주행롤러 달리면 진동·소음 정보 자동 전송… AI로 불량 잡는다[AI 대전환으로 새롭게 도약하라]

■ AI 대전환으로 새롭게 도약하라 - (2) 현대자동차그룹
자갈길·벽돌길·둔덕 등 재현
다양한 주행환경 맞춰 실험
데이터 수집해 서버로 보내
이물유입·마찰이음 등 진단
조립·검사과정 등 자동화로
제조시스템 혁신·효율 제고

지난 16일 경기 의왕시 현대차그룹 의왕연구소에 있는 ‘차량테스팅기술랩’에서 제조AI기술개발팀 관계자가 요철 패턴 기반 롤러 위를 달리는 EV6의 품질을 검사하고 있다. 현대차그룹 제공

의왕=이근홍 기자

지난 16일 경기 의왕시 현대자동차그룹 의왕연구소의 제조인공지능(AI)기술개발팀 연구실 1층. 실내에 들어서자 ‘차량테스팅기술랩’과 ‘윈드소음검사랩’에 각각 EV6·GV60 차량이 세워져 있었다.

먼저 EV6에 탑승하자 차량이 요철 패턴기반 롤러 위를 스스로 달리며 좌우로 움직였다. 자갈로였던 패턴이 둔덕·벽돌로 등으로 바뀌며 차량 내에 다양한 진동이 감지됐다. 관련 데이터를 실내에 장착된 실내소음 수집기가 실시간으로 모았다. 바로 뒤 윈드소음검사랩에서는 GV60 위로 거대한 노즐이 내려와 차량 전 부위에 바람을 쐈다. 여기서 나온 소음 정보는 데이터 수집 서버에 무선으로 전송됐다. 차량테스트기술과 윈드소음검사기술 모두 정상 소음 범위가 학습된 상태에서 차량 내로 유입되는 소리에 따라 차량 조립 시 이물 유입·부품 간 마찰이음·불량이음 등을 AI를 통해 찾아내는 기술이다.

조립이 잘못돼 주행 중 미세하게라도 소리가 난다거나, 고속 주행 시 이음불량 등으로 풍절음이 발생하는 걸 정확하게 잡아낸다. 지금은 완성차 조립이 끝나면 차량을 외부 주행로로 가져가 사람이 직접 운전하며 이상 유무를 확인한다. 이 경우 공장마다 다른 주행 환경, 눈·비·바람 등 외부 요인 개입뿐 아니라 작업자의 정성적 판단에 전적으로 의존하는 ‘휴먼 에러’ 가능성까지 있어 현실적으로 객관적이고 일관된 검사가 불가능하다.

‘윈드소음검사랩’에서 GV60 위로 바람을 쏘아 보내며 풍절음을 검사하고 있다. 현대차그룹 제공

현대차그룹은 차량테스트기술과 윈드소음검사기술을 결합한 ‘인라인 AI소음검사기술’을 울산 전기차(EV) 신공장에 적용한다. 실내에서 AI를 통해 소음 검사를 하면 기존처럼 대규모 고속주행로가 필요 없고, 관련 인력도 다른 분야에 활용할 수 있어 차량 상품성뿐 아니라 공장의 생산 효율성도 향상될 전망이다. 장윤 현대차그룹 제조AI기술개발팀 팀장은 “제조 지능화 실현을 위한 AI 기술을 실제 생산현장에 적용하고 있다”며 “이 같은 기술들은 고객에게 우수한 품질의 제품을 안정적으로 공급하는 것은 물론 제조 현장의 운영 효율을 높이는 데도 중요한 역할을 하고 있다”고 말했다.

현대차그룹이 불확실한 경영 여건 속에서도 미래 성장동력을 확보하기 위해 자동화·정보화 제조 솔루션을 적용한 스마트 팩토리 브랜드 ‘이포레스트(E-FOREST)’ 구현에 드라이브를 걸고 있다.

이포레스트의 가장 앞글자인 ‘E’는 효율적(Efficient)·경제적(Economical)·만족(Excellence)·모두(Everyone)를 위한 혁신 등의 의미를 담고 있다. 현대차그룹은 모든 것을 유기적으로 연결해 조립·물류·검사 등의 과정을 자동화함으로써 제조 시스템의 혁신을 이루고, 생산 속도와 효율을 높여 다양한 모빌리티를 하나의 공장에서 생산하는 것을 추진 중이다.

차량 실내에서 소음 수집기가 데이터를 모으는 모습. 현대차그룹 제공

제조AI기술개발팀은 제조 지능화를 실현하기 위한 AI 기술을 연구·개발(R&D)해 실제 생산현장에 적용하는 핵심 역할을 맡고 있다. 특히 제조AI 에이전트·제조 데이터 분석 AI·품질 검사 AI·제조 MLOps(Machine Learning Operations) 구축 등 네 가지 핵심 분야에 집중하며 제품의 원가 경쟁력 확보와 품질 향상, 나아가 소프트웨어 중심 공장(SDF)으로의 진화를 이끌고 있다.

현대차그룹은 ‘이포레스트 테크데이’를 통해 제조 R&D 성과물을 전시하며 AI 자율제조 산업의 청사진도 제시하고 있다. 가장 최근인 지난해 10월 행사에서는 △물류이송로봇(AMR) 주행 제어 내재화 기술 △비정형 부품 조립 자동화 기술 △무한 다축 홀딩 픽스처(고정장치) 기술 △스폿(SPOT) 인더스트리 와이드 솔루션 △도심항공교통(UAM) 날개·동체 자동 정렬 시스템 등을 핵심 기술로 선보였다.

이 중 AMR 주행제어 내재화 기술은 물류이송로봇 활용에 필요한 제어 및 관제 소프트웨어 알고리즘을 내재화한 기술이다. 기존 전진·직진이동만 가능하던 것과 달리 전 방향으로 움직일 수 있고, 좌우 바퀴 회전수를 제어해 중량물을 올린 상태에서도 물류이송로봇이 매끄럽게 곡선 주행을 할 수 있도록 해준다.

비정형 부품 조립 자동화 기술은 AI 비전 알고리즘을 통해 호스류·와이어류 등 형태가 고정되지 않은 비정형 부품도 인식, 피킹 포인트를 자동으로 산출해 제어 명령을 내리는 프로그램이다. 휴머노이드 로봇이 공장에 본격 도입될 경우 자율적인 공장 운영을 위해 필수적인 기술이다.

／제작후원／
삼성전자, 현대자동차그룹, SK, 포스코, 롯데, 한화, 이마트, KT, CJ, 대한항공, 카카오, 네이버

이근홍 기자