[조선ㆍ항공 무인화 시대] 선박 용접 알아서 ‘척척’…스마트 조선소 ‘시동’

인력난 해소, 중대재해 감축, 기술 경쟁력 강화 등 1석3조 효과

인력난 해소, 중대재해 감축, 기술 경쟁력 강화 등 1석3조 효과

[대한경제=이근우 기자]국내 조선 빅3가 선박 제조 현장 무인화에 속도를 내고 있다. 협동로봇과 드론, 인공지능(AI)이 숙련 용접공을 대신하고, 선박 1척에 수백만개에 달하는 공정이 24시간 돌아가는 등 조선소에 변화의 바람이 불고 있다.

24일 업계에 따르면 글로벌 시장조사업체 포춘비즈니스인사이트 기준 세계 조선 로봇 시장 규모는 올해 26억3000만달러에서 2030년 54억4000만달러로 성장할 전망이다. 연평균 성장률은 10.9%에 달한다.

HD현대 조선소에서 로봇이 작업을하고 있는 모습. /사진: HD현대 제공

조선업계는 스마트 조선소로의 전환을 ‘선택 아닌 필수’로 보고 있다. 이를 통해 인력난 해소, 중대재해 감축, 기술 경쟁력 강화 등 3가지 과제를 동시에 풀 수 있어서다.

◇HD현대, FOS 완성 및 로봇 투입 속도

HD현대는 2030년 완성을 목표로 미래 첨단 조선소(FOS)에 박차를 가한다. 2023년 1단계 ‘눈에 보이는 조선소’에 이어 현재 2단계 ‘연결ㆍ예측ㆍ최적화된 조선소’를 고도화하는 중이다. 3단계 ‘지능형 자율 운영 조선소’ 구현시 생산성 30% 향상, 공기 30% 단축 등이 기대된다.

HD한국조선해양은 올해 1분기 보고서에서 협동ㆍ산업용 로봇 기반 자동화 시스템 개발, AI 기반 설계ㆍ제조 플랫폼 구축을 대표 연구 성과로 명시했다. 자동 용접 로봇시스템 개발과 생산 현장 안전 모니터링 기술 개발도 함께 추진중이다.

HD현대삼호는 2022년 자동화혁신센터를 출범시킨 이후 AI와 로봇 기술을 현장에 빠르게 접목시키고 있다. 현재 90여대의 로봇을 운영중이며, 이들이 전체 용접 물량의 40%를 담당하고 있다. 작업자 1명이 최대 6대를 동시에 관리할 수 있는 시스템을 갖추고 있다.

내업의 자동화 공정은 현재 70% 수준까지 이뤄졌으며, 외업(도장ㆍ외부 구조)까지 로봇 적용 범위를 확대할 계획이다. 중장기적으로는 휴머노이드 로봇 투입도 검토하고 있다

◇한화, 2030년 패널 용접 100% 자동화 달성

한화오션은 수동 용접에 의존하던 ‘배관 제작 초층 용접 자동화 기술’과 ‘전자세 오비탈 자동 용접장치’를 개발해 현업에 적용해 고숙련 용접사에 대한 의존도를 단계적으로 낮추고 생산성 향상에도 기여하고 있다. 향후에는 자동용접 공정에서 축적된 데이터를 활용해 용접사의 개입을 최소화한 자율용접 기술을 구현하겠다는 구상이다.

한화오션은 분기보고서에서 “AI를 도입한 기업은 생산성 30% 이상 향상, 제조 비용 20% 이상 절감 등 눈에 띄는 성과를 확인하고 있다”고 강조하기도 했다.

한화오션은 올해까지 3000억원을 투입해 내업 용접 자동화율을 현 68% 수준에서 2030년 90% 이상으로 끌어올린다는 복안이다. 특히 거제사업장 패널 공정의 용접 작업은 2030년 100% 자동화를 달성하겠다는 각오다.

◇삼성, 파이프 로보팹 가동으로 3X 혁신

삼성중공업은 지난 3월 경남 함안 칠서공단에 배관 스풀(Spool) 제작 자동화 공장 ‘파이프 로보팹’을 준공하고 가동에 들어갔다. 연면적 6500㎡ 규모로 연간 약 10만개의 배관 스풀을 생산할 수 있다. AI전환(AX)ㆍ디지털전환(DX)ㆍ로봇전환(RX)을 결합한 ‘3X 혁신’이 생산 현장에 적용된 대표 사례로 꼽힌다.

이외에도 레인보우로보틱스와 조선용 로봇을 개발중이며, AI 탑재 용접 로봇을 시작으로 이동형 양팔 로봇, 4족 로봇 등으로 협력 범위를 넓힐 예정이다.

삼성중공업은 2030년까지 인력 성력화 50%를 달성한다는 목표 아래, 로봇 적용 확대(2024~2025년)→공정 자동화(2026~2027년)→자동화ㆍ무인화(2028~2029년)의 3단계 로드맵을 차질없이 이행하겠다는 복안이다.

업계 관계자는 “스마트 조선소는 AI와 로봇이 인간의 일자리를 대체하는게 아니라, 고위험군에 투입돼 산업재해를 줄여 안전성을 높이고 신체적 부담을 완화하는 개념”이라며 “최근 선박 수주 호황 흐름을 타고, K-조선의 글로벌 경쟁력을 한층 강화하는 계기가 될 것”이라고 말했다.

이근우 기자 gw89@