AI와 로봇, 연휴 없는 산업 현장의 새 일꾼으로

안전·생산·연구개발 전방위로 확산되는 스마트 전환

삼성전자 평택 3라인 공장 내부. 연합뉴스

긴 연휴 기간에도 불구하고 산업 현장은 쉴 새 없이 돌아가는 산업 현장에 인공지능(AI) 기술과 로봇이 빈자리를 채우고 있다. 제조·생산은 물론 연구개발까지 자동화 설루션 도입이 확대되는 가운데, AI 및 로봇을 활용해 현장을 관리하고 생산성을 끌어올리고 있다.

◆ 안전 책임지는 AI

4일 산업계에 따르면 LG화학 여수공장에는 '플레어 스택' 공정 이상 감지 시스템이 운영되고 있다. 연소 탑이라고도 불리는 플레어 스택은 공정 중 발생하는 폐가스가 매연이 되지 않도록 완전히 연소시킨 뒤 안전하게 배출하는 시설이다.

해당 시설에는 딥러닝 기반의 영상분석 기술이 적용돼 AI가 스스로 불꽃, 그을음 정도를 인식해 이상 상황을 감지하고, 연소에 필요한 산소 투입량을 조절해 잔여 성분이 완전 연소되도록 한다.

또 LG화학은 설비 이상을 사전 예측하기 위해 실제와 같은 조건으로 가상 세계에 설비를 구축한 '디지털 트윈'을 구현해 활용 중이다.

디지털 트윈이 구축된 설비는 전 공정과 관련 설비에서 발생하는 데이터를 AI가 분석하고 위험도를 예측해 사람이 개입하지 않아도 사전에 설정한 기준보다 위험도가 높아질 것으로 예상되면 자동으로 알람이 작동한다

이처럼 기업들은 현장 안전 관리를 위한 자동화의 필요성을 절감하고 있다.

에스원 조사 결과 기업들은 이번 추석 연휴 공장에서 가장 걱정되는 위험 요소로 '화재·정전 등 설비 사고'(68%)를 가장 많이 꼽았다. 이에 기업들은 원격 점검·관리하는 시스템을 마련하거나, CCTV 추가 설치 등 안전 장비를 확충하고 있다고 답했으며, 가장 필요한 안전 설루션으로는 실시간 알림을 제공하는 AI CCTV를 꼽았다.

◆ 생산·연구개발도 스마트하게

안전 관리뿐만 아니라 제품의 생산과 연구개발 분야에서도 AI가 필수 요소다.

삼성전자의 국내 반도체 생산라인도 추석 연휴에 쉼 없이 가동되는 가운데 첨단 공정의 공정 최적화, 불량 수율 예측, 원인 분석 등 다양한 분야에 AI가 적극 활용되고 있다. 회사는 반도체 외에도 모바일, TV, 생활가전 등 전 사업 부문에서 개발과 제조는 물론 영업, 마케팅 등 사업 전반에 걸쳐 AI를 통해 일하는 방식을 혁신하고 있다.

LG전자의 경우 창원에 구축한 지능형 자율공장은 카메라와 3D 비전 알고리즘을 적용한 로봇 팔이 어렵고 반복적인 작업을 수행할 동안 작업자는 라인 전반을 모니터링하고 제어해 제품 품질과 완성도를 높이고 있다.

이런 스마트팩토리 구축 이후 해당 공장의 생산성은 17%, 에너지 효율은 30% 높아졌고 불량 등으로 생기는 품질 비용은 70% 절감했다.

LG화학은 화학업계 최초로 대전 기술연구원 분석연구소에 로봇 자동화 실험실을 구축해 연구개발을 AI에 맡겼다. 기존에 사람이 수행하던 고온·고농도 산 처리 등 위험하고 반복적인 분석 작업이 자동화되면서 연구 과정의 안전성과 효율이 동시에 높아졌다. 연휴에도 연구원 없이 24시간 365일 실험이 가능해진 것은 덤이다.

이처럼 AI 전환이 갈수록 치열해지는 글로벌 경쟁의 핵심 열쇠로 떠오른 가운데 정부도 국내 1천여개 주요 기업·대학·연구기관이 참여하는 초대형 협의체인 '제조 M.AX 얼라이언스'를 발족하며 지원에 나섰다.

삼성전자와 LG전자, LG에너지솔루션, 한화시스템, HD현대중공업, 농심 등 업종별 대표 기업들이 올해 AI 팩토리 선도 사업에 참여하기로 했다. 정부는 2030년까지 AI 팩토리를 500개 이상으로 늘린다는 목표 하에 다양한 업종의 AI 전환을 통해 산업 체질을 전환하고 생산성을 끌어올릴 계획이다.