K배터리, 디지털전환으로 품질 끌어올린다

LG엔솔, 독일 지멘스와 손잡고
전세계 생산라인 자동화 지원
SK온, 최고데이터책임자 신설
AI 배터리 관리 서비스도 출시
삼성, 파트너사에 기술 전수도

중국과 일본의 견제 속에 한국 배터리 업체들이 디지털 전환에서 새로운 돌파구를 찾고 있다. 머신러닝 기술을 이용해 차세대 배터리 연구개발 기간과 비용을 대폭 줄이는 동시에 스마트팩토리를 구축해 세계 최고의 품질과 수율을 확보한다는 구상이다.

9일 업계에 따르면 LG에너지솔루션은 한국과 미국, 유럽 등 글로벌 생산기지에 제조지능화 기술을 도입해 스마트팩토리를 구축하는 데 총력을 기울이고 있다. 대규모 증설에 따른 '양적 확장'에 머무르지 않고 스마트팩토리를 기반으로 한 '질적 성장'까지 달성하기 위해서다.

스마트팩토리란 완전 자동화 라인에서 무결점 품질의 제품을 높은 수율로 생산해 적기 공급할 수 있는 체제를 갖춘 생산시설을 말한다.

LG에너지솔루션은 권영수 부회장 주도하에 세계 최고 수준의 QCD(품질·비용·납기)를 달성하기 위해 조직개편과 전문인력 확보, 외부 협력 등을 추진하고 있다. 지난해 말에는 오창공장에 전 세계 생산라인 영상을 데이터화하고 인공지능(AI)을 기반으로 한 딥러닝 분석을 할 수 있는 '팩토리 모니터링 컨트롤 센터'를 구축했다.

올해 7월에는 스마트팩토리 구축과 더불어 가동률·품질·수율 조기 안정화 등을 위해 자동차전지사업부 산하에 생산지원담당 조직을 신설했다.

또한 현실 세계를 온라인 공간에 똑같이 구현하는 '디지털 트윈' 기술 개발을 위해 독일 지멘스, 포항산업과학연구원(RIST)과 연이어 업무협약을 체결했다. 이를 통해 미국 애리조나, 캐나다 스텔란티스 합작공장 등 2025년 이후 신설되는 모든 생산공장을 스마트팩토리 기반으로 운영한다는 청사진을 세웠다.

LG에너지솔루션 관계자는 "배터리 셀 개발 초기 단계에서도 다양한 시뮬레이션을 통해 얻은 빅데이터를 활용하면 직접 셀을 만들거나 실험해야 하는 절차와 시간, 비용 등을 줄여서 효율성을 높일 수 있다"고 설명했다.

SK온은 지난 5월 최고데이터책임자(CDO)를 신설하고 이강원 전 SK텔레콤 클라우드기술 담당을 영입했다. 이 담당은 AI와 로봇에 기반한 스마트팩토리 솔루션 고도화에 주력할 것으로 알려졌다.

이미 SK온은 제조공정 자동화 등 스마트팩토리 기술 일부를 배터리 제조공장에 적용하고 있다. 지난달엔 최고운영책임자(COO) 자리를 신설하고 SK하이닉스에서 개발제조총괄을 맡아온 진교원 사장을 선임했다.

또한 AI 기술을 활용해 전기차 배터리 서비스(BaaS) 사업을 본격화하고 있다. 배터리를 연구·생산하는 과정에서 축적한 자료와 분석 역량을 활용해 전기차 운전자에게 개인 맞춤형 서비스를 제공하는 게 목표다.

삼성SDI는 2018년 천안사업장에 AI 기반 스마트팩토리를 일부 구축했는데, 향후 글로벌 생산기지로 확대 적용해 나간다는 계획을 세웠다. 표준화된 성능과 품질 균일화를 목표로 센서와 AI가 공정을 관리하고 무인운반차가 제품을 운반하는 무인화, 자동화 배터리 생산라인을 구축했다.

삼성SDI는 여기서 한 발 더 나아가 파트너사의 제조 경쟁력 향상을 위해 '상생형 스마트공장 구축지원 사업'도 펼치고 있다. 올해만 7개 협력사를 대상으로 생산 시설에 정보통신기술(ICT)을 활용한 운영 시스템과 제조 자동화 시스템을 구축할 수 있도록 도왔다. 이를 통해 파트너사에 제조 노하우를 전수하고 품질·생산성 향상 지원 활동을 통해 제조 현장 혁신을 꾀하고 있다.

[박윤구 기자]

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