[AI시대, 가치 네트워크에 주목하라] 차·조선·철강 `가치 네트워크` 집중하니 더 똑똑해졌다

(7) AI솔루션 장착한 제조혁신
인공지능 도입… 안전·효율성 향상
車, AI비서 접목·공장 물류 자동화
조선업, 용접공 노하우 로봇에 구현
철강업, 연료 비율 예측 후 자동투입

현대자동차그룹 싱가포르 글로벌 혁신센터(HMGICS)에서 가상의 3차원 공간에서 디지털 트윈을 통해 공정을 관리하고 있다. 현대차그룹 제공

HD현대중공업 직원들이 디지털 트윈을 활용한 가상 조선소 '트윈포스(TWIN FOS)'를 통해 조선소 공정 상황을 실시간으로 살펴보고 있다. HD현대 제공

현대제철의 4족 보행로봇 스팟(SPOT)이 가스 밸브 개폐를 조작하고 있다. 현대제철 제공

'굴뚝 산업'으로 대표되는 중후장대 업종도 인공지능(AI) 기술 도입이 활발히 진행되고 있다. 단순한 효율성 향상을 넘어 작업장의 안전과 품질 향상, 제조 혁신을 위한 첨단 기술을 적극적으로 도입해 'AI 가치네트워크'를 확산하고 있다.

정부 역시 지난달 자동차·철강·조선 등 12개 업종의 대기업, 중견·중소기업 153곳과 제조현장에 AI 기술 도입을 위한 'AI 자율제조 얼라이언스'를 구축해 AI 혁신을 위한 동맹·협업 체제를 마련했다.

◇SDV 전환에 車제조혁신 이끄는 AI= 모빌리티로 확장 중인 자동차 업계는 '소프트웨어 중심의 자동차'(SDV)로 전환하고 있다. SDV는 소위 '바퀴 달린 스마트폰' 개념으로 AI 기술이 핵심이다.

현재 자동차에서 만나볼 수 있는 AI 기술은 생성형 AI를 접목한 음성 어시스턴트다. 단순 '일상 대화'를 하는 것을 넘어 차량 정보 등 운전자의 잠재적 니즈를 해결하고, 새로운 서비스를 제안한다는 점에서 차량 내 경험을 높일 것이란 전망이다. 기아의 경우 최근 출시한 EV3에 생성형AI를 적용했고, 폭스바겐은 CES(소비자가전쇼) 2024에서 오픈AI의 챗GPT를 적용해 IDA라는 음성 어시스턴트를 공개했다.

자동차 업계는 자율주행 고도화를 위해 자율주행기업, 스타트업 등과의 협업에도 적극 나서고 있다. 대표적으로 현대차그룹은 코스닥 상장을 추진 중인 자율주행 소프트웨어 스타트업 스트라드비젼에 전략적 투자자로 나섰다.

또 SDV를 주도하고 있는 포티투닷의 경우 현대차그룹이 2021년 자회사로 편입시키면서 시너지를 높였다. 미국에서는 자율주행차 업체 앱티브와 합작법인 모셔널을 설립하며 동맹 관계를 구축했다.

제조 분야에서도 AI 혁신이 가속화되고 있다. 현대차그룹의 싱가포르 글로벌 혁신센터(HMGICS)는 제조 공장의 테스트 베스 격으로 첨단 AI 기술을 대거 접목했다. 100여년간 이어져온 컨베이어벨트 중심의 '대량생산' 체제를 탈피한 것이다. 물류 자동화는 물론, 각 셀 별 차량 생산과 검수까지 로봇이 맡는다.

HMGICS는 또 디지털 트윈 기술 적용으로 공장 내에서 발생하는 모든 내역을 데이터화 하고, 어느 공정에 문제가 생겨도 사람이 현장에 가지 않아도 해결할 수 있는 시스템을 구축했다. 휴먼 에러를 줄이는 동시에, 효율성과 안전까지 잡아 '소품종 다량생산' 체제를 열었다. 현대차그룹은 이러한 혁신 AI 기술을 미 조지아와 울산 전기차 공장 등에 도입할 계획이다.

◇'스마트조선소' 구축 속도…'안전·효율' 동시에= 조선업계의 경우 지속가능성 확보를 위해 디지털 전환 목표를 수립하며 스마트조선소 구축에 힘을 쏟고 있다.

HD한국조선해양은 지난달 'AI 자율제조 얼라이언스'에 동참하며 용접공의 노하우를 AI 자율제조를 통해 구현하겠다는 목표를 밝혔다. 철판 절단, 용접, 도장, 탑재 등 작업 등 현장에서 수작업으로 이뤄지는 부문에 로봇을 적극 도입한다는 방침이다. 또 AI 플랫폼을 기반으로 용접 로봇 등을 학습시켜 정확성과 효율성을 높이고 작업자 안전을 확보할 계획이다.

아울러 AI 기술을 활용해 미래 첨단 조선소(FOS) 프로젝트를 진행 중이다. 오는 2030년을 목표로 데이터 가상·증강 현실, 로보틱스, 자동화, 인공지능 등 첨단 디지털기술이 구현된 미래형 조선소 구축을 2030년까지 3단계를 완료한다는 계획이다. 최종 생산성 30% 향상, 공기(공사기간) 30% 단축을 달성한다는 목표를 제시했다.

한화오션은 조선소 전체를 빅데이터 기반의 거대한 스마트 야드로 전환하겠다는 계획을 내놓았다. 이를 위해 먼저 로봇과 자동화를 속속 도입해 생산성을 높이고 안전성을 제고하는 데에 노력을 기울이고 있다.

삼성중공업은 '스마트 SHI'라는 디지털 전환 전략을 수립하고, 설계·구매·생산 등 조선소 전 영역에서 디지털 기술을 활용 중이다. 올해부터 진행되는 2기에서는 지난 1기에서 수행한 과제를 바탕으로 전사 스마트 최적화 확대와 고객사, 사내 협력회사, 공급업체 등 전후방 스마트 생태계 구축에 나설 예정이다.

◇AI로 제철소 안전 챙긴다…자율제조 방식으로 생산성↑= 국내 철강사들도 현장에 AI를 적극 도입하며 안전과 생산성을 높이는 데 집중하고 있다.

포스코는 최근 AI 자율제조 얼라이언스에 동참하며 고온·고압 환경의 제철소에서 발생하는 안전, 작업 판단, 생산성 등의 문제를 개선하기로 했다. 고로에 철광석을 녹여 쇳물을 만드는 제선 공정에서 AI가 최적의 연료·원료 투입 비율을 산출해 주고, 이를 바탕으로 수만 톤의 연료·원료를 고로에 자동으로 투입한다는 게 골자다.

현대제철도 최근 제강 부문에 온도 예측 모델을 도입했다. AI로 대형 압연 소재 추출 목표 온도를 최적화했으며, 후판 품질도 미리 예측한다. 알파고 알고리즘을 활용해 AI가 15억개에 달하는 경우의 수에서 최적 합금 비율을 계산해 내도록 했다. 이를 토대로 수개월씩 걸리던 비율 추출 실험을 10일로 줄이는 방안을 고안했다.

이 밖에도 동국제강은 설비 자동화에 이어 공정 지능화를 추진 중이다. 기계 장치에 공정 데이터를 융합하는 단계로 자체적인 자동화 시스템을 반영한다. 세아제강도 AI 전담 조직을 신설하고 현장 중심의 AI 기술 도입을 강화하고 있다.

장우진·양호연·임주희기자

jwj17@dt.co.kr