[르포] "용접 로봇으로 효율 6배"…HD현대중 스마트조선소 가보니

외업 용접 자동화율 65% 이상 목표
내년 피지컬 AI로 '비정형' 작업 자동화
"생산성 높여 원가 10% 이상 절감할 것"

지난 5일 오후 찾은 HD현대중공업 울산 조선소의 패널 1공장. 크레인형 용접 로봇 4대가 일제히 용접을 시작하자 곳곳에서 불꽃이 튀었다. 로봇들은 사전에 입력된 데이터에 따라 일정한 움직임으로 용접 작업을 이어갔다. 공장 한편에는 작업자가 이동시키며 사용할 수 있는 도수형 협동로봇도 배치돼 있었다. 중국 조선업체와의 수주 경쟁이 치열해지는 가운데 HD현대중공업은 로봇과 인공지능(AI)을 활용한 생산성 혁신으로 가격 경쟁력을 확보한다는 전략이다.

HD현대중공업 용접로봇. HD현대중공업

신상범 HD현대중공업 조선사업부 자동화혁신부 상무는 이날 울산 조선소에서 기자들과 만나 "크레인형 용접 로봇을 통해 1명이 6명분의 일을 할 수 있게 됐다"고 말했다.

패널 1공장에 배치된 크레인형 용접 로봇은 총 12대다. 작업자 1명이 로봇 4대를 관리하는 방식으로 운영된다. 도수형 협동로봇의 경우 작업자 1명이 로봇 2대를 활용해 기존 인력 1.5명에 해당하는 생산성을 낼 수 있다. 숙련공이 직접 수행하던 용접 작업에 로봇을 투입하면서 인력당 작업 효율을 높인 것이다.

HD현대중공업이 용접 자동화에 속도를 내는 이유는 중국 조선업체와의 가격 경쟁에서 우위를 확보하기 위해서다. 특히 전체 작업에서 상당한 비중을 차지하는 용접 공정의 생산성을 높여 원가를 절감한다는 구상이다.

신 상무는 "용접이 전체 작업 비중에서 15~20%를 차지하는데, 2030년까지 생산성을 30% 이상 올리는 것이 목표"라며 "이를 통해 원가를 10% 이상 절감하고, 중국 업체와의 가격 경쟁력을 높여 40~50년 이후에도 조선 산업을 유지할 수 있을 것"이라고 강조했다.

현재 울산 조선소의 외업 용접 자동화율은 약 15% 수준이다. HD현대중공업은 이를 65% 이상으로 끌어올린다는 계획이다. 회사 측은 자동화를 통한 생산성 향상과 원가 절감으로 중국 조선업체와의 약 10%에 달하는 선가 격차를 극복할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

HD현대중공업 울산 조선소 전경. HD현대중공업

HD현대중공업은 용접을 비롯한 전체 생산 공정으로 로봇 도입과 자동화 시스템을 확대해 나갈 계획이다. 특히 기존 로봇이 수행하기 어려웠던 비정형 작업까지 자동화하는 데 주력하고 있다.

현재 도입된 크레인형 용접 로봇과 협동로봇은 사전에 입력된 데이터를 바탕으로 정해진 작업을 수행하는 방식이다. 하지만 선박은 구조가 복잡하고 작업 환경도 일정하지 않아 모든 용접 작업을 기존 방식으로 자동화하는 데 한계가 있다.

이를 해결하기 위해 HD현대중공업은 이르면 올해 말 비정형 작업을 수행할 수 있는 첫 번째 피지컬 AI 모델을 공개하고, 내년 상반기부터 실제 생산 현장에 적용할 예정이다.

비정형 시스템은 로봇이 주변 환경과 작업물의 상태를 실시간으로 인식하고, 이에 맞춰 작업 조건을 판단하도록 하는 기술이다. 정해진 작업만 반복하는 기존 로봇과 달리 작업 환경 변화에 대응할 수 있어 자동화 범위를 크게 넓힐 수 있을 것으로 기대된다.

신 상무는 "현재 사람이 용접하는 부분도 스스로 용접할 수 있는 시스템을 2년 이내에 도입할 수 있다고 판단한다"며 "중국이 AI나 관련 기술 분야에서 앞서 있지만, 피지컬 AI에서의 핵심은 작업자 노하우와 데이터이기 때문에 충분히 해볼 만한 싸움"이라고 강조했다.

[이 기사는 (재)바다의품과 (사)한국해양기자협회 지원을 받아 작성됐습니다.]

최영찬 기자 elach1@asiae.co.kr