[K제조업 AI파워업] AI로 불량품 판별 시간 88% 줄어…비용 80억 절감

디스플레이 부품사 '스템코'
스마트폰·TV에 들어가는
필름 형태 회로기판 생산
머리카락 10분의 1 두께로
제품당 많게는 수천개 회로
단 하나의 불량도 허용 안돼
AI로 판정정확도 98% 상승

스템코 AI 불량 검사 모습(왼쪽). 전체 물량의 95% 이상을 AI가 처리하고 5%만 작업자들이 정밀 검사한다. 스템코

"정상입니다." "불량입니다."

최근 찾은 충북 청주시 소재 디스플레이 부품사 스템코 공장. 제품 검사 장비가 고속으로 스캔하면서 판정을 진행하고 있었고 불량 검사 라인엔 작업자가 거의 없었다. 2018년부터 일찌감치 현장에 인공지능(AI)을 도입해 공정을 자동화하고 검사 속도와 정확도를 향상시킨 덕분이다.

엄영하 스템코 대표는 매일경제와 인터뷰하면서 "AI 도입 이후 불량 검사 오류로 인한 고객 불만 제기 건수가 하나도 없다"며 "인건비 절감과 생산성 증가를 통해 80억원에 달하는 비용 절감 효과를 거두고 있다"고 밝혔다.

삼성전기와 일본 기업 도레이의 합작회사인 스템코는 '칩 온 필름'(COF)이라는 필름 형태 회로기판을 주력 제품으로, 한 달에 최대 1억개까지 생산해 납품한다. 디스플레이 구동칩을 패널과 연결하는 부품으로 삼성전자 등의 스마트폰·TV·노트북에 쓰인다.

COF에는 머리카락 10분의 1 두께인 회로가 많게는 수천 개까지 들어가는데 이 중 하나라도 불량이 생기면 화면이 정상적으로 나오지 않는다. 회로 끊김·회로 접합·이물 혼입 등이 발생하는 경우다.

2018년 AI를 전격 도입한 이후 불량 검사 시간은 극적으로 단축됐고 투입 인원도 줄었다. 스템코에 따르면 과거 사람이 직접 한 로트(lot) 분량 제품을 검사할 때 수시간이 걸렸지만 AI는 수십 분이면 끝내 소요 시간이 88%가량 줄어들었다.

현재 전체 검사 물량의 95% 이상을 AI가 처리하고 나머지 5%만 작업자가 정밀 검사를 진행한다. AI 도입 전 90%에 그쳤던 판정 정확도도 98%까지 올라갔다.

과거 세 자릿수에 달했던 검사원은 현재 8분의 1로 줄어 수십 명에 그친다. 잔여 인원은 인위적으로 감축하지 않고 신사업이나 증설 라인 쪽으로 재배치하고 있다. 스템코는 1300억원을 투자해 공장을 증축하고 스마트폰, 태블릿 등의 전원 공급 핵심 부품인 인덕터 코일(ID-Coil)을 양산하며 미래 먹거리로 육성하고 있다.

엄 대표는 "AI를 도입한다고 해서 사람들 일자리가 줄어드는 게 아니다"며 "오히려 회사 입장에선 좀 더 파이를 키울 수 있는 원동력이 된다"고 덧붙였다.

스템코가 AI를 도입한 계기는 2016년 열린 '바둑 AI 알파고와 이세돌 대국'이다. 경희대에서 전자공학을 전공한 엄 대표는 "사진을 찍듯이 바둑 기보를 통째로 학습한 알파고가 최적의 수를 두는 것에 깊은 인상을 받았다"며 "불량과 양품 이미지를 AI에 학습시키면 사람보다 더 정확하게 판정할 수 있을 것이라고 판단했다"고 설명했다. 아주대와 산학 협력을 통해 AI 불량 검사 프로그램을 개발했고 지금은 전문 상용 프로그램을 도입해 사용하고 있다. 40만~50만장 제품 검사 사진을 투입해 AI를 학습시켰는데 투자 비용은 5억원가량이다.

스템코는 향후 필름 롤을 기계에 걸고 빼는 '로딩·언로딩' 공정에 피지컬 AI 도입을 검토하는 등 AI 전환을 더욱 고도화한다는 방침이다. 사람 개입을 최소화할수록 각 공정을 물리적·시스템적으로 연결해 효율성을 높이는 '인라인(In-Line)'화가 가능하기 때문이다. 엄 대표는 "피지컬 AI는 먼저 도입할수록 그만큼 경쟁력을 높일 수 있게 된다"며 "시행착오가 있겠지만 그럼에도 불구하고 지속적으로 AI 전환을 추진할 것"이라고 했다. 이어 그는 "AI 기반 제조 혁신과 신사업 육성을 통해 2030년에 현재의 5배 수준인 1조원 매출을 달성하겠다"고 덧붙였다.

[청주 서정원 기자]