 로봇 퓨로 에스케어(FURo-S Care)를 출시했다. 퓨처로봇은 상용화를 위해 ㈜엘지유플러스, ㈜넷온과 사업 협력을 체결하였으며, 2020년 9월부터 H+양지병원에서 현장 실증을 수행했다. 퓨로 에스케어는 병원 내부를 돌아다니며 최대 10명의 사람들의 얼굴을 0.3초 내로 인식하고 체온을 측정한다. 마스크 착용 여부까지 판단하여 음성 안내도 제공한다. 수집된 정보는 국내 첫 사례로 5G 기반으로 구축된 통신망을 통해 중앙관제실로 전송한다. 또한 최대 25,000㎡ 범위까지 자율주행하여 사전에 설정한 건물 내 방역 소독구역 시설물을 소독액 또는 자외선 램프로 살균 소독 작업을 수행하며 15분 내에 1,000㎡까지 소독할 수 있다. 소독 주기･방식･구역 등의 서비스 시나리오를 사용자가 간편하게 설정하여 운영이 가능하도록 맞춤형 서비스 시나리오를 제공하고, 자동 충전도 가능하여 배터리가 일정 수준 이하로 되면 로봇이 스스로 충전소로 이동한다.

엘지전자㈜

엘지전자㈜는 기존 자율주행 서비스 로봇인 LG 클로이를 기반으로 한 방역로봇을 출시했다. 2020년 12월 서울 삼성동 코엑스에서 열린 2020 한국전자전(KES, Korea Electronics Show)에서 LG 클로이 살균봇을 공개한 것이다. LG 클로이 살균봇은 살균 작업에 많이 사용되는 자외선-C 램프를 이용해 세균을 제거하며, 한국건설생활환경시험연구원(KCL)으로부터 이 로봇에 있는 자외선-C 램프가 50센티미터 이내 거리에 있는 대장균을 99.9% 살균하는 효과를 확인했다. LG 클로이 살균봇은 약 1.6m로, 구동부에는 장애물 회피가 가능한 자율주행 기술이 탑재되어 있으며, 몸체의 측면 좌우에 살균 작업을 위한 자외선-C 램프가 부착되어 있다. 이 로봇은 건물 내, 특히 호텔, 병원, 학교, 사회복지시설 등 분리된 공간이 많은 실내에서 자율주행하며 사람의 손이 닿는 모든 것을 살균한다. 엘지전자는 2020 한국전자전에서 소독 약재를 분무하는 스프레이 타입의 살균 로봇 컨셉도 공개하며, 이 로봇은 LG 클로이 살균봇과 달리 사무실, 식당, 역사 등 넓은 공간에서 방역 작업이 유용하다고 소개했다.

비전세미콘

비전세미콘㈜은 반도체 후 공정 장비 플라즈마 클리닝･오븐 큐어링 제품을 20여 년간 개발해 온 업력을 가지고 있는 대전 소재 중소기업이다. 다년간 스마트 팩토리 관련 사업을 수행하며 쌓아온 노하우를 기반으로 결제-제조서빙 일련의 서비스를 로봇으로 운영하는 무인 카페 시스템을 개발했다. 지난 2019년 10월 시스템 실증을 위한 시험 매장을 시작으로 2020년 5월, 대전 유성구에 비대면 무인로봇 카페 본점 1호점을 오픈하며 스토랑트 브랜드를 런칭했다. 비대면 무인 로봇 카페는 24시간 무인으로 운영되는 비대면 시스템으로, 코로나-19로 인해 비대면 경제가 활성화되며 주목받기 시작했다. 이와 맞물려 2020년 8월, 한국기계연구원과의 컨소시엄으로 과학기술정보통신부의 비대면 ICT R&D 바우처 과제에 선정되었다. 본 과제에서는 기존 무인 카페(스토랑트)에 인공지능 기반으로 고객과 매장 상태 정보를 파악해 바이러스로부터 안전한 최적의 방역 환경을 지속적으로 유지할 수 있는 자율형 방역로봇과 고객 간 바이러스 전파를 최소화할 수 있는 비말 차단 시스템이 적용된 '바이러스 프리 비대면 무인 로봇 카페'를 만드는 것을 목표로 한다. 바이러스 프리 비대면 무인 로봇 카페의 핵심기술은 ①인공지능 기반 고객 인식 알고리즘 및 확률 바이러스 지도 작성 알고리즘, ② 자율주행 가능하며 공기 살균과 빈자리 소독 기능을 포함한 이동형 방역로봇 시스템, ③ 고객 간 감염 차단을 위한 비말 차단 시스템 등이다. 이 과제를 통해 개발된 기술은 카페뿐만 아니라 동일한 형식으로 여러 다중 이용 시설로 쉽게 적용할 수 있어 경제적 효과가 매우 크며, 청소 로봇 이후 정체됐던 서비스 로봇 시장까지 선도할 수 있을 것이라 예상된다.

해외

유브이디 로봇

유브이디 로봇(UVD Robot)은 덴마크의 의료, 건설, 호텔, 농업 등 다양한 글로벌 시장에서 전문 서비스 로봇 개발을 선도하는 로봇 기업인 블루오션 로보틱스(Blue Ocean Robotics)의 자회사이다. 유브이디 로봇이 공개한 3세대 자율주행 방역로봇은 바이러스 등 각종 유해 미생물을 살균하며, 전 세계 60여 개 국가의 병원, 호텔, 쇼핑몰, 식품회사, 청소업계, 크루즈선, 제약회사, 사무실 단지 등 방역 솔루션을 찾는 다양한 고객에게 납품되었다. UVD Robots는 감염병과 관련하여 전문성을 가진 병원 및 기타 유수의 고객사들을 대상으로 5년여간 글로벌 시장에서 방역로봇과 관련한 방대한 지식과 노하우를 쌓아왔다. 이를 기반으로 설계된 알고리즘과 기능이 UVD Robots의 자율주행 방역로봇에 탑재되어 있다. 이 로봇 역시 자율주행 모바일 플랫폼 위에 자외선-C 램프를 부착한 형태이다. 방 안의 구조를 확인한 후 한 자리에서 1~2분 정도 살균 작업을 수행한 후 다른 자리로 이동해 살균 작업을 하는 방식으로, 최대한 사각지대 없이 자외선 소독 작업을 수행한다. 소독 능력이 탁월한 자외선-C를 사용하기 때문에 사람이 직접 작업하는 것보다 실수를 줄일 수 있고, 해당 로봇은 어떤 사용자라도 쉽게 운용할 수 있도록 사용자 친화적으로 설계･개발되었다. 덴마크의 유명 병원인 오덴세 대학 병원(Odense University Hospital)에서 살균 테스트, 주행 테스트, 사용자 인터렉션(User Interaction) 테스트를 수행하여 그 유용성을 입증하였다. UVD Robots의 3세대 방역로봇은 소독 능력은 동일하지만 폭이 55cm로 이전 모델에 비해 크기가 매우 작다. 덕분에 매우 좁고 협소한 환경에서도 자유롭게 주행하며 방역 작업을 수행할 수 있기 때문에, 소형 호텔 객실 등 기존의 방역로봇이 도입되기 어려운 곳의 살균 작업에도 쓰일 수 있다. 또한 배터리를 충분히 유지하여 다른 방역 작업을 계속 수행할 수 있도록 자동 충전 기능도 탑재되어 있어 배터리 양이 부족한 경우 스스로 충전 스테이션으로 찾아가 충전을 시작한다. 뿐만 아니라 다수의 사람이 혼재하는 공간에서도 운용하기 위해 4단계 안전 시스템을 구축하여 사람이 가까이 다가오면 방역 작업을 중단하도록 개발되었다. 이 로봇에는 전 세계 어느 방역로봇에도 없는 기능이 있다. 로봇이 방역 작업 공간의 소독 수준을 감지하여 문서화해 사용자에게 제공하는 기능으로, 사용자는 방역 과정을 빠르고 손쉽게 조정 및 방역 품질을 최적화할 수 있다.

유비테크

유비테크(UBTech)는 2012년 3월에 설립된 중국의 인공지능 휴머노이드 로봇 기업으로, 인공지능과 휴머노이드 로봇 연구개발, 플랫폼 소프트웨어 개발･운영 및 제품 판매를 하는 세계적인 기업이다. 또한 인공지능 교육, 스마트 리테일, 스마트 단지, 스마트 의료, 캠퍼스 보안 등 업종의 솔루션도 제공하여 중국의 과학 기술 혁신을 주도하고 있다. 현재 유비테크는 세계 각국에 5개 연구소를 보유하고 있으며, 지난 2018년에는 세계 최초 대규모 상용 서비스 로봇 운영시스템 로사(ROSA)를 출시했다. 유비테크는 선전(Shenzhen)의 샤오탕산 병원이라 불리는 제3인민병원에 스마트 로봇 3종을 투입하여 일선에 있는 의료진들의 건강과 안전을 지키고 있다. 로봇 3종은 체온 측정, 소독, 안내 등의 역할을 도맡아 하며 교차 감염 위험률을 낮추고, 방역의 높은 효율성을 입증했다. 이 중 실내 방역로봇인 에임봇은 발열 진료소 등 24시간 동안 병원 실내를 돌면서 체온 측정을 통한 발열 감지, 마스크 착용 여부 인식, 유동 인원 밀집 모니터링, 방역 관련 소식 보도, 소독･살균, 물자 전달, 진료 안내 등의 임무를 수행한다. 다양한 역할로 인해 중국의 코로나-19와의 전쟁에서 방역, 소독, 물류, 순찰 등의 역할을 아우르며 여러 상황에 응용되었다. 에임봇은 2.5m~3.5m 거리에서 최대 15명까지 한 번에 발열 측정을 할 수 있으며, 1분에 최대 200명 측정이 가능하다. 또한 로봇에 탑재된 자동 분사 모듈에 10L의 소독액을 넣고 24시간 지정한 장소에 대한 자동 방역 작업 및 방역 지역 관리를 수행할 수 있다.

킨온

킨온(KEENON, 擎朗智能)은 중국의 서빙로봇 기업이다. 코로나-19에 대항하여 방역 살균 로봇을 개발했다. 모델명은 M2 UVC 소독로봇(M2 UVC Disinfection Robot)이며, 실내 방역 작업 용도로 개발되었다. 주행부는 기존 킨온 사의 서비스 로봇과 거의 유사하고 실내 상부에 선반 대신 자외선(UV) 살균 램프와 자동 살균액 분사 모듈이 탑재되어 있다. 이 모델은 자율주행으로 운영되며, 카메라, 초음파센서, 적외선(IF, Infrared Ray) 센서, LiDAR, 범퍼 센서 등이 부착되어 있고 자동 충전이 가능하며, 최소 충전량, 충전 시간대를 설정할 수 있다. 뿐만 아니라, 1.5L의 살균액을 담을 수 있으며, 최대 8시간 동안 연속적으로 분사할 수 있다.

아카라 로보틱스

아카라 로보틱스(Akara Robotics)는 아일랜드 더블린 트리니티 대학(Trinity College)의 로보틱스 이노베이션 연구팀(Robotics & Innovation Lab)이 설립한 아일랜드의 스타트업으로, 자율주행 기반 자외선-C 살균 로봇 바이올렛(Violet)을 개발했다. 이 로봇은 탁월한 방역 작업 능력을 갖추고 있어 사람이 하면 5시간 소요되는 병실 멸균 작업 시간이 절반으로 줄어든다. 자외선을 인체에 직접 쏘이게 되면 안구 손상, 피부암 등을 유발할 수 있기 때문에 자외선 살균 작업은 사람이 존재하지 않는 공간에서 이루어져야 한다. 하지만 바이올렛은 인텔(Intel)의 모션 센서인 모비디우스 비전 프로세싱 유닛(Movidius VPU)과 인공지능을 위한 럭셔니스 플랫폼(Luxonis DepthAI platform)을 이용하여 같은 공간에서 사람을 탐지･모션 추적하여 회피하도록 개발했다. 자외선-C 램프 주변 일부에 차단막을 설치하여, 사람이 탐지될 경우 차단막이 사람을 향하도록 한다. 또한 살균 작업 영역에 사람이 갑자기 나타난 경우 자외선-C 램프의 스위치를 내린다. 바이올렛은 이러한 안전기능이 탑재되어 있고, 컴팩트한 사이즈 덕분에 화장실이나, 응접실, 크루즈선, 공항 등 유동인구가 많고 청소하기 어려운 공간에서도 활용이 가능하다.

중신중공

중신중공 카이청인텔리전스(Citic Heavy Industries Kaicheng Intelligence)는 중신중공(Citic Heavy Industries) 그룹의 자회사이다. 주로 스마트 장비와 로봇을 제조하며, 특수 로봇 산업 기지를 기반으로 50여종의 특수 로봇을 개발했다. 중신중공은 2020년 2월, 방역 특수 로봇인 샤오황런(小黄人)을 개발했다. 중신중공은 이 로봇으로 푸졘(福建)성 푸딩시(福鼎) 룽안(龙安) 개발구에 위치한 인구 밀도가 높고 인구 유동량이 많은 농산물 거래 시장에서 소방 관련 관계자들과 협업하여 빠르고 민첩하게 사각지대 없는 전방위 소독 작업을 진행했다. 샤오황런은 영상 모니터링을 통한 원격 제어가 가능하기 때문에 방역 작업자로 인해 발생할 수 있는 교차 감염 방지도 가능하며, 작업 방식에 있어서도 효율적이다. 이 로봇은 인구 밀집도가 높은 곳, 유동인구가 많은 곳 즉 병원, 역, 정류장, 쇼핑센터, 슈퍼, 시장, 학교, 식품 가공 공장 등을 다니면서 소독 작업을 한다. 이 로봇은 원격 제어 소독 작업을 할 수 있으며 영상 모니터링과 스마트 음성 방송 등 다양한 기능을 보유했다. 작업자로 인해 발생할 수 있는 교차 감염의 위험성을 낮출 수 있어 효과적일 것으로 분석되고 있다.

뤄타이즈능

뤄타이즈능(罗泰智能)은 중국 선양(沈阳) 국제소프트웨어파크 내에 위치한 다양한 환경에서 사용될 수 있는 소독 로봇 시리즈를 개발하는 회사이다. 방역 현장을 파악하여 이에 알맞은 소독 작업을 수행하는 자동 환경 모델링 기술도 상용화 진행 중에 있다. 2020년 1월경 뤄타이즈능은 인공지능 기술, 산업 로봇 관련 기술력이 총 집합된 방역 작업용 탱크형 소형 소독로봇을 개발했다. 춘제 연휴가 끝난 2020년 2월부터 방역 작업용 탱크형 소형 소독로봇은 국제소프트웨어파크 내부를 매일 순회하며 방역 작업을 수행하고 있다. 해당 로봇이 분무하는 약제는 인체에는 무해하지만 적은 용량으로도 효과가 크며 100% 분해되기 때문에 환경 보호 능력도 탁월한 소독액으로, 각종 바이러스, 세균, 진균 등을 비롯하여 코로나바이러스까지 박멸할 수 있다. 사람이 직접 소독하려면 큰 비용과 노동력, 시간이 들고, 감염의 위험에서 벗어날 수 없으나 해당 로봇을 이용하면 안전한 소독 작업이 가능하므로 현재 방역의 핵심으로 자리매김하고 있다. 방역 작업용 탱크형 소형 소독 로봇은 자율주행 및 자기 위치 인식 기능 기반으로 장애물 상황을 인식하며, 소독해야 하는 경로 및 면적을 스스로 계획한다. 소독액이 공중에서 60초 이상 머무를 수 있도록 하기 위해 소독액을 자동으로 분사하는 동시에 분무하는 기능이 있다. 예경보 기능과 원격 제어 기능을 추가하여 사용자가 운영하기에 용이하도록 제작되었다.

가우시안 로보틱스

가우시안 로보틱스(Gaussian Robotics)는 2013년 중국에 설립되어 자율주행 기술 연구개발과 관련 애플리케이션을 개발해 왔다. 코로나-19 유행 이전인 2014년, 상용 소독 로봇을 출시하였고, 이후 2년 만에 상용화에 성공했다. 이 로봇은 의료, 산업, 쇼핑센터 등에 1,000여대가 공급되었으며, 코로나-19 방역을 위해 우한, 후난, 상하이 등의 지역에 투입됐다. 해당 로봇의 소독 방식은 소독액을 지면에 뿌리고 닦는 방법으로 진행되며 한 번 소독하면 바이러스의 밀도가 1,000분의 1로 낮아진다. 자동 충전 시스템이 탑재된 무인 자율주행 로봇이므로 경로 계획을 스스로 수립하여 균일하게 바닥 전면 소독이 가능하며, 작업자의 교차 감염도 예방할 수 있다. 한 대의 스마트 소독 로봇이 2~3명의 소독 작업자를 대신할 수 있으며, 방역 작업의 효율성을 높이고 작업자의 번거로움을 크게 줄여줄 수 있다.

이글호크

이글호크(EagleHawk)는 미국 뉴욕주 시러큐스(Syracuse)에 위치한 드론 스타트업이다. 열화상 카메라를 탑재한 드론을 개발하여 미국 정부, 대학, 의료시설 등에 공급해 온 업체다. 워싱턴타임즈 등 미국 유명 매체들은 이글호크가 최근 드론에서 열화상 카메라를 제거하고 소독약 분사 장치를 탑재하여 스포츠 경기장 또는 스타디움에서 코로나-19 방역 활동을 할 수 있는 드론을 개발했다고 보도했다. 이 드론은 지상에 있는 저장 탱크에서 소독약을 호스를 통해 보충 받는 방식으로 소독 작업을 수행하기 때문에 자체적으로 소독약 저장 탱크를 갖추고 있지 않다. 드론이 호스를 통해 소독액을 보충 받는 과정에서 호스가 좌석이나 경기장 내 다른 물체에 의해 걸리는 것을 막기 위해 다른 드론이 호스를 받쳐주기도 한다. 이글호크는 이 드론을 버팔로시(Buffalo)에 위치한 키뱅크센터(KeyBank Center)와 시러큐스에 위치한 온센터 워 메모리얼 애리나(Oncenter War Memorial Arena)에서 빠르게 비행하며 경기장 내 좌석 등 시설에 소독약을 뿌리는 작업을 테스트했다고 밝혔다.

편익

방역로봇의 가장 큰 편익은 무(無)접촉, 24시간 활용 가능, 그리고 빠른 속도이다. 비용적 측면의 편익은 아직 실증 또는 도입 초기로 살균ㆍ소독 로봇의 경제적 측면의 실증 데이터는 부족하나, 유브이디 로보틱스의 병원 등에서의 실증 결과에 따르면, 1년 이내에 투자비 회수가 가능하다고 주장한다. 소독에 활용되는 드론의 경우, 농업용 방제에 이미 활용하고 있으며 경제성이 입증된 바 있다. 경제적 이익을 떠나 국민 건강이 가장 중요한 가치로 볼 때, 가장 큰 편익은 서비스 부분이다. 공통적으로는, 감염자(환자)와의 무접촉으로 의료진 및 지원인력의 감염을 예방할 수 있으며, 살균ㆍ소독 로봇은 빠르고 정확한 작업, 자외선 활용으로 살균 효과의 극대화 등의 효과가 있다. 또한, 살균ㆍ소독에 투입되는 인력의 장기간 소독 물질 등에 노출되지 않고, 감염 위험을 피할 수 있다.

전망

IT 업계에서 바라보는 방역로봇의 시장 성장에 대한 전망은 매우 밝다. 글로벌 시장분석기관 모더 인텔리전스(Mordor Intelligence)는 '방역로봇 시장–성장, 동향, COVID-19 영향 및 예측 (2022-2027)' 보고서를 통해 세계 방역로봇 시장의 규모는 연간 36.4%의 연평균 성장률(CAGR)을 보이며 2019년 3억 4,130만 달러(한화 약 4,143억 원) 규모에서 오는 2026년 33억 1,018만달러(한화 약 4조 185억 원)에 이를 것으로 전망했다. 모더 인텔리전스 측은 COVID-19 발생과 전국적인 폐쇄는 대부분의 전 세계 산업에 심각한 영향을 미쳤지만, 로봇 산업에서 특히 방역로봇은 현재 시장 시나리오에서 이점으로 인해 엄청난 수요를 보일 것으로 기대된다고 분석했다. 이처럼 방역 현장에서 로봇이 효과적이라는 기대감이 큰 이유는 안전성이 높기 때문이다. 특히 IT분야 및 의료계 전문가들은 방역 현장에 로봇을 투입하면 안전성 확보에 많은 도움이 될 것으로 보고 있다. 확진자 및 오염 현장에 사람의 접촉을 최소화할 뿐만 아니라 의료진들의 노동 부담을 크게 줄일 수 있다는 것이다. 한국과학기술연구원 방역로봇사업단의 정진우 팀장과 오상록 단장은 한국로봇학회(KROS)에 게재한 칼럼에서 "로봇과 ICT기술을 활용하면 인간의 개입을 최소화한 비대면 형태의 안전한 감염병 대응지원 체계 구축에 기여 가능하다"고 평가했다. 모더 인텔리전스도 "최근에는 추가 인건비를 들이지 않고 병원감염(HAI, Hospital-Acquired Infection)을 줄이기 위해 방역로봇의 필요성이 대두되고 있다"며 "방역로봇은 비용이 많이 들지만 환자의 감염 위험 감소, 병원감염 치료 비용 및 환자의 입원 기간 감소와 직접적인 상관 관계가 있다"고 설명했다.

참고자료

• 안인성, 김주현, 이동배, 〈감염병 예측의 과거, 현재, 그리고 미래 / 포스트 코로나 시대 : 방역 로봇의 현재와 미래〉, 《한국과학기술연구원》, 2021-01-19
• Erika Yoo 기자, 〈中 가우시안로보틱스, 코로나19 방역 로봇 주문 3배 증가〉, 《로봇신문》, 2020-05-11
• Erika Yoo 기자, 〈'탱크가 발포하듯' 소독 로봇...'코로나19' 전투 투입〉, 《로봇신문》, 2020-03-09
• Erika Yoo 기자, 〈中 중신중공, '방역 특수 분무' 로봇 개발〉, 《로봇신문》, 2020-02-23
• 박설민 기자, 〈IT업계, ‘방역로봇’에 시선집중… 시장 성공 가능성은〉, 《시사위크》, 2022-03-31
• 강준혁 기자, 〈KT, AI 방역로봇 공개...로봇사업 속도낸다〉, 《지디넷코리아》, 2022-03-30
• 〈감염병 예방과 무접촉 케어를 위한 방역로봇〉, 《한국로봇산업진흥원》, 2020-11-30
• 조상협 기자, 〈아카라 로보틱스, 살균 로봇 '바이올렛(Violet)' 개발〉, 《로봇신문》, 2020-03-26

같이 보기

• 서빙로봇
• 안내로봇
• 청소로봇

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