숙련공 손끝 기술 배운 로봇 ‘곡누리’… 스마트조선소서 선박철판 ...

■ ‘피지컬 AI 혁명’ 현장을 가다 - 한화그룹한화오션, 빅데이터 기반 전환드론·IoT로 공정 실시간 체크3D디지털 도면 시스템 활용도선박 배관 용접에 로봇 투입해작업 준비 시간 60%나 줄이고선행 도장작업도 이틀 → 4시간포터블 자동화 로봇이 경남 거제시 한화오션 거제조선소에서 용접 작업을 하는 모습. 한화오션 제공한화그룹은 한화오션을 중심으로 인공지능(AI)과 로봇을 실제 산업 현장에 결합하는 ‘피지컬 AI’ 성과를 내고 있다.2일 한화그룹에 따르면, 한화오션 거제사업장은 빅데이터와 로봇을 기반으로 조선소의 생산 방식을 ‘경험 중심’에서 ‘데이터 중심’으로 전환하고 있다. 조선업은 철판마다 미세한 오차가 있고 작업 공간도 선박 구조에 따라 매번 달라 자동화 난도가 높은 대표 산업이다. 한화오션은 이 같은 현장의 숙련공 노하우를 데이터화하고, AI·로봇·디지털트윈 기술을 접목해 스마트야드로 고도화하고 있다.대표 사례는 AI 열간가공 로봇 ‘곡누리’다. 한화오션은 2020년 전 세계 조선업계 최초로 열간가공 작업에 AI 기술을 접목한 곡누리를 개발해 현장에 적용하고 있다. 열간가공은 선박용 철판을 가열해 곡면으로 휘는 작업으로, 그동안 숙련 작업자의 경험과 감각에 크게 의존해 왔다. 곡누리는 기존 작업자의 노하우와 작업 실적을 데이터로 저장·활용해 작업 내용을 표준화하고, 저숙련자도 고품질 제품을 생산할 수 있도록 지원한다. 소음과 근골격계 질환 등에 노출됐던 작업자의 근무 환경을 개선하는 효과도 있다.용접 분야에서도 로봇 자동화가 속도를 내고 있다. 한화오션은 선박 배관 조정관을 용접하는 협동 로봇을 실제 건조 현장에 적용하고 있다. 이 로봇은 안전 펜스나 별도 안전 센서 없이 작업자와 가까운 거리에서 협업할 수 있고, 작업 준비 시간을 약 60% 줄이는 데 기여하고 있다.한화오션은 조선소 전체를 데이터 기반으로 운영하기 위한 디지털 인프라도 구축하고 있다. 2021년 업계 최초로 ‘디지털 생산센터’를 세우고, 드론과 사물인터넷(IoT)을 활용해 생산 공정을 실시간으로 확인하는 생산관리센터와 시운전 선박의 상태를 원격 확인하는 시운전센터를 운영 중이다. 생산관리센터는 야드 내 적치 공간과 이동 경로 등을 파악해 신속한 의사결정을 돕고, 시운전센터는 해상에서 시운전 중인 선박 상태를 거제사업장에서 실시간으로 확인해 품질과 생산성 향상에 기여하고 있다.한화오션이 드론과 인공지능(AI) 기술을 활용해 선박의 흘수를 측정하는 시스템을 개발해 운용하고 있다. 사진은 드론 기반 흘수 측정 기술 개념도. 한화오션 제공현장 작업 방식도 빠르게 바뀌고 있다. 한화오션은 상선 생산현장에 태블릿PC 1500대를 보급했고, 내년에는 약 1000대를 추가 보급할 계획이다. 지난해 11월부터는 종이 도면 전면 배포를 중단했다. 기존에는 연간 약 700만 장의 종이 도면을 인쇄했지만, 이제는 작업자가 3D 디지털 도면 시스템을 통해 현장에서 바로 도면을 확인하고 자재를 검색할 수 있게 됐다. 설계 분야에서는 단순 반복 업무를 줄이기 위해 사무자동화(RPA) 개발을 확대해 연간 3만여 건의 업무 레터를 자동화하는 등 233건의 RPA를 개발했다.다음 단계는 디지털트윈과 초거대언어모델 기반 예측·분석 시스템이다. 한화오션은 현재 계획·생산 단계에서 발생하는 데이터를 모으고 있으며, 한화시스템과 함께 초거대언어모델을 활용한 예측·분석 시스템을 개발 중이다. 본격적인 디지털트윈 구축은 내년부터 추진될 예정이다. 아직 자동화 기반을 축적하는 단계지만, 조립 계획 수립 업무에서는 스케줄러 10명이 이틀 동안 수행하던 작업을 현재 1.5일 수준으로 줄였고, 시스템이 정착되면 하루까지 단축할 수 있을 것으로 보고 있다. 선행 도장 과정에서도 로봇을 활용해 이틀가량 걸리던 작업을 3∼4시간 수준으로 줄이는 효과가 나타나고 있다.한화오션은 2030년까지 선박 건조 공정 자동화율을 대폭 끌어올릴 계획이다. 평블록 조립 공정의 용접 자동화율은 현재 67%에서 100%로 높이고, 전장 포설 자동화율은 30%에서 60%까지 확대한다는 목표다. 탑재 자동화는 현재 약 10% 수준이지만, 우선 화물창 내부재부터 자동화율 100% 달성을 추진한 뒤 적용 범위를 넓힐 방침이다. 궁극적으로는 로봇이 용접선을 스스로 인식해 철판 간격과 상태에 따라 최적 공법을 선택하는 기술 개발을 목표로 하고 있다. 거제사업장에서 실증을 거친 지능형 로봇은 이르면 2027년 말 필리조선소에도 적용할 계획이다.그룹 차원의 피지컬 AI 생태계 확장도 진행되고 있다. 한화에어로스페이스는 최근 크래프톤과 AI 기술 공동 개발 및 합작법인 설립 등을 위한 업무협약을 맺고, 피지컬 AI 핵심 기술 공동 연구개발과 실증 시나리오 검토에 나섰다. 방산·제조 인프라와 무인 시스템 기술에 크래프톤의 AI 연구 역량과 가상환경 기반 시뮬레이션 기술을 결합하는 방식이다.／제작후원／삼성전자, 현대자동차그룹, SK, 포스코, 롯데, 한화, 이마트, KT, CJ, 대한항공, 카카오, 네이버