[아이뉴스24 최란 기자] HD현대중공업이 작업 환경을 스스로 인식하고 용접 조건을 판단하는 피지컬 인공지능(AI) 로봇을 내년 상반기 생산현장에 투입한다. 2030년까지 로봇 적용 범위를 넓혀 생산성을 30% 이상 높이고 원가를 10% 이상 낮춰 중국 조선업체와의 가격 격차를 좁힌다는 구상이다.
신상범 HD현대중공업 상무는 지난 5일 HD현재중공업 울산조선소에서 진행된 기자간담회에서 "올 연말 첫 번째 모델을 소개하고 내년 상반기에는 실제 현장에 적용될 수 있을 것"이라고 밝혔다.
현재 조선소에서 사용하는 산업용 로봇은 사람이 미리 입력한 프로그램과 정해진 규칙에 따라 움직이는 '룰 기반' 방식이 대부분이다. 작업 위치나 철판의 형태, 용접 조건이 달라지면 작업자가 프로그램을 다시 설정해야 한다.
HD현대중공업이 개발 중인 모델은 로봇이 카메라와 각종 센서로 작업 환경을 실시간 인식한 뒤 용접 전류와 전압, 속도 등 작업 조건을 스스로 조절하는 지능형 자율제어 방식이다. 우선 용접 공정에 적용한 뒤 활용 범위를 넓힐 계획이다.
조선소 숙련공이 경험으로 쌓은 암묵지를 AI 데이터로 전환하는 것이 핵심이다.
신 상무는 "숙련된 작업자가 용접을 하면 쇳물 떨어지는 걸 보고 소리를 듣고 불꽃이 어떻게 튀는지를 보고 잘 되고 있는지 판단한다"며 "이런 걸 프로그램으로 교육하기는 어려운데 AI는 인지하고 판단하고 제어하는 것이어서 멀티 센서를 이용하면 자동화라는 개념보다 자율화 관점에서 충분히 적용 가능하다"고 말했다.
회사가 자체적으로 추산한 울산조선소 내업 공정의 자동화율은 현재 약 75%다. 내업은 공장 안에서 철판을 자르고 용접해 선박 블록을 만드는 과정이다. 작업 환경과 대상물이 상대적으로 정형화돼 있어 로봇과 자동화 설비를 적용하기 쉽다.
HD현대중공업은 피지컬 AI와 로봇을 확대해 2030년 내업 공정 자동화율을 80~85%까지 끌어올릴 계획이다.
반면 도크와 야드에서 블록을 조립하는 외업 공정은 자동화 수준이 낮다. 선박마다 블록의 형태와 크기가 다르고 조립 과정에서 철판이 변형될 수 있어 미리 입력한 좌표만으로 작업하기 어렵기 때문이다.
신 상무는 "외업 용접의 현재 자동화율은 약 15%"라며 "블록을 만들면서 발생하는 변형을 미리 예측하는 시스템을 기계설계와 연동하면 2028년에는 60~65% 이상으로 높일 수 있을 것"이라고 내다봤다.
로봇 투입 규모도 대폭 늘린다. 신 상무는 "현재 생산현장에서 운용하는 로봇이 약 260대"라며 "내년부터 도입 속도가 빠르게 높아져 2030년에는 전체 공정에서 3000대 가까이 운용할 것으로 예상한다"고 말했다.
HD현대는 울산조선소와 HD현대삼호 영암조선소 등 생산현장에 로봇을 확대하고, 선박 설계부터 생산까지 데이터를 연결하는 '미래 첨단 조선소(FOS·Future of Shipyard)' 프로젝트를 추진하고 있다.
자동화의 목표는 생산성과 가격 경쟁력 확보다. 신 상무는 중국 조선소가 정부 지원을 바탕으로 로봇 대수와 자동화 설비 측면에서 한국보다 앞서 있다고 평가했다.
다만 조선소에서 오랫동안 축적한 작업 데이터와 숙련공의 노하우는 HD현대가 경쟁력을 확보할 수 있는 자산이라고 강조했다.
그는 "피지컬 AI의 핵심은 작업자의 노하우와 현장 데이터"라며 "이런 데이터를 활용하면 중국 업체와 충분히 경쟁해볼 수 있다"고 말했다.
HD현대중공업은 2030년까지 현재 인력 수준에서 생산성을 30% 이상 높이고 원가를 10% 이상 절감한다는 목표를 세웠다.
신 상무는 "원가 10% 절감 목표는 중국 조선소와 우리의 선박 가격 차이가 대략 10% 수준이라는 점을 고려한 것"이라며 "선박 성능과 기술력의 차별화는 유지하면서 가격 경쟁력 격차를 줄이면 장기간 고부가가치 선박 시장의 경쟁력을 지킬 수 있다"고 말했다.
중국과 국내 조선소의 선가는 선종과 사양, 납기, 계약 조건에 따라 달라진다. 원가 10% 절감은 모든 선박의 가격 차이를 없앤다는 의미보다는 회사가 설정한 생산혁신 목표에 가깝다.
인력 감축 우려에는 선을 그었다. HD현대중공업에서는 매년 500명 이상의 숙련 인력이 퇴직하고 있어 기존 인력을 단순히 대체하기보다 부족한 숙련도를 보완하고 작업자의 안전을 높이는 데 로봇이 필요하다는 설명이다.
신 상무는 "로봇 투입의 목적은 인력을 줄이는 것이 아니라 새로 입사한 작업자가 더 안전하고 효율적으로 일하도록 돕는 데 있다"며 "현장에서도 처음에는 일자리를 빼앗는 것 아니냐는 우려가 있었지만 지금은 작업이 편해졌다는 반응이 나온다"고 전했다.
조선소를 직접 이동하며 작업하는 휴머노이드 로봇은 단계적으로 도입할 계획이다. HD한국조선해양과 HD현대로보틱스는 미국 페르소나AI와 용접용 휴머노이드를 공동 개발하고 있다. 특정 용접 작업을 수행하는 시제품을 바탕으로 2027년부터 현장 실증을 추진한다.
신 상무는 "조선소 환경에 맞는 이동형 로봇이 폭넓게 상용화되는 시점은 2030년 전후가 될 것으로 본다"고 말했다.
[이 기사는 (재)바다의품과 (사)한국해양기자협회 지원을 받아 작성됐습니다.]
/울산=최란 기자(ran@inews24.com)