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자동차 제조용 로봇 용접 시장 개요 보고서 요약
본 보고서는 자동차 제조용 로봇 용접 시장의 현재 상황과 미래 전망을 상세히 분석합니다. 2019년부터 2030년까지의 연구 기간을 포함하며, 2025년부터 2030년까지의 예측 기간과 2019년부터 2023년까지의 과거 데이터를 기반으로 합니다. 해당 시장은 예측 기간 동안 연평균 성장률(CAGR) 9.10%를 기록할 것으로 예상되며, 아시아 태평양 지역이 가장 빠르게 성장하는 시장으로, 유럽이 가장 큰 시장으로 부상할 것으로 전망됩니다. 시장 집중도는 중간 수준으로 평가됩니다.
# 1. 시장 개요 및 주요 동인
로봇 용접은 산업 현장에서 기계화되고 프로그래밍된 도구를 사용하여 용접 및 장비 취급을 자동화하는 절차입니다. 산업용 로봇은 자동차 산업을 비롯한 다양한 분야에서 그 중요성이 점차 커지고 있으며, 특히 표면 마감과 치수 정확도 측면에서 탁월한 결과를 제공하고 있습니다.
자동차 산업의 변화는 로봇 용접 채택을 가속화하는 주요 요인 중 하나입니다. 견고한 조립 공정을 위해 고장력 강판을 최대한 활용하려는 업계의 노력은 복잡한 기술의 사용을 필요로 하며, 스폿 용접 기술이 이러한 확장에 큰 영향을 미칠 것으로 보입니다. 또한, 전 세계적인 자동차 수요 증가는 로봇 용접 시장 성장의 핵심 동력입니다. 차량 생산 공장에서 인간 안전에 대한 우려가 커지면서 소형, 중형, 고하중 용접 로봇에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 자동차 산업에서는 중단 없는 생산 흐름을 위해 더욱 복잡한 시스템이 요구되며, 용접 로봇은 조립 공정을 원활하게 유지하기 위한 다양한 명령을 수행합니다. 자율 로봇 용접 시스템은 전체 라인 기능에 관여하여 효율성을 극대화합니다.
그러나 2020년 초 발생한 COVID-19 팬데믹은 로봇 용접 시장에 부정적인 영향을 미쳐 용접 로봇 및 관련 주변기기의 출하량 감소와 매출 하락을 초래했습니다. 이로 인해 시장의 성장 궤적은 2020년 상반기에 크게 둔화되었고, 이러한 추세는 2021년 1분기까지 지속되었습니다.
한편, 로봇 용접의 확산은 저숙련 노동자들을 점진적으로 대체하고 있습니다. 장기적으로 볼 때, 대부분의 선진국에서는 재교육 및 숙련도 향상을 통해 더 많은 일자리가 창출될 수 있지만, 저숙련 노동자의 비중이 훨씬 큰 개발도상국에서는 상황이 다를 수 있습니다. 개발도상국에서는 중소기업이 산업의 대부분을 차지하고 가장 많은 고용을 창출하므로, 자동화 도입이 부정적인 영향을 미칠 가능성도 있습니다.
# 2. 주요 시장 동향
2.1. 전기차(EV) 산업의 성장과 로봇 용접 수요 증대
전 세계적으로 자동차 및 운송 산업에서 로봇 용접의 인기가 높아지고 있습니다. 전기차 및 기타 자동차 제품, 그리고 전기 및 전자 부품 제조 시설의 확장은 시장 성장에 큰 영향을 미치고 있습니다.
예를 들어, 2021년 2월 인도의 Ola는 자사의 메가 스쿠터 공장에 ABB를 자동화 및 로봇 파트너 중 하나로 선정했습니다. Ola는 도장, 용접, 모터 및 배터리 조립 라인에 ABB 로봇 및 자동화 시스템을 활용하고 있으며, 이는 인도 전역에서 로봇 용접 시스템의 사용이 확산되는 추세를 보여줍니다. 또한, 로이터 통신에 따르면 미국 제조업은 코로나 위기에서 회복세를 보이며 신규 주문이 2020년 4월 3억 6,200만 달러에서 2021년 6월 약 5억 600만 달러로 증가했습니다. 이는 용접 로봇 및 기타 공장 자동화 장비에 대한 수요를 더욱 증가시켰으며, 새로운 전기차 모델의 생산이 잇따르면서 향후 몇 년간 수요가 더욱 늘어날 것으로 예상됩니다.
기존 및 신규 제조업체 모두 전기차 공장에 적극적으로 투자하고 있습니다. LMC Automotive에 따르면, 자동차 제조업체들은 2019년부터 2025년까지 북미 제조업에 370억 달러 이상을 투자할 예정이며, 이 중 상당 부분이 전기차 관련 노력에 투입될 것입니다. 이러한 요인들은 자동차 제조 부문에서 로봇 용접에 대한 수요를 크게 증대시킬 것입니다.
2.2. 유럽 시장의 선도적 역할
유럽은 예측 기간 동안 꾸준히 성장할 것으로 예상됩니다. 독일과 영국과 같은 선진국들이 이 지역 시장 성장에 기여하고 있으며, 이탈리아와 프랑스에서도 자동 용접이 광범위하게 채택되면서 지역 시장 확장의 주요 동력이 될 것입니다.
일례로, 2020년 4월 독일 BMW AG는 KUKA AG와 새로운 생산 라인 및 공장에 5,000대의 로봇을 공급하는 기본 계약을 체결했습니다. 이 로봇들은 BMW 그룹의 전 세계 다양한 생산 거점에서 현세대 및 차세대 BMW 차량을 생산하는 데 활용될 예정입니다.
또한, 유럽 전역의 신흥 국가들에서 차량 수요가 증가하면서 자동차 제조업체와 OEM들은 생산량 증대를 위해 공정을 자동화해야 할 필요성을 느끼고 있습니다. 이는 자동차 및 운송 산업에서 용접 로봇에 대한 수요를 증가시키는 결과를 낳았습니다. 경쟁 비용 상승과 산업 수요로 인해 용접 로봇은 그 어느 때보다 효율적으로 산업 용접에 자동화 기술을 적용할 수 있는 새로운 제품들을 선보이고 있습니다. 주요 기업들은 복잡한 소프트웨어 제어 경험을 얻기 위해 용접공의 프로그래밍 기술을 강화하는 데 집중하고 있습니다.
# 3. 경쟁 환경 및 주요 기업
자동차 제조 분야의 용접 로봇 시장은 경쟁 비용 상승과 산업 수요에 힘입어 유명 제조업체들의 신제품 출시와 함께 자동화 기술의 효율적인 배포가 이루어지고 있습니다. 주요 기업들은 용접공의 프로그래밍 기술을 강화하여 복잡한 소프트웨어 제어에 대한 경험을 쌓는 데 주력하고 있습니다. 또한, 산업 참여자들은 새로운 기계 및 시스템을 구축하기 위해 신기술 도입에도 힘쓰고 있습니다.
주요 기업:
* Lincoln Electric Holdings Inc
* Miller Electric Manufacturing LLC
* Kobe Steel Ltd
* Ador Welding Limited
* Voestalpine Bohler Welding GmbH
최근 산업 동향:
* 2022년 4월: ABB는 용접 기능을 제공하는 새로운 로봇 IRB 5710 및 5720을 출시했습니다. 이 로봇들은 70kg에서 180kg의 페이로드와 2.3m에서 3m의 도달 거리를 가진 8가지 구성으로 제공되며, 재료 취급, 기계 관리, 조립뿐만 아니라 배터리 모듈 선택 및 배치, 고정밀 조립, 부품 취급과 같은 특정 EV 제조 공정에도 적용 가능합니다.
* 2022년 6월: Kawasaki Robotics는 산업용 로봇의 자율 모션 계획을 개발하는 Realtime Robotics와 협력하여 산업용 로봇의 프로그래밍, 구현 및 제어를 자동화했습니다. 스폿 용접 데모 셀에서는 두 대의 BX100N Kawasaki 로봇이 Kawasaki Robotics의 개방형 프로그래밍 플랫폼 KRNX와 Realtime Robotics의 혁신적인 모션 계획 및 충돌 방지 소프트웨어와 결합되었습니다.
* 2021년 5월: 미국에 본사를 둔 Path Robotics는 공격적인 AI 기반 확장을 위해 5,600만 달러를 유치했습니다. 이 회사는 로봇 용접 분야의 글로벌 리더이며, 자체 포함된 시스템을 개발했습니다.
이러한 시장 동향과 경쟁 환경은 자동차 제조용 로봇 용접 시장이 지속적으로 혁신하고 성장할 것임을 시사합니다.
본 보고서는 자동차 제조용 로봇 용접 시장에 대한 포괄적인 분석을 제공합니다. 로봇 용접은 자동차 및 운송 산업의 다양한 요구사항을 충족시키며, 이에 따라 자동차 제조업체들은 스마트 제조 기술 도입에 적극적으로 투자하고 있습니다.
보고서에 따르면, 대형 로봇은 주로 차량 차체 패널의 스폿 용접에 활용되며, 소형 로봇은 브래킷 및 마운트와 같은 경량 부품 용접에 사용될 수 있습니다. 로봇 MIG 및 TIG 용접기는 토치가 각 사이클 동안 동일한 위치를 유지할 수 있어 정밀하고 반복 가능한 용접 표준을 달성할 수 있다는 장점으로 인해 널리 사용됩니다.
시장 동인으로는 인더스트리 4.0의 채택 가속화가 주요 요인으로 작용하고 있으나, 로봇 용접기 운영을 위한 숙련공 부족은 시장의 주요 과제로 지적됩니다.
시장 세분화는 제품 유형과 지역을 기준으로 이루어집니다. 제품별로는 저항 스폿 용접, 저항 심 용접, 레이저 빔 용접, 그리고 기타 용접 방식(금속 불활성 가스(MIG) 용접, 마찰 용접, 중주파 용접, 자기 펄스 용접 등)을 포함합니다. 지역별로는 북미, 유럽, 아시아 태평양, 그리고 기타 지역으로 구분됩니다.
경쟁 환경 분석에서는 Lincoln Electric Holdings Inc, Miller Electric Manufacturing LLC, Kobe Steel Ltd, Ador Welding Limited, Voestalpine Bohler Welding GmbH 등을 포함한 주요 기업들이 다루어집니다.
시장 전망에 따르면, 자동차 제조용 로봇 용접 시장은 2025년부터 2030년까지 예측 기간 동안 연평균 성장률(CAGR) 9.1%를 기록할 것으로 예상됩니다. 2025년에는 유럽이 가장 큰 시장 점유율을 차지할 것으로 보이며, 아시아 태평양 지역은 예측 기간 동안 가장 높은 CAGR로 성장할 것으로 전망됩니다.
본 보고서는 연구 방법론, 시장 개요, 포터의 5가지 경쟁 요인 분석, 산업 가치 사슬 분석, COVID-19가 시장에 미치는 영향, 투자 분석 등 심층적인 시장 통찰력을 제공합니다. 또한, 2019년부터 2024년까지의 과거 시장 규모 데이터와 2025년부터 2030년까지의 시장 규모 예측을 포함하여 종합적인 시장 분석을 제시합니다.
1. 서론
- 1.1 연구 가정 및 시장 정의
- 1.2 연구 범위
2. 연구 방법론
3. 요약
4. 시장 통찰력
- 4.1 시장 개요
- 4.2 산업 매력도 – 포터의 5가지 경쟁요인 분석
- 4.2.1 신규 진입자의 위협
- 4.2.2 구매자의 교섭력
- 4.2.3 공급자의 교섭력
- 4.2.4 대체재의 위협
- 4.2.5 경쟁 강도
- 4.3 산업 가치 사슬 분석
- 4.4 시장에 대한 COVID-19의 영향
5. 시장 역학
- 5.1 시장 동인
- 5.1.1 산업 4.0 채택 심화
- 5.2 시장 과제
- 5.2.1 용접 로봇 작동을 위한 숙련공 부족
6. 시장 세분화
- 6.1 제품
- 6.1.1 저항 점 용접
- 6.1.2 저항 심 용접
- 6.1.3 레이저 빔 용접
- 6.1.4 기타 (금속 불활성 가스 (MIG) 용접, 마찰 용접, 중주파 용접, 자기 펄스 용접 등)
- 6.2 지리
- 6.2.1 북미
- 6.2.2 유럽
- 6.2.3 아시아 태평양
- 6.2.4 기타 지역
7. 경쟁 환경
- 7.1 회사 프로필
- 7.1.1 Lincoln Electric Holdings Inc
- 7.1.2 Miller Electric Manufacturing LLC
- 7.1.3 Kobe Steel Ltd
- 7.1.4 Ador Welding Limited
- 7.1.5 ACRO Automation Systems Inc
- 7.1.6 Voestalpine Bohler Welding GmbH
- 7.1.7 Panasonic Industry Europe GmbH
- 7.1.8 Yaskawa Electric Corporation
- 7.1.9 RobotWorx
- 7.1.10 Kawasaki Heavy Industries Ltd
- 7.1.11 Fronius International GmbH
- *목록은 전체가 아님
8. 투자 분석
9. 미래 시장 전망
자동차 제조용 로봇 용접은 자동차 생산 공정에서 용접 작업을 수행하기 위해 산업용 로봇을 활용하는 첨단 기술입니다. 이는 정밀성, 반복성, 생산성 향상을 목표로 하며, 수동 용접의 한계를 극복하고 제품의 품질 균일성을 확보하는 데 핵심적인 역할을 합니다. 차체, 섀시, 부품 조립 등 자동차 제조의 다양한 단계에서 필수적으로 적용되고 있습니다.
자동차 제조용 로봇 용접의 종류는 주로 사용되는 용접 방식에 따라 구분됩니다. 첫째, 저항 점 용접(Resistance Spot Welding, RSW)은 가장 보편적으로 사용되는 방식으로, 두 금속판을 전극으로 압착하고 전류를 흘려 저항열로 용접하는 방식입니다. 주로 자동차 차체(Body-in-White, BIW) 조립에 수백 대의 로봇이 투입되어 차체 골격을 형성하는 데 필수적입니다. 둘째, 아크 용접(Arc Welding)은 MIG/MAG 용접(GMAW)과 TIG 용접(GTAW)으로 나뉩니다. MIG/MAG 용접은 보호 가스를 사용하며 와이어 전극을 연속적으로 공급하여 섀시, 서브프레임, 배기 시스템 등 두꺼운 부품 용접에 적합합니다. TIG 용접은 비소모성 텅스텐 전극과 별도의 용가재를 사용하여 고품질, 정밀 용접이 요구되는 알루미늄 부품이나 특수 합금 용접에 주로 사용됩니다. 셋째, 레이저 용접(Laser Welding)은 고밀도 레이저 빔을 사용하여 정밀하고 빠른 용접을 가능하게 합니다. 열 변형이 적고 용접 속도가 빨라 경량 소재(알루미늄, 고장력강) 및 복잡한 형상 용접에 유리하며, 차체 패널이나 기어 부품 등에 적용됩니다. 넷째, 하이브리드 용접(Hybrid Welding)은 레이저 용접과 아크 용접을 결합하여 각 방식의 장점을 활용하는 기술로, 깊은 용입과 넓은 갭 허용 오차를 동시에 얻을 수 있어 생산성 및 품질 향상에 크게 기여합니다.
이러한 로봇 용접 기술은 자동차 제조의 여러 분야에서 광범위하게 활용됩니다. 가장 대표적인 분야는 차체 조립(BIW)으로, 수많은 저항 점 용접 로봇이 투입되어 자동차의 뼈대를 구성합니다. 또한, 섀시 및 서브프레임 제작에는 MIG/MAG 용접을 통해 강도 높은 구조물을 만듭니다. 배기 시스템과 같이 내열성 및 내식성이 요구되는 부품에는 아크 용접 또는 레이저 용접이 적용되며, 시트 프레임 및 기타 다양한 부품에도 각 특성에 맞는 용접 방식이 사용됩니다. 특히 전기차 시대가 도래하면서 배터리 팩 용접의 중요성이 커지고 있으며, 레이저 용접을 통해 정밀하고 안정적인 배터리 모듈 및 팩 용접이 이루어지고 있습니다.
자동차 제조용 로봇 용접의 효율성과 정밀성을 극대화하기 위해 다양한 관련 기술들이 통합되어 사용됩니다. 로봇 제어 시스템은 로봇의 정밀한 동작 제어, 경로 계획, 충돌 방지 기능을 담당합니다. 비전 시스템은 용접선 추적, 부품 위치 인식, 용접 품질 검사 등 시각적 정보를 활용하여 용접 공정의 정확도를 높입니다. 용접 전류/전압 모니터링, 온도 센서, 힘/토크 센서 등 센서 기술은 실시간 공정 제어 및 이상 감지에 필수적입니다. 디지털 트윈 및 시뮬레이션 기술은 가상 환경에서 용접 공정을 최적화하고 로봇 경로를 계획하며 생산 라인을 설계하는 데 활용됩니다. 인공지능(AI) 및 머신러닝은 용접 데이터 분석을 통해 품질을 예측하고 공정 파라미터를 최적화하며 결함을 진단하는 데 기여합니다. 또한, 협동 로봇(Collaborative Robots, Cobots)은 특정 작업에서 작업자와 협력하여 유연성과 생산성을 향상시키는 역할을 합니다.
자동차 제조용 로봇 용접 시장은 여러 요인에 의해 성장하고 있습니다. 첫째, 자동차 산업의 경쟁 심화로 생산 비용 절감 및 생산 속도 향상을 위한 생산성 및 효율성 증대 요구가 커지고 있습니다. 둘째, 안전 규제 강화 및 소비자 기대치 상승으로 고품질 용접을 통한 제품의 품질 균일성 및 신뢰성 확보가 필수적입니다. 셋째, 용접 작업의 유해성(흄, 스파크, 고열)으로 인한 작업자 안전 문제 해결을 위해 자동화가 적극적으로 도입되고 있습니다. 넷째, 연비 규제 및 전기차 전환으로 알루미늄, 고장력강 등 경량 신소재 사용이 증가하면서 이에 맞는 정밀 용접 기술의 수요가 늘고 있습니다. 마지막으로, Industry 4.0 시대에 맞춰 스마트 팩토리로의 전환이 가속화되면서 자동화, 데이터 기반 생산 시스템 구축의 핵심 요소로서 로봇 용접의 중요성이 부각되고 있습니다.
미래에는 자동차 제조용 로봇 용접 기술이 더욱 고도화될 것으로 전망됩니다. AI 기반의 자율 용접 시스템이 발전하여 실시간 공정 최적화 및 자가 진단 기능이 강화될 것입니다. 다품종 소량 생산에 대응하기 위한 로봇의 유연성 및 적응성이 향상되어 빠른 재구성 및 프로그래밍이 가능해질 것입니다. 알루미늄, 복합 소재 등 이종 소재 용접 기술과 레이저 용접, 하이브리드 용접 기술의 적용이 확대되어 경량 소재 용접 기술이 더욱 발전할 것입니다. 인간과 로봇의 협업을 통해 복잡하고 섬세한 용접 작업의 효율성을 높이는 협동 로봇의 역할도 증대될 것입니다. 또한, 용접 데이터 분석을 통한 장비 고장 예측 및 선제적 유지보수로 가동률을 극대화하는 데이터 기반의 예측 유지보수 시스템이 보편화될 것입니다. 특히 전기차 배터리 팩 용접 기술은 고출력 레이저 용접, 정밀 용접 모니터링 기술의 중요성이 더욱 커지면서 지속적으로 고도화될 것으로 예상됩니다. 이러한 기술 발전은 자동차 제조 산업의 혁신을 이끌며 미래 모빌리티 시대의 핵심 기반이 될 것입니다.