[현장]상상 실현하는 현대차·기아 미래 공장 ‘SDF’

지난 2016년 인간과 기계 간 대결은 일방적인 결과로 끝났다. 인간 대표로 나선 바둑기사 이세돌이 구글 인공지능 컴퓨터 알파고에 5전 중 4패를 기록한 것이다. 뚜껑을 열고 보니 이세돌 구단이 1승을 거둔 것 자체가 기적이라는 해석이 많았다. 당시 이세돌 구단이 실수로 보여질만한 구석도 딱히 없었다. 그럼에도 불구하고 알파고는 명령어에 따라 수 만 가지 경우에 수를 계산해 틈새를 집요하게 파고들었다.

지난 21일 경기도 의왕시 현대차·기아 연구소에 마련된 ‘E 포레스트 테크데이 2024’에서 미래 공장을 미리 둘러보니 알파고가 연상됐다. 산업 분야에서 인간의 한계 영역을 신기술이 대신할 수 있는 시대가 본격 도래한 것이다. 현대차그룹이 내세우고 있는 ‘소프트웨어 중심 공장(이하 SDF)’은 머릿속 상상을 실제 실현하는 공작소였다.

기계는 입출력이 확실하다. 입출력 값을 고정하면 벗어날 일이 없다. 다시 말해 작업 중 인간의 실수를 보안하고, 이로 인한 손실을 최소화할 수 있다는 얘기다. 최근에는 자체 학습 능력이 더욱 고도화돼 기계 고장까지 대비하며 완벽을 추구한다. 현대차그룹은 품질 향상과 고객 만족의 두 마리 토끼를 잡기위해 SDF 구축에 박차를 가하고 있다. 획기적인 비용절감, 탄소배출 최소화 등 순기능을 극대화한 작업이다.

현대차그룹 관계자는 “SDF가 구축되면 생산 준비기간을 크게 단축할 수 있다”며 “공정 과정에서 가장 취약한 휴먼 에러를 사전에 차단하고 생산 속도 향상, 신차 투입 시 투자 비용 절감, 품질향상 등을 기대하고 있다”고 말했다.

이번에 현대차그룹이 E 포레스트 테크데이에서 선보인 핵심 기술로는 ▲물류로봇(AMR) 주행 제어 내재화 기술 ▲비정형 부품 조립 자동화 기술 ▲무한 다축 홀딩 픽스처(고정장치) 기술 ▲스팟(SPOT) 인더스트리 와이드 솔루션 ▲UAM 날개, 동체 자동 정렬 시스템 등을 꼽을 수 있다.

이날 테크데이에서는 로봇이 엔진 호스를 조립하는 시연이 있었다. 전시된 로봇은 고정된 위치의 상자에서 부품을 꺼낸 뒤 엔진에 들어갈 호스를 직접 연결했다. 내부 유체 유출 방지를 위해 추가 클립 작업까지 스스로 마쳤다. 인공지능 비전 알고리즘으로 호스나 와이어 같은 비정형 부품을 인식하는 자동화 기술을 선보인 것이다.

전시 담당자는 “이 조립 자동화 기술은 비정형 부품을 인식하고 고정할 부위를 자동으로 산출, 제어 명령을 내린다”며 “엔진 호스 작업만 놓고 보면 작업자의 피로도뿐만 아니라 휴먼 에러를 줄여 공정률을 높일 수 있다”고 강조했다.

도심항공교통(UAM) 동체 자동 정렬 시스템도 인상적이었다. 차량 대비 100배 이상 조립 정밀도를 요구하는 UAM 특성상 동체와 날개를 1마이크로미터 단위로 정렬하며 결과 값을 얻어냈다. 사람 손을 거치면 3~5일 소요되는 과정을 시간 내에 작업을 마치도록 설계됐다.

이밖에 물류로봇(AMR) 주행 제어 내재화 기술은 물류로봇 활용에 필요한 제어·관제 소프트웨어 알고리즘을 내재화한 기술이다. 기존에는 물류로봇이 전진과 직진 이동만 가능하던 것과 달리 앞뒤 관계없이 전 방향 이동이 가능하며 좌우 바퀴 회전수를 제어해 중량물을 올린 상태에서도 물류로봇이 매끄럽게 곡선 주행을 할 수 있도록 해준다.

‘스팟 인더스트리 와이드 솔루션’은 인공지능과 비전 처리, 빅데이터 처리 등을 활용한 지능형 점검 기술을 도입해 스팟이 눈, 코, 입에 해당하는 각종 센서를 통해 공장 환경에서 실시간 안전 점검과 설비 점검을 수행할 수 있는 기술이다.

E 포레스트는 제조시스템의 혁신을 추구하는 현대차·기아의 스마트 공장 브랜드다. 올해 5회차인 이포레스트 테크데이에서는 현대차·기아 제조솔루션본부와 협력사가 소프트웨어 중심 공장(SDF)을 구현할 수 있는 제조 기술 혁신 성과를 공유한다.

올해는 현대모비스, 현대로템, 현대위아, 현대오토에버, 현대글로비스, 현대트랜시스 등 6개의 그룹사가 28건, 스타트업이 5건의 전시에 참여해 AI, 디지털트윈, 로보틱스 등을 활용한 200여건의 기술을 공개했다.

현대차·기아 관계자는 “약 9000명의 현대차그룹 임직원, 협력사, 대학 및 정부 연구기관 등이 이포레스트 테크데이에 참가해 미래 제조 공장을 선도할 신기술을 공유할 것으로 기대한다”며 “이번 행사를 계기로 생산 공장에 신기술 활용 분야를 더욱 확대해 나갈 계획”이라고 말했다.