[제조업 현장2]인공지능 로봇, 물건 재질,크기 인식해 옮긴다

2014년. 정부는 제조업 혁신 3.0의 3대 전략 과제 중 하나로 스마트 팩토리 확산 정책을 채택했다. 2025년까지 스마트 팩토리 3만 곳을 구축하겠다는 목표도 내놓기도 했다. 지난 5년간 현장은 어떻게 변화했을까. 포스코·한화정밀기계·비와이인더스트리를 찾아 스마트 팩토리의 현재와 미래를 취재했다.

한화정밀기계가 개발 중인 인공지능(AI) 융합 협동로봇. 사전에 입력되지 않은 다양한 물체를 스스로 학습해 작업에 [사진 한화정밀기계]

경기도 판교 한화테크윈R&D 센터 1층에 들어서자 집게에 카메라를 단 협동로봇이 분주하게 움직이고 있었다. 3D카메라와 인공지능(AI) 기술이 융합된 '스마트 협동로봇'이다.

한화정밀 등 스마트로봇 시장 진출 #6개 관절 이용해 물건 들고 운반도

360도 자유자재로 회전하는 관절 6개가 물체를 집어 들고 내려놓기를 반복하며 작업대 사이를 바쁘게 오갔다. 테스트용으로 준비된 물건은 지갑, 인형, 컴퓨터 마우스 등 형태도 무게도 다양했다. 미리 입력된 물건이 칼 같은 각도로 정렬돼 있어야 능력을 발휘하는 기존 협동로봇과 달리 스마트 협동로봇은 처음 보는 물건도 알아서 인식할 수 있다. 시험 삼아 주머니에서 스마트폰을 꺼내 작업대에 올려뒀더니 이 정도는 아무것도 아니라는 듯 능숙하게 다른 작업대로 가져갔다.

스마트 협동로봇은 한화정밀기계가 생산 중인 기존 HCR-5를 바탕으로 개발됐다. 집게 손끝에 공간의 깊이를 분석하는 3D카메라가 설치돼 있어 물체의 모양을 스스로 인식한다. 인식한 물체에 대한 정보를 쌓아 데이터화하는 것은 AI가 담당한다. 솜인형 같은 푹신푹신한 물건을 쥘 때 힘을 적절히 조절할 수 있는 것도 AI 덕분이다. 협동로봇이 인간의 팔이라면 3D카메라는 눈, AI는 두뇌 역할을 하는 셈이다.

한화정밀기계는 AI 기술이 협동로봇의 미래를 판가름할 것으로 자신하고 있다. 라종성 한화정밀기계 로봇사업부 상무는 "딥러닝 기술과 빅데이터를 활용한 통 안에 정렬되지 않은 무작위 물체를 스스로 식별하는 '빈 피킹(Bin Picking)' 기술이 미래 스마트 협동로봇 시장 경쟁의 핵심이 될 것"이라며 "스마트 협동로봇은 제조현장은 물론 대형 마트 등 실생활 영역에까지 적용될 수 있을 것"이라고 설명했다.

특별팀을 꾸려 약 2년여 전부터 스마트 협동로봇 연구를 시작한 한화정밀기계는 이르면 내년 상반기 현장 시험을 거쳐 하반기에는 실제 제조 현장에 스마트 협동로봇을 배치할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 현대중공업지주와 두산로보틱스도 협동로봇 경쟁에 불을 댕겼다. 두산로보틱스는 두산인프라코어 인천 엔진공장에 도입한 협동로봇으로 국내에서는 처음으로 '협동로봇 설치 안전인증'을 받았다.

6대의 협동로봇이 네트를 열거나 검수, 조립, 접착제 도포, 광택 등 총 9개의 공정을 수행하는 장면. [사진 두산로보틱스]

국내 대기업뿐만이 아니다. 협동로봇과 AI 접목은 전 세계적인 추세다. 미국 아마존은 2015년부터 '아마존 로보틱스 챌린지'를 통해 물류 환경에서 협동로봇이 어떻게 사람처럼 물건을 인식하고 알아서 일할 수 있을지를 연구 중이다.

협동로봇을 바탕으로 한 스마트 팩토리 도입에 중국이 팔을 걷어붙였다. 중국의 아우보는 2015년과 2017년 두 차례에 걸쳐 1억 2000만 위안(약 200억원)을 투자받으며 협동로봇 신기술 개발에 뛰어들었고, 자카와 두보도 2018년 말 기준 각각 7500만 위안(약 126억원), 7000만 위안(약 120억원) 투자금을 확보했다. 2017년 기준 중국의 협동로봇 시장 규모는 3660만 달러(약 414억원)로 2023년에는 9억 1370만 달러(약 1조 356억원)에 이를 것으로 전망된다.

정부도 전 세계 협동로봇을 바탕으로 한 스마트제조 시장 성장에 맞춰 팔을 걷어붙였다. 지난 22일 문재인 대통령은 대구시 달성군 현대로보틱스에서 열린 '로봇산업 육성전략 보고회'에 참석해 로봇 산업 '글로벌 4대 강국 도약'을 선언했다. 전자부품연구원(KETI)에서도 스마트제조 국내 생산환경 실태조사에 착수하는 등 생태계 확대 보폭을 넓히고 있다.

판교=오원석 기자 oh.wonseok@joongang.co.kr