투자공부/휴머노이드

[투자공부] 휴머노이드 시장 분석

[앙금빵] 2025. 4. 6.

개요

(1) 인류의 문명 발전은 공통적으로 경험하는 불편함을 해결하기 위한 자동화 기술의 발전과 밀접한 연관이 있다. 인간은 역사적으로 삶의 질 향상과 효율성을 추구하면서 끊임없이 기술 혁신을 이끌어 왔다.

(2) 대표적 사례로는 아래와 같으며 이들은 인류의 일상적이고 반복적인 불편함을 해결하며 큰 시장을 형성하고 경제적 가치를 창출하고 있다.

자동차(장거리 이동의 효율적 자동화)
쿠팡 및 이커머스 플랫폼(상품 구매 및 배송의 물리적 시간 단축)
컴퓨터(인간의 인지적 한계를 뛰어넘는 방대한 데이터 처리 능력)
가전기기(세탁기, 냉장고, 로봇청소기, 식기세척기 등 가사노동 자동화)
전화기(원격 의사소통의 물리적 거리 한계 극복)
검색 브라우저(정보 수집 및 자료 검색 시간의 획기적 단축)

(3) 그러나 이러한 기술 발전에도 불구하고 여전히 상당수의 분야에서는 자동화의 여지가 크며, 자동화 기술이 도입될 경우 폭발적인 수요가 창출될 것으로 전망된다. 특히 가사노동이나 사회적으로 기피하는 직업군에서 자동화의 잠재력은 매우 높다.

(4) 전 세계적으로 저출산·고령화가 빠르게 진행되고 있으며, 베이비붐 세대의 숙련 노동자들이 대거 은퇴하는 가운데 단순 반복 업무 및 위험 업무를 기피하는 현상이 확산되어 노동력 부족 현상이 심화되고 있다.

미국 등 선진국에서는 트럭 운전사･교사･간호사･비행기 조종사 등 특정 직업군의 인력 부족 현상이 심각하며, 심지어 인구가 14억 명인 중국에서도 농촌･공장･요양 시설의 일자리 부족으로 식량자급률･공장가동률 저하를 우려

(5) 이처럼 인간이 원하지 않는 업무를 대신할 수 있는 기술에 대한 수요는 과거부터 꾸준히 존재했으며, 최근 들어 그 필요성이 더욱 커지고 있다. 실제로 로봇공학자 브렛 애드콕(Brett Adcock)에 따르면, 2024년 3분기 현재 미국에서 사람들이 기피하는 일자리가 약 800만 개에 달하는 것으로 보고되고 있다.

(6) 이러한 문제를 해결할 수 있는 대안 중 하나로 휴머노이드 로봇이 급부상하고 있다.

휴머노이드 로봇은 특히 노인 케어, 제조업 및 위험한 직업에서 글로벌 노동력 부족에 대한 중요한 솔루션으로 부상하고 있다.
2030년까지 미국은 70세 이상의 "부양 비율"이 25%에 이를 것으로 예상되며, 이는 의료 및 사회 복지 분야에서 로봇 지원에 대한 수요를 촉진한다.
중국과 아시아 및 유럽의 다른 지역에서는 인구 고령화와 출산율 저하로 인해 휴머노이드 로봇이 경제에 필수적이다.

(7) 최근 생성형 AI의 발달과 빅테크들의 참여 등으로 휴머노이드 로봇이 주목받고 있다.

인건비 상승 및 고령화, 공급망 재편 등에 따른 노동 공급 부족으로 인해 ‘22년 말 테슬라의 휴머노이드 상용화 계획 발표 이후 ‘24년 nVIDIA, Figure AI(OpenAI와 협력)등의 휴머노이드 로봇들이 공개되고 中 정부도 로봇산업 육성에 적극 나서며 휴머노이드 개발 가속화
1세대 휴머노이드 로봇은 제한적인 작업만 가능했던 반면 생성형 AI 기술의 진보로 인해 직접 사람과 소통하며 다양한 작업을 할 수 있는 2세대 로봇으로 진화 중
24년 6월 대만 타이베이에서 열린 컴퓨텍스 2024 행사 키노트에서 엔비디아 CEO 젠슨 황은 생성형 AI에 이어 물리 AI 시대가 도래할 것이라고 전망하며, 휴머노이드를 포함한 로봇이 그 중심에 있을 것이라는 점을 강조
- 젠슨 황 CEO는 앞으로 2~3년 내 휴머노이드 로봇 기술이 AI 훈련을 통해 획기적으로 발전할 것이라면서, 미래에는 마치 자동차를 구입하는 것처럼 휴머 노이드가 보편화될 것으로 전망

휴머노이드 시장 급부상 요인

첫째, 가격하락

제조원가 중 가장 비중이 큰 액추에이터가 유압식에서 전동식으로 전환되면서, 휴머노이드 가격이 주택 가격대에서 자동차 가격대로 인하

앞으로 휴머노이드 대당 가격이 2만 달러 수준으로 낮아질 경우, RaaS 사업 모델을 통해 공장과 상업시설에 휴머노이드 보급이 급속하게 확산될 전망
부품 대량 생산을 통한 규모의 경제 달성, 공통 기술의 표준화 등이 진척된다면 앞으로 휴머노이드 가격은 더욱 가파르게 낮아지게 될 것
고급 모델은 단 1년 만에 25만 달러에서 15만 달러로 떨어졌다. 연간 15-20% 감소할 것으로 예상되는 것과 비교하면 40% 감소한 것이다. 테슬라의 Optimus 로봇 판매 가격 2만 달러 목표와 같은 야심 찬 목표는 다양한 분야에서 대량 도입이 가능해질 것임을 시사

둘째, 인공지능 기술 혁신

생성 AI 기술 발전으로 연구실에서 프로토타입으로만 존재하던 휴머노이드의 상용화가 급진전

걷고 제한적인 작업만 가능했던 1세대 휴머노이드 로봇은, LLM･LMM 생성 AI 기술 진보 덕분에 사람의 행동을 따라 배우고 사람과 소통이 가능하며 보다 다양한 작업을 할 수 있는 2세대로 진화 중
가트너는 2024년 인공지능 하이프사이클에 ‘양자 AI’, ‘소버린 AI’와 함께 ‘임보디드(Embodied) AI’를 처음으로 포함 (※ 임보디드(Embodied) AI : 물리 환경과 상호작용하고 학습할 수 있는 체화형 AI)

셋째, 사회 구조적 변화, 리쇼어링 등에 따른 로봇 투자 및 수요 증가

저출산･고령화 가속화, 베이비붐 숙련 노동자 세대의 은퇴, 기피 직업의 노동력 부족 등 사회구조적 변화가 휴머노이드 도입을 촉진

(1) 20년을 전후로 선진국 중심의 전례 없는 고령화가 진행되고 있으며 한국 역시 26년 초고령사회로 진입할 것으로 예상됨에 따라 생산가능인구 감소에 대비하여 디지털 전환, 자동화 등에 대한 필요성이 대두

일본, 프랑스, 독일, 이탈리아 등 주요 선진국들은 20년대에 접어들면서 초고령사회에 진입
65세 이상 인구가 14%를 넘으면 ‘고령사회’, 20%를 넘으면 ‘초고령사회’로 분류

중국의 취업 가능 인구는 전례 없는 속도로 감소하고 있으며, 출산율은 2023년 여성 1인당 1.09명으로 감소하여 대체율 2.1명보다 훨씬 낮다. 2050년까지 중국의 노인 인구는 3억 6,600만 명으로 급증할 것으로 예상되며, 이는 국가의 거의 30%이다. 이러한 인구학적 위기는 두 나라 모두에서 자동화에 대한 엄청난 수요를 창출

(2) 한편, 국내 최저임금의 상승뿐 아니라 중국·동남아 등 ‘글로벌 생산기지’로 불리는 지역에서도 인건비가 급등하면서 노동력 보완을 위한 로봇 수요가 증가

12 ~ 21년간 중국과 베트남 평균 임금은 각각 연평균 8.8%, 5.5% 성장 (동기간 한국 1.7%)

(3) 탈 중국에 따른 공급망 재편으로 인해 대체 노동력으로서의 로봇 확보 필요성 증가

美 정부가 AI관련 첨단반도체 제조용 장비와 슈퍼컴퓨터用 반도체의 대중 수출을 통제하고 미국인의 중국 내 활동 제한도 실시하면서 미국 내부로 생산기지와 물적/인적 자원의 이전 증가
미-중 갈등으로 값싼 중국 노동력에 기반을 둔 공급 구조가 어려워지고 생산 거점 이전에 따른 비용도 증가하면서 자동화 및 로봇 도입의 필요성 증가
또한 기업들은 노동력 부족, 공급망 불확실성 심화, 개인화된 소비자로 인한 주문형 제품 수요 증가 등에 대응하기 위해 로봇을 활용한 제조 자동화를 모색
- 로봇을 이용한 제조공장의 자동화, AI 및 빅데이터를 통한 의사결정, CPS(Cyber Physical System) 도입을 통한 공정 제어 등이 제조에 활용

(4) 최근 골드만 삭스 보고서는 자동차 제조 및 재난 구조 및 원자로 작업과 같은 위험한 직업에서 휴머노이드 로봇의 잠재력을 강조

"자동차 제조 및 재난 구조 및 원자로 작업과 같은 위험한 직업의 노동력 대체율이 5-15%라고 가정할 때 휴머노이드 로봇에 대한 수요는 전 세계적으로 110만 대에서 350만 대에 이를 수 있다."라고 예측

휴머노이드 유형

현재까지 개발 중인 휴머노이드 로봇들은 크게 3가지 유형으로 구분이 되어진다.

(바퀴주행형) 2족보행을 하지 않아 제조 가격이 상대적으로 저렴해 상용화에 유리하다는 장점이 있지만, 이동과 작업의 유연성이 부족해 바닥이 평평한 공장･창고･공항･쇼핑몰 등 특정 장소나 용도로만 사용 가능
(감정소통형) 인간과의 의사소통과 감정표현에 특화되어 있다는 장점이 있지만, 최근 LLM 기술 발전으로 장점이 퇴색되고 있고 시장성이 부족
(2족보행형) 최근 개발되고 있는 휴머노이드 로봇의 대표적 유형으로 범용성이 높다는 장점이 있지만, 2족보행에 따른 제조원가와 개발난이도 증가로 가격이 상대적으로 비싸다는 점이 단점

요소 기술

휴머노이드는 크게 「엑추에이션 시스템」, 「센싱 시스템」, 「인공지능 시스템」, 「바디 및 기타부품」 등으로 구성된다.

(인지) 센싱 시스템이 휴머노이드 주변 환경 정보를 수집
(추론/의사결정) AI반도체와 각종 소프트웨어가 포함된 인공지능 시스템이 담당하며, 미래 휴머노이드의 부가가치 증가는 주로 이 단계에서 생성될 것
(동작) 액추에이션 시스템은 서보 모터, 감속기, 제어기, 토크 센서, 인코더 등으로 구성되며 휴머노이드 제조원가 중 가장 큰 비중을 차지

현재 개발 중인 휴머노이드 로봇의 지능 수준은 L1~L2 수준으로, 향후 10년 내 L3~L4 수준에 도달할 것으로 전망

美･中 선도기업들은 현재 L2 단계에서 L3 단계로 진화하고 있다고 판단되며, 우리나라 기업들은 아직 L1 수준에 머무르고 있는 것으로 분석

시장 전망

(골드만삭스) 美 투자은행 골드만삭스는 최근 보고서를 통해 ’22년에 발표했던 기존 세계 휴머노이드 로봇 시장 전망치를 상향 조정 발표

수정 전망치는 기본/강세/약세/최상의 4가지 시나리오별로 제시되었으며, 기본 가정에서 세계 휴머노이드 로봇 시장 규모가 ’30년 25.6만 대, ’35년 138만 대가 될 것이라고 당초보다 3~5배 전망치를 상향 조정
이는 최근 휴머노이드 부품 가격의 인하와 LLM 등 인공지능 기술의 급속한 발전을 반영한 것으로 풀이
시장 초기에는 자동차 공장 등에서 활용되는 산업용 휴머노이드의 비중이 높겠지만, 점차 소비자용 휴머노이드 비중이 확대될 것으로 전망

(맥쿼리) 호주 투자은행 맥쿼리는 골드만삭스보다 훨씬 낙관적으로 시장을 바라보고 있는데, ’30년 116만 대(보급률 0.85%), ’35년 942만 대(보급률 8.52%)까지 시장이 크게 확대될 것으로 전망

휴머노이드 대당 가격은 대량 생산에 따른 원가절감과 규모의 경제로 인해 ’25년 74,000달러에서 ’35년 22,000달러까지 낮아질 것으로 예상

(모건스탠리) 도입률에 있어 휴머노이드가 자율주행차를 추월할 것

美 투자은행 모건스탠리는 휴머노이드가 운용 환경과 안전 규정이 훨씬 복잡하고 어려운 자율주행차보다 더 빠른 속도로 보급될 것이라고 예상하면서, 미국에서 2040년 800만 대, 2050년 6,300만 대가 보급될 것으로 전망
휴머노이드 도입이 예상되는 산업별로 도입률 차이를 보이는데, 제조･의료･건설･농업 등 사람이 하기 어렵고 위험하거나 힘들고 기피하는 산업･직종에 휴머노이드가 먼저 보급될 것으로 예상
제조･물류･소매･의료 산업 비중이 높은 이유는, 이들 산업이 단순반복적 작업과 높은 상해율로 이직률이 높고 노동력이 부족하거나, 근로자 임금 상승으로 인한 비용 부담이 크다는 공통점이 있기 때문

국가 경쟁력 비교

연관 기업

휴머노이드 로봇에 반드시 필요한 재료이며 독점적으로 제공하는 기업? + 동반 성장

휴머노이드 로봇에 반드시 필요한 재료이며 독점적으로 제공하는 기업? → 감속기 시장 (일본)

(1) 노동력 부족, 인건비 상승 등 노동 환경 변화에 대한 대응으로 산업 및 협동로봇을 채택하는 현장이 증가될 전망이다.

(2) 전방의 로봇 수요가 증가하고 있는 만큼 로봇에 사용되는 부품에 대한 관심도 유효하다.

(3) 감속기는 로봇의 힘을 키워주는 핵심 부품으로 전기 동력(모터)가 사용되는 한 반드시 필요한 핵심부품이다.

감속기는 로봇에서 높은 원가비중 및 용도 비중을 차지한다.

(4) 테슬라가 지난해 공개했던 휴머노이드 옵티머스의 스펙에서도 감속기 형상의 부품을 찾아볼 수 있었고, 실제로 레인보우로보틱스의 4족 보행 로봇에는 12개의 감속기가 활용되고 있는 것으로 파악된다.

휴머노이드 로봇에서는 관절의 부드러운 움직임과 높은 정밀도를 유지하기 위해 필수적인 부품
산업용 로봇에서 주로 사용되는 감속기는 하모닉 드라이브와 사이클로이드 감속기다.

(5) 산업용 로봇 시장에서는 오래전부터 로봇의 소형화 흐름이 거세지고 있다.

일반적으로 산업용 로봇은 로봇 자체의 크기와 안전 펜스 등 부수적인 설비 때문에 공장 내에서 상당히 많은 공간을 차지하게 된다.
로봇들을 더욱 촘촘히 배치하여 컴팩트한 공정 라인을 구축할 수 있다면 동일 공간에서 제조기업의 생산성은 크게 향상될 수 있기 때문에 산업용 로봇은 점차 소형화/슬림화 되고 있는 추세다.
이와 더불어 차세대 산업용 로봇인 협동 로봇의 수요가 늘어나고 있는 점도 로봇의 소형화 바람을 더욱 키우고 있다.

(6) 트렌드 속에서 향후 소형 정밀 감속기인 하모닉 드라이브 활용 비중이 더욱 커질 것으로 전망되며 중장기적 관점에서 하모닉 드라이브의 성장성과 매력도가 사이클로이드 감속기 대비 높다고 판단된다.

(7) 로봇 구동이 고도화됨에 따라 관절 수가 증가할 경우 (다족보행로봇 12개 & 휴머노이드 28개 & 산업용 로봇 4~7개) 시장의 성장 속도는 빨라질 것. 골드만 삭스가 예상한 2030년 휴머노이드 100만 시대가 현실화될 경우 휴머노이드에서만 연간 2,800만개의 감속기 수요가 발생하게 됨.

로봇 핸드가 사람의 손 형태로 발전할 경우 손에서만 20~40개 관절 필요
관절이 많아진다 = 감속기 수요가 많아진다!

(8) 하모닉 드라이브 시장에서는 일본의 Harmonic Drive Systems 가 전 세계 시장에서 높은 시장점유율 차지

2022년 자료 기준 점유율 70% 가량을 차지한다.
2024년 자료에서는 35.5% 가량을 차지한다.

HDS(Harmonic Drive Systems) 경쟁력

동사가 기술 경쟁력을 가지고 있는 정밀 감속기가 바로 이와 같은 하모닉 드라이브이다.
하모닉 감속기의 기술 경쟁력은 Backlash를 최소화할 수 있는 치형의 설계에 있다. 2013년 동사 하모닉 드라이브의 구조를 명시한 원천 특허가 공개되었음에도 불구하고 후발 주자들의 제품 수준은 크게 개선되지 않았고, 2022년에 들어서야 후발 업체들의 제품 상용화가 조금씩 이루어지고 있다.

Risk 요인

과거 로봇 수요 증가에 따른 감속기 수요 증가 대비 생산 능력이 뒤쳐지며 납기가 통상 3개월 수준에서 12개월로 장기화되는 등 수급 문제가 발생했고, 이에 따라 일부 기업들은 탈 HDS를 외치고 있다.
이러한 흐름 속에서 감속기 국산화 니즈가 확대됨에 따라 국내 감속기 업체인 에스피지와 에스비비테크의 납품 실적 확대 기대

5년 주가

Reference

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