[창간 35주년] [기업도 대비한다②] 똑똑해지는 제조업 공장···‘스마트 생산’ 박차

▲HMGICS 로봇이 셀(Cell)에서 아이오닉 5 로보택시를 검사하고 있다.

한국의 인구감소 속도가 빨라지면서 추후 국내 산업계의 '인력 부족' 현상이 우려되고 있다. 이에 현대자동차, HD현대 등 제조업계는 '스마트 생산' 기술 개발에 열을 올리고 있다.

23일 업계에 따르면 자동차·조선기업 등은 인공지능(AI), 로봇, 메타버스 등을 활용한 '스마트 팩토리' 기술을 적극적으로 개발하고 있다.

통계청 '2023년 출생·사망통계'에 따르면 지난해 한국의 합계출산률은 0.72명으로 역대 최저치를 기록하고 있다. 해가 갈수록 사망자는 늘고 출생아는 줄면서 인구수가 역성장하고 있다.

인구감소는 곧 인력 부족으로 이어진다. 특히 마땅한 자원 없이 오로지 기술과 노동력으로만 성장해온 한국의 경우 인력 부족은 사회 심각한 문제를 야기한다. 실제로 여러 조선업계는 호황에도 불구하고 인력난에 시달리고 있다.

이에 업계는 스마트팩토리, 스마트 조선소 등 자동화 생산 기술 개발에 나서고 있다.

현대차는 스마트팩토리 구축에 집중하고 있다. 스마트팩토리는 공장의 센서를 통해 AI가 상황을 인식하면 컴퓨터가 분석, 판단하고 로봇이 실행하는 제조 방식이다. 한 라인에서 비슷한 차량만 찍어내는 것이 아닌 소비자의 취향, 부품 공급 상황을 예측해 생산 계획을 마련하는 것이다.

현대차는 이러한 기능을 싱가포르 글로벌 혁신센터(HMGICS)에 구축했다. 현대차그룹은 HMGICS에 △인공지능(AI), 로보틱스 기반 유연 생산 시스템 △현실과 가상을 동기화하는 디지털 트윈 기술 활용 생산 운영 △인간과 로봇이 조화를 이루는 제조 공정 등 다양한 환경 변화와 고객 니즈에 대응할 수 있는 환경을 구축했다.

또 로봇과 사람의 유기적인 연결도 HMGICS의 특징이다. 디지털 트윈을 활용해 작업자가 가상의 공간에서 지시를 내리면 부품, 차체, 조립 등 각각의 공정에 배치된 로봇들이 최적의 타이밍과 경로를 계산해 업무를 수행한다.

이처럼 공정 전반에 인공지능, 로보틱스 등 첨단 기술을 적극적으로 활용한 덕분에 근로자는 반복적이고 무거운 작업에서 벗어나 창의성을 최대로 발휘할 수 있는 업무에 집중할 수 있게 됐다.

▲HD현대중공업 직원들이 디지털 트윈을 활용한 가상 조선소 '트윈포스(TWIN FOS)'를 통해 조선소 공정 상황을 실시간으로 살펴보고 있다. 사진=HD현대 제공

이어 HD현대, 한화오션 등 국내 조선업계는 디지털 트윈을 활용한 '스마트 조선소'를 구축하고 있다.

디지털 트윈은 현실세계의 기계나 장비, 사물 등을 컴퓨터 속 가상세계에 구현한 것이다. 이 기술은 실제 제품을 만들기 전 모의시험을 통해 발생할 수 있는 문제점을 파악하고 이를 해결하기 위해 활용되고 있다.

조선업계는 이 기술을 통해 조선소의 자동화율을 높여 인력 부족 문제에 대응할 계획이다.

HD현대는 최근 미래 첨단 조선소(FOS) 프로젝트의 1단계 목표인 '눈에 보이는 조선소' 구축을 완료했다.

눈에 보이는 조선소의 핵심은 디지털 트윈을 활용한 가상 조선소 '트윈포스(TWIN FOS)'다. 이를 통해 건조공정의 상황과 정보를 실시간으로 확인할 수 있어 대기시간 절감, 중복업무 감소 등 업무 효율성을 높일 수 있게 됐다.

HD현대는 오는 2030년까지 FOS 프로젝트를 완료해 생산성 30% 향상, 공기 30% 단축 목표를 달성할 계획이다.

한화오션은 미국선급(ABS)과 2026년까지 '디지털 십빌딩' 기술 검증을 위해 협력한다. 디지털 십빌딩은 선박생산의 모든 과정을 가상 현실 기법을 이용해 구현하는 것이다.

이어 한화오션은 자동화 기반의 '스마트 야드'를 구축해 안전성을 제고하고, 인구구조 변화에 따른 생산 숙련직 감소에 대처할 방침이다.

HD현대 관계자는 “눈에 보이는 조선소 구축을 통해 데이터 기반 의사결정의 토대를 마련했다"며 “FOS 고도화를 통해 생산성 혁신을 이루고 조선업계 패러다임을 전환해 나갈 것"이라고 말했다.

이찬우 기자 lcw@ekn.kr