북미 인공지능 기반 산업용 로봇 시장 규모 및 점유율 2026-2035

북미 AI 기반 산업용 로봇 시장 규모

북미 AI 기반 산업용 로봇 시장 규모는 2025년 16억 미국 달러로 평가되었습니다. 시장 규모는 2026년 약 20억 미국 달러에서 2035년 56억 미국 달러로 증가할 전망이며, 연평균성장률(CAGR)은 12.2%입니다. 이 시장에는 머신러닝과 딥러닝, 컴퓨터 비전, 자연어 처리, 자율 의사결정, 통합 엣지 컴퓨팅 기능 등 내장형 인공지능 역량을 갖춘 산업용 로봇 시스템이 포함됩니다. 기존의 고정 경로 로봇, 독립형 소프트웨어, 서비스 로봇, 소비자용 로봇은 제외됩니다.

설치 기반이 확대되면서 전망 기간 동안 성장세는 완만해지지만, 도입 건당 공략 가능한 지출 규모는 커집니다. 구매자들은 반복 동작 자동화를 넘어 시각 정보를 해석하고, 경로를 조정하며, 전환 시간을 단축하고, 더 다양한 생산 작업을 수행할 수 있는 시스템을 찾고 있습니다. 이에 따라 구매 의사결정의 초점도 하드웨어 비교에서 통합, 데이터, 안전, 수명주기 지원으로 옮겨가고 있습니다.

AI 도입은 단순한 노동력 대체보다 제조업의 회복탄력성 확보와 점점 더 밀접하게 연관되고 있습니다. 비전 유도형 핸들링, 적응형 품질 검사, 예측 기반 개입, 디지털 트윈 시뮬레이션은 제품 종류를 추가하거나 공정 중단에서 복구하는 데 필요한 노력을 줄일 수 있습니다. 생성형 AI와 에이전트형 인터페이스는 프로그래밍 및 진단의 번거로움을 더 줄일 수 있지만, 상업적 가치를 실현하려면 신뢰할 수 있는 생산 현장 데이터, 안전한 배포 아키텍처, 기존 제어 시스템과의 통합이 뒷받침되어야 합니다.

이에 따라 로봇 하드웨어와 애플리케이션 엔지니어링, 시뮬레이션, 머신 비전, 안전 전문성, 현지 서비스를 결합한 공급업체가 유리합니다. 중서부 지역은 제조업이 밀집해 있어 의미 있는 도입 기반을 갖추고 있지만, 기존 생산시설이 많아 상호운용성과 시운전 역량도 로봇 성능만큼 중요합니다. 따라서 성장을 하드웨어 전반의 교체로 해석해서는 안 됩니다. 이는 가동 중인 공장에서 검증하고 재배치하며 유지·지원할 수 있는 시스템으로 자동화 지출이 점진적으로 재편되는 과정입니다.

주요 성장 요인

노동력 부족 심화 및 자동화 수요 증가.

제조업의 인력난으로 인해 반복 작업이나 인체공학적으로 어려운 작업, 또는 숙련 인력 부족에 의존하는 작업에서는 자동화 프로젝트의 시급성이 커지고 있습니다. 중서부의 제조업 규모는 이러한 영향을 더욱 크게 만듭니다. 채용이 생산 요구를 따라가지 못하더라도 제조업체는 생산량을 유지해야 합니다. 인공지능 기반 비전 기술과 적응형 제어 기술이 발전하면서 작업별로 새로운 고정 프로그램을 만들지 않고도 자동화할 수 있는 업무 범위가 확대되고 있습니다. 이에 따라 장비를 설치하는 데 그치지 않고 현장의 운영 노하우를 신뢰성 높은 애플리케이션으로 구현할 수 있는 시스템 통합업체의 가치가 높아지고 있습니다.

자동차 산업의 전환과 전기차 제조 거점.

미국의 전기차 제조 투자액은 2015년부터 2024년까지 총 1,880억 미국 달러였으며, 이 가운데 인플레이션 감축법(Inflation Reduction Act) 시행 이후 발표된 투자액은 1,140억 미국 달러였습니다. 미시간주, 오하이오주, 인디애나주의 투자액은 각각 204억, 101억, 93억 미국 달러였습니다 ^{[1]Environmental Defense Fund, U.S. EV Manufacturing Investments. edf.org}. 배터리, 전력전자, 차체 및 최종 조립 분야의 투자는 자재 취급, 용접, 검사 및 공정 제어 자동화 수요를 창출합니다. 신규 시설에서 자동화 표준과 공급업체 관계가 구축되고 이것이 인접 부품 공장으로 확산될 수 있어 이러한 효과는 지속될 가능성이 큽니다.

리쇼어링 및 니어쇼어링.

2024년 미국 중서부에서는 리쇼어링과 외국인직접투자로 제조업 일자리 24만 4,000개가 창출됐습니다 ^{[2]Wisconsin Manufacturers & Commerce, Midwest Manufacturing, Trade and Foreign Investment Review. media.wmc.org}. 생산 현지화는 운송 차질에 대한 노출을 줄이는 동시에 품질, 노동 생산성 및 일정 준수에 대한 책임을 북미 공장에 더 많이 부여합니다. 유연한 로봇은 소량 생산과 신속한 공정 전환을 지원해 이러한 상충 관계를 조정하는 데 도움이 됩니다. 따라서 현지 생산과 함께 전용 장비만으로 자동화하기에는 비효율적인 다양한 제품을 생산하는 지역에서 수요가 가장 강할 것으로 보입니다.

AI 기반 로봇은 기계 데이터, 품질 시스템, 시뮬레이션 도구, 자재 흐름 소프트웨어와 연결될 때 더 큰 가치를 창출합니다. 엣지 컴퓨팅 기반 배포는 지연 시간이 짧은 의사결정이 필요하거나 민감한 생산 데이터를 외부로 자유롭게 전송할 수 없는 시설에서 특히 중요합니다. 개방형 인터페이스를 제공하고 기존 제조 실행 시스템 및 안전 시스템과의 통합을 지원하는 공급업체는 기술 역량을 반복 가능한 구축으로 전환하는 데 유리한 위치를 차지합니다.

주요 제약 요인

중소 제조업체의 높은 통합 비용.

경제적 장벽은 로봇 구매 비용에만 국한되지 않습니다. 셀 설계, 말단장치, 안전성 검증, 프로그래밍, 시스템 통합, 시운전 중 가동 중단, 수명 주기 지원 등을 고려하면 전체 프로젝트 비용이 소규모 사업장의 운영 규모에 비해 지나치게 커질 수 있습니다. 생산량이 적거나 투자 회수 여부가 불확실한 가동률에 좌우되는 경우 이러한 제약이 특히 두드러집니다. 표준화된 애플리케이션 패키지, 리스 방식, 이동형 협동 로봇 플랫폼은 비용 장벽을 낮출 수 있지만, 애플리케이션별 위험 평가의 필요성까지 없애지는 못합니다.

로봇 기술자 부족.

자동화는 시설에서 설치된 시스템의 사양을 정하고, 이를 구축·유지보수하며, 문제를 해결할 수 있어야만 인력 부족에 대응할 수 있습니다. 제어, 머신 비전, 데이터, 안전 분야 전문가가 부족하면 시운전이 지연되고 대형 시스템 통합업체에 서비스 역량이 집중될 수 있습니다. 이에 따라 프로그래밍이 간편하고 원격 진단 기능과 탄탄한 현지 지원망을 갖춘 플랫폼이 실질적인 경쟁 우위를 확보할 수 있습니다. 또한 인력 개발은 부차적인 문제가 아니라 실제 시장 성장을 좌우하는 요소가 됩니다.

노후 인프라와 기존 공장의 제약.

중서부의 많은 공장은 연결형 자동화를 염두에 두고 설계되지 않은 기존 기계, 생산 라인 배치, 제어 시스템을 유지하면서 지능형 로봇을 통합해야 합니다. 공간 제약, 일정하지 않은 상류 공정의 품질, 불완전한 데이터, 안전 구역 재설계로 인해 구축 일정이 길어질 수 있습니다. 기존 공장의 자동화 수요는 여전히 상당하지만, 프로젝트 선정은 공장 전체를 재설계해야 하는 경우보다 AI 계층을 통해 자재 취급, 검사 또는 생산 전환 문제를 명확하게 해결할 수 있는 적용 사례에 유리하게 이루어질 것입니다.

사이버 보안 및 데이터 거버넌스 요건.

연결성을 높이면 모니터링과 성능 최적화를 개선할 수 있지만, 네트워크 분할, 소프트웨어 업데이트, 사용자 접근, 공급업체 지원과 관련된 요구 사항도 발생합니다. 규제가 적용되거나 민감한 생산 환경의 구매자는 현장에서 운영할 수 있고, 데이터 흐름을 문서화하며, 적용 가능한 산업 제어 보안 관행에 부합하는 시스템을 우선적으로 고려할 수 있습니다. 조달팀이 운영기술과 기업 보안 위험을 모두 평가해야 하는 경우 이러한 요구 사항으로 인해 영업 주기가 길어질 수 있습니다.

따라서 단기적으로는 명확한 운영상 활용 사례와 측정 가능한 가동 시간 개선 효과를 제공하고, 통합 과정도 관리하기 쉬운 솔루션이 시장에서 좋은 평가를 받을 것입니다. 기존 설비를 대대적으로 재설계하거나 부족한 전문 인력에 크게 의존해야 하는 프로젝트는 미뤄질 수 있지만, 모듈형 비전, 핸들링, 검사 및 협동 로봇 애플리케이션은 더 빠르게 생산에 도입될 수 있습니다. 전망에는 도입이 지속적으로 확대될 것으로 반영되어 있지만, 도입 과정에 마찰이 없다는 뜻은 아닙니다.

북미 AI 기반 산업용 로봇 시장 부문별 분석

로봇 유형별

다관절 로봇은 8억5,100만 미국 달러의 매출을 기록하며 지역 시장에서 가장 큰 비중을 차지했으며, 2035년에는 28억4,000만 미국 달러에 이를 전망입니다. 연평균성장률(CAGR)은 11.9%로 예상됩니다. 기존 설치 기반에 대한 친숙성, 다양한 가반하중, 용접·가공·조립·자재 취급 분야에서의 활용성이 선도적 입지를 뒷받침합니다. 다만 더 빠르게 성장하는 대안 로봇들이 범위는 좁지만 확대 중인 애플리케이션을 공략하면서 다관절 로봇의 점유율은 소폭 하락할 전망입니다.

델타 로봇은 연평균성장률 12.9%로 성장해 2025년 2억2,100만 미국 달러에서 2035년 8억9,200만 미국 달러로 확대될 전망입니다. 빠른 속도와 반복 정밀도 덕분에 처리량이 많은 픽앤플레이스, 식품 가공 및 포장 셀에 적합하며, 비전 유도를 활용하면 제품 편차에 대한 대응력을 높일 수 있습니다. SCARA 로봇 시장은 2억9,900만 미국 달러에서 10억 미국 달러로 성장하고, 협동·이동형 및 특수 형태의 로봇이 적용 분야를 넓히면서 기타 로봇 부문도 2억500만 미국 달러에서 8억3,600만 미국 달러로 확대될 전망입니다.

기술별

머신러닝 및 딥러닝은 2025년 시장 점유율 40%, 시장 규모 6억3,000만 미국 달러로 시장을 선도했으며, 연평균성장률 13.2%로 성장해 2035년에는 24억5,000만 미국 달러에 이를 전망입니다. 이 부문은 로봇이 입력 데이터를 분류하고 성능을 최적화하며 공정 조건 변화에 대응할 수 있도록 하는 적응형 계층을 포괄합니다. 점유율이 높아지고 있다는 것은 구매자들이 지능형 기능을 선택 사양으로 여기기보다 학습 및 의사결정 기능에 더 큰 가치를 두고 있음을 보여줍니다.

컴퓨터 비전 및 이미징은 여전히 핵심 기술로, 2035년 시장 규모가 17억 3,000만 미국 달러에 이를 전망입니다. 그러나 AI 역량이 더 광범위한 시스템 아키텍처에 내재화되면서 시장 점유율은 33%에서 31%로 낮아질 전망입니다. 자연어 처리(NLP)는 연평균성장률(CAGR) 14.0%로 가장 빠르게 성장하는 기술 부문으로, 시장 규모가 1억 7,300만 미국 달러에서 7억 2,500만 미국 달러로 확대될 전망입니다. 자연어 인터페이스를 통해 작업 설정, 진단 또는 현장 직원과의 소통을 간소화할 수 있는 분야에서 도입 효과가 가장 클 것으로 보입니다. 다만 신뢰성과 접근 제어를 위한 안전장치가 마련되어야 합니다.

최종 사용자별

자동차 부문은 2025년 매출의 33%인 5억 2,000만 미국 달러를 차지하며 최대 최종 사용자 시장으로 남아 있습니다. 특히 전기차 제조 분야를 중심으로 자동차 산업의 투자는 여전히 중요합니다. 그러나 상대적인 시장 점유율 하락은 처리량, 정밀도, 규제 준수 요건이 서로 다른 산업으로 도입이 확대되고 있음을 보여줍니다.

제약 및 의료 부문은 연평균성장률(CAGR) 14.0%로 가장 빠르게 성장해 시장 규모가 2025년 1억 4,200만 미국 달러에서 2035년 6억 1,300만 미국 달러로 확대될 전망입니다. 통제된 환경에서 일관된 취급, 검사, 추적성 및 유연한 생산이 중요하다는 점이 높은 성장률을 뒷받침합니다. 전자·전기 제조 부문은 2035년 12억 8,000만 미국 달러에 이를 전망이며, 물류·창고 부문은 AI 기반 인식 및 오케스트레이션의 발전으로 자동화 가능한 작업 범위가 넓어지면서 7억 2,500만 미국 달러 규모로 성장할 전망입니다.

품질 검사, 물류, 제약 및 전자 부문은 인식, 추적성, 정밀도 또는 신속한 생산 체계 변경을 중시하기 때문에 시장보다 빠르게 성장하고 있습니다. 특히 미국 중서부의 자동차 산업은 여전히 핵심 고객이지만, 더는 시장의 향방을 좌우하는 유일한 산업이 아닙니다. 검증된 자동차 산업 수준의 신뢰성을 소규모 다품종 생산 환경에도 적용할 수 있는 기업은 대량 생산 라인에만 집중하는 기업보다 더 폭넓은 성장 기회를 확보할 수 있습니다.

북미 AI 기반 산업용 로봇 시장 지역별 분석

미국

미국 시장 규모는 2025년 13억 4,000만 미국 달러로 평가되었으며, 연평균성장률(CAGR) 12.2%로 성장해 2035년에는 47억 4,000만 미국 달러에 이를 전망입니다. 다관절 로봇은 2025년 미국 매출의 55%를 차지하며, 머신러닝 및 딥러닝은 41%를 차지합니다. 미국 시장의 규모는 방대한 제조업 기반, 전기차 및 배터리 투자, 발달된 물류 네트워크, 그리고 로봇 공급업체와 시스템 통합업체로 구성된 확고한 생태계에 힘입고 있습니다.

중서부는 하위 지역 중 산업용 로봇 도입에 가장 큰 영향을 미치는 지역으로, 매출은 2025년 3억 7,500만 미국 달러에서 2035년 13억 3,000만 미국 달러로 증가할 전망입니다. 미시간주, 오하이오주, 인디애나주의 전기차 투자는 용접, 조립, 자재 취급 및 비전 시스템 수요를 직접 뒷받침합니다. 한편 이 지역의 노후 공장 인프라는 시운전 부담을 높일 수 있어 시뮬레이션, 기존 설비 개조 엔지니어링, 현지 서비스 역량이 중요한 경쟁 요인으로 작용할 수 있습니다.

캐나다

캐나다 시장 규모는 2025년 1억 8,900만 미국 달러였으며, 연평균성장률(CAGR) 12.2%로 성장해 2035년 6억 6,900만 미국 달러에 이를 전망입니다. 캐나다 시장은 조립 및 자재 취급 부문에 대한 초기 집중도가 상대적으로 높으며, 이 부문은 2025년 매출의 28%를 차지했습니다. 전망 기간에는 포장, 물류, 검사 부문의 점유율이 높아질 전망입니다. 다관절 로봇이 여전히 시장을 주도하지만, 적용 분야 수요가 확대되면서 델타 로봇을 비롯한 기타 유형의 로봇은 더 빠르게 성장할 전망입니다.

캐나다의 도입 양상은 시장 규모가 상대적으로 작지만 자동차, 식음료, 전자, 헬스케어 관련 제조업에 상당히 노출되어 있다는 점에 영향을 받습니다. 공급업체는 첨단 기능과 도입 용이성 간 균형을 맞춰야 합니다. 개별 공정에 적용할 수 있고, 현지 파트너의 지원을 받으며, 운영상 이점이 입증된 뒤 확장할 수 있는 시스템이 가장 적합합니다.

지역 시장에서의 성공은 공급업체가 제공 방식을 어떻게 조정하느냐에 달려 있습니다. 미국의 대형 고객사는 통합형 고처리량 셀 도입을 정당화할 수 있지만, 캐나다와 미국의 중견 제조업체는 이동식·모듈형 시스템과 서비스 지원을 우선시할 수 있습니다. 두 시장에서 검증된 적용 사례를 재활용할 수 있는 공급업체는 도입 비용 효율성을 높이고 초기 시범 도입부터 본격적인 확산까지 걸리는 시간을 단축할 수 있습니다.

북미 AI 기반 산업용 로봇 시장 점유율 및 경쟁 구도

ABB는 2025년 북미 시장에서 모델링 기준 점유율 15.5%로 가장 큰 비중을 차지했으며, FANUC가 13.5%로 그 뒤를 이었습니다. 선두 공급업체를 제외하면 시장은 여전히 분산되어 있으며, ‘기타’ 범주가 매출의 23.0%를 차지했습니다. 이러한 시장 구조는 글로벌 로봇 제조업체, 협동 로봇 전문업체, 비전 및 제어 시스템 공급업체, 신흥 휴머노이드 개발업체, 적용 분야별 통합업체가 공존하는 상황을 반영합니다.

경쟁 우위는 총도입 위험을 줄일 수 있는 공급업체로 이동하고 있습니다. ABB, FANUC, KUKA, Yaskawa Electric, Kawasaki Heavy Industries, Omron, Denso, Comau, Keyence, Epson America, Teradyne/Universal Robots는 산업용 로봇, 제어 시스템, 비전 기술, 협동 로봇 플랫폼, 서비스 네트워크를 서로 다른 방식으로 결합해 시장에 대응하고 있습니다. NVIDIA는 기존의 로봇 제조업체라기보다 AI 연산 및 소프트웨어 생태계를 뒷받침하는 기술 제공업체입니다.

Figure AI, Boston Dynamics, Standard Bots, Agility Robotics, Symbiotic, Neura Robotics, Flexiv 등 신생 기업은 휴머노이드, 이동형 조작, 창고, 협동 로봇, AI 기반 애플리케이션 분야로 경쟁 영역을 넓히고 있습니다. 이들 기업의 시장 내 입지는 상업적 규모에서 생산 신뢰성, 애플리케이션 안전성, 통합 호환성, 지원 역량을 확보하는 데 달려 있습니다. 기존 공급업체는 설치 기반과 서비스 범위에서 우위를 유지하는 반면, 신규 진입 기업은 기존 로봇 구조로 비정형 작업을 효율적으로 처리하기 어려운 분야에서 기회를 창출할 수 있습니다.

따라서 가격을 비교할 때는 하드웨어 가격만이 아니라 총소유비용을 기준으로 평가해야 합니다. 통합 엔지니어링, 소프트웨어, 말단 장치, 검증, 가용성, 사이버 보안, 교육, 서비스가 경제성에 영향을 미칩니다. 프로그래밍과 시운전 시간을 줄이는 플랫폼은 초기 장비 가격이 가장 낮지 않더라도 중소 제조업체의 도입을 확대할 수 있습니다.

최근 산업 동향

• 2026년 3월, ABB Robotics는 RobotStudio HyperReality를 통해 NVIDIA Omniverse 라이브러리를 RobotStudio에 통합하는 파트너십을 NVIDIA와 체결했다고 발표했습니다. 이 사업은 물리적 정확도가 높은 디지털 트윈 시뮬레이션을 활용해 로봇 훈련에서 시뮬레이션과 실제 환경 간의 차이를 줄이는 것을 목표로 합니다. 초기 시범 운영에는 Foxconn과 캘리포니아에 본사를 둔 WORKR이 참여하며, 2026년 하반기에 더 폭넓게 제공할 계획입니다.
• 2026년 4월, FANUC America는 다양한 작업을 수행하는 생산 환경에 적합한 휴대형 협동 로봇 CRX-3iA를 출시했습니다. 이 로봇의 탑재 중량은 11kg입니다. 발표에서는 Python 스크립팅, ROS 2, AI 기반 애플리케이션을 위한 모션 스트리밍 지원 등 R-50iA 컨트롤러의 기능도 소개했습니다.
• 2026년 6월, BMW Group과 Figure AI는 Figure 03이 사우스캐롤라이나주 BMW Group Plant Spartanburg에서 작업을 시작했다고 발표했습니다. Figure 03은 조립 라인 운송을 위해 컨테이너에서 부품을 꺼내 운반용 카트에 싣는 작업을 수행합니다. 이번 도입에 앞서 해당 시설에서 11-month Figure 02의 시범 운영이 진행됐습니다.
• 2025년 5월, DHL Group은 2030년까지 전 세계에 Stretch 로봇을 1,000대 이상 추가 도입하는 내용의 양해각서를 Boston Dynamics와 체결했습니다. DHL은 Stretch가 북미에서 시간당 최대 700개의 상자를 하역하는 성능을 입증했다고 밝혔습니다.
• 2025년 4월, KUKA는 Delta, SCARA, 6축 로봇의 운동학과 호환되는 AI 지원 가상 로봇 컨트롤러 플랫폼 iiQKA.OS2를 출시했습니다. 이 플랫폼에는 웹 기반 프로그래밍, 가상 시운전 지원, NVIDIA 기술을 활용하는 선택형 AI 비전 기능이 포함됩니다.