HD현중, 숙련공 ‘감’ 익힌 로봇 내년 투입…생산성 30%↑
로봇 쓰면 1명이 최대 6명 몫
2030년까지 원가 10%↓ 목표
[울산=뉴스토마토 윤영혜 기자] 지난 5일 찾은 HD현대중공업(329180) 울산조선소 패널 공장. 천장 크레인에 매달린 민트색 로봇들이 격자 칸으로 나뉜 대형 철판 위로 한 대씩 내려앉아 자리를 잡자 칸마다 파란 불꽃이 동시에 튀었습니다. 작업자는 철판 가장자리에 서서 로봇을 지켜볼 뿐이었습니다.
‘패널’은 선박 블록의 바닥과 벽을 이루는 평평한 철판입니다. 이 공장에서는 패널이 휘지 않도록 철판 위에 보강재를 세워 용접으로 붙이는데 이 작업을 ‘패널로봇’이 맡습니다. 로봇은 먼저 3D 설계 모델에서 용접할 선을 읽어 들이고 실제 철판 위치와 설계 사이의 오차를 바로잡습니다. 이어 사내 엔지니어들이 시험을 거쳐 용접 자세별로 정해둔 두께와 속도 값에 맞춰 용접합니다. 작업자 1명이 이 로봇 4대를 맡으면 용접공 6명 몫의 일을 합니다.
패널로봇이 들어갈 수 없는 좁은 블록 안쪽은 사람이 들 수 있는 팔 모양의 작은 ‘협동로봇’ 몫입니다. 작업자가 로봇을 칸마다 옮겨 바닥에 고정하면 로봇이 혼자 용접하고 그사이 작업자는 다음 로봇을 설치합니다. 이날 현장에서는 작업자 1명이 협동로봇 2대를 번갈아 다뤘고, 회사는 1명이 4대를 맡으면 1.5명 몫의 일을 한다고 설명했습니다.
로봇에는 숙련공의 용접 조건이 데이터베이스로 담겨 있어 경험이 적은 작업자도 균일한 품질을 낼 수 있습니다. 패널 1공장에서 로봇을 운용하는 인력은 모두 외국인 근로자로, 회사는 조작 화면을 5개 언어로 지원하는 것을 추진 중입니다.
실내 용접 정복…비정형·야외로 진격
앞서 현장에서 본 로봇들은 모두 실내 공정인 ‘내업’용입니다. 선박은 공장 안에서 철판을 자르고 블록을 조립하는 내업을 거쳐, 완성된 블록을 야외 도크로 옮겨 이어 붙이는 ‘외업’으로 완성됩니다. 신상범 HD현대중공업 조선사업부 자동화혁신부 상무는 현장 시연 뒤 열린 간담회에서 “현재 정형화된 부분은 로봇 작업이 다 가능하다”며 “약 75%인 내업 자동화율을 2030년까지 85%로 높일 계획”이라고 밝혔습니다.
정형 작업을 마스터한 로봇의 다음 과제는 형태가 일정하지 않은 ‘비정형 작업’입니다. 숙련공이 쇳물이 떨어지는 모양과 소리, 불꽃 양을 보고 용접 상태를 판단하듯, 여러 센서로 상황을 인지해 로봇 스스로 전압·전류·속도를 정하는 ‘지능형 용접 로봇’을 개발 중입니다. 현재 50~60% 이상 진행됐습니다. 신 상무는 “올해 말 첫 모델을 소개하고 내년 상반기 실제 현장에 적용할 계획”이라고 설명했습니다.
최종 관문인 야외 외업 용접은 자동화율이 아직 15% 수준에 머물러 있습니다. 공장에서 블록을 만드는 동안 용접 열로 철판이 조금씩 휘고 줄어들어, 가로·세로 20m에 달하는 거대 블록 두 개를 맞붙이면 이음매 틈이 들쭉날쭉해지기 때문입니다. 당장 로봇을 세팅할 수 없어 사람이 직접 맞춰야 하는 한계를 극복하기 위해, 회사는 블록 변형을 미리 계산하는 예측 시스템을 2028년까지 설계 프로그램과 연동합니다. 신 상무는 “이를 통해 외업 자동화율을 60% 이상으로 끌어올릴 것”이라며 “이 변형 예측 기술이 중국과의 핵심 차별점”이라고 강조했습니다.
숙련공 연 500명 퇴직…중 ‘추격’
자동화를 서두르는 건 숙련 인력이 빠르게 빠져나가고 있어서입니다. HD현대중공업에서는 해마다 500명 이상의 숙련 인력이 퇴직합니다. 회사 측은 로봇 투입이 인력 대체 차원보다, 신입 인력이 안전하고 효율적으로 일하게 하려는 목적이라고 설명했습니다. 처음엔 반발하던 현장 분위기도 달라졌다는 전언입니다. 신 상무는 “내 밥그릇을 뺏어 가는 거 아니냐는 식이었는데 최근에는 편하다, 로봇을 더 늘려달라는 반응들”이라고 전했습니다.
중국과의 경쟁도 절박합니다. 이준엽 HD현대중공업 전무는 “중국이 바짝 추격하는 것을 넘어서 살짝 앞서 있다”며 “이제는 우리가 오히려 추격자가 된 형국”이라고 했습니다.
HD현대중공업은 한국 선박 가격이 중국보다 10%가량 비싼 만큼 2030년까지 생산성을 30% 이상 높이고 원가를 10% 이상 줄이는 것을 목표로 잡았습니다. 현재 HD현대중공업과 HD현대삼호를 합쳐 약 260대인 로봇은 2030년 3000대 가까이로 늘릴 계획입니다.
[이 기사는 (재)바다의품과 (사)한국해양기자협회 지원을 받아 작성됐습니다.]
울산=윤영혜 기자 yyh@etomato.com