"불꽃 튀기며 용접 척척"…HD현대, 로봇 3000대로 첨단조선소 구축[르포]

판넬공장 곳곳서 용접로봇 가동
2030년 로봇 3000대 도입 목표
삼성重·한화오션도 자동화 속도

울산 HD현대중공업 조선소 판넬 1공장에 설치된 판넬슬릿 용접로봇이 스스로 용접 작업을 진행하고 있다. (사진=HD현대중공업)

[울산=이데일리 박민웅 기자, 신영빈 기자] 지난 5일 찾은 울산 HD현대중공업 조선소의 판넬 1공장. 거대한 철판과 선박 블록들이 공장 내부를 가득 채우고 있었다. 그러나 커다란 작업공간이 무색할 정도로 작업자들은 상당히 적었다. 사람 자리를 대신 채운 것은 다름 아닌 로봇이었다. 여러 대의 용접용 로봇들이 일사불란하게 움직였다. 작업자는 그저 용접 상태를 확인하는 것이 전부였다.

이날 판넬 공장에서 가장 눈길을 끈 것은 상부 크레인에 결합돼 하부에서 작업하는 ‘판넬슬릿 로봇’이었다. 거대한 선박 블록 위로 내려온 로봇은 용접할 위치를 확인한 뒤 작업을 시작했다. 로봇 팔이 철판을 따라 움직이자 용접 부위에서는 강렬한 불꽃이 연이어 튀었다.

해당 로봇은 용접 속도와 전류, 전압 등 여러 작업 조건이 미리 입력돼 있으며, 실제 작업에서는 설계상 위치와 현장의 위치를 비교·보정한 뒤 용접한다. 숙련공이 경험으로 판단하던 용접 조건을 데이터로 축적해 로봇에 적용한 것이다. 전면 용접을 마치면 자동으로 방향을 바꿔 후면까지 진행한다.

박종진 HD현대중공업 자동화혁신부 책임매니저는 “용접 속도, 전류, 전압 등은 사내 엔지니어들이 시험을 통해 데이터를 미리 저장해 놓았다”며 “작업자가 용접 조건을 직접 설정할 필요가 없다”고 설명했다. 이어 “숙련도가 조금 떨어져도 작업하는 데 문제가 없다”며 “한 사람이 여러 대를 운영할 수 있어 생산성이 높아지고, 용접사의 건강 상태와 관계없이 항상 일정한 품질을 낼 수 있다는 것이 강점”이라고 덧붙였다.

공장 안쪽에서는 또 다른 형태의 협동로봇이 용접 작업을 수행하고 있었다. 판넬슬릿 로봇과 달리 작업자가 직접 로봇을 옮겨가며 사용하는 방식이었다. 선박 블록 내부처럼 천장이 막혀 있어 크레인으로 로봇을 내려보낼 수 없는 공간에 투입된다. 이 로봇 역시 용접 조건이 데이터베이스로 저장돼 있다. 작업자가 로봇을 용접 위치에 놓고 작업 정보를 선택하면 로봇이 용접을 수행한다. 작업자 한 명이 약 2대의 협동로봇을 관리할 수 있다.

HD현대중공업 관계자가 협동로봇의 용접 작업을 감독하고 있다. (사진=HD현대중공업)

HD현대는 2030년까지 ‘미래 첨단 조선소’(Future of Shipyard·FOS)를 구축해 조선소 전체를 하나의 지능형 생산 시스템으로 연결한다는 목표를 갖고 있다. 현재 HD현대중공업과 HD현대삼호에서 가동 중인 로봇은 약 260대 수준이지만, 2030년에는 전체 공정에서 약 3000대 규모가 투입될 것으로 보고 있다. 로봇 외에 조선소의 주요 생산 현황을 실시간으로 확인할 수 있는 디지털트윈 시스템을 활용하고 있으며, 앞으로 생산 설비를 통합적으로 관리하는 자율제어 체계까지 구축할 계획이다.

신상범 HD현대중공업 자동화혁신부 상무는 “2030년까지 현재보다 생산성을 30% 이상 높이고 원가를 10% 이상 절감하는 것이 목표”라고 말했다.

조선소 자동화는 HD현대 외에도 국내 조선사들의 공통된 과제다. 삼성중공업, 한화오션 역시 생산성 및 작업 안전성을 높이기 위해 자동화 기술 확보에 사활을 걸고 있다.

삼성중공업은 현재 자율주행 물류로봇 전문기업 필드로와 함께 야간 물류 작업에 투입할 1톤급 자율주행 로봇 개발을 추진하고 있다. 해당 로봇은 특히 인력 확보가 어려운 야간 물류 이송에 초점을 맞췄다. 로봇이 화물을 실은 팔레트를 직접 들어 올려 야외 작업장까지 운반하도록 설계하고 있다. 다음 달까지 로봇 개발을 마무리하고 내년 1월부터 현장 테스트에 들어갈 계획이다.

한화오션도 국내 로봇기업 에이로봇, 엔닷라이트와 손잡고 조선소에 특화된 휴머노이드 실증을 추진하고 있다. 향후 위험구역 점검, 반복적인 현장 이동, 장비·물품 운반, 작업자 보조 등에 적극적으로 활용될 것으로 보인다.

한 조선업계 관계자는 “조선업은 숙련 인력 확보가 갈수록 어려워지고 있어 로봇을 활용한 자동화가 선택이 아닌 필수가 되고 있다”며 “앞으로는 선박 건조 기술뿐 아니라 생산 공정을 얼마나 효율적으로 자동화하느냐가 조선사들의 경쟁력을 좌우할 것”이라고 말했다.

[이 기사는 (재)바다의품과 (사)한국해양기자협회 지원을 받아 작성됐습니다.]

박민웅 (pmw7001@edaily.co.kr)