로봇이 자유자재 돌아다니며 조립까지…이것이 '미래 공장' 모습 [현장+]

현대차·기아 '이포레스트 테크데이' 가보니
신제조 기술 전시 및 SDF·AAM·로보틱스·스타트업 4개 테마관 운영

UAM 날개-동체 자동정렬 시스템./사진=현대차·기아

커다란 전시장 내부에서 '위이이잉' 기계 돌아가는 소리가 들린다. 자동차 제조 공장의 한 부분을 그대로 옮겨온 듯한 모습에 전시장인지, 실제 자동차 공장 내부인지 헷갈릴 정도다. 이곳은 현대차와 기아가 스마트 팩토리 혁신 제조 기술을 공유하기 위한 신기술 전시회 '이포레스트 테크데이(E-FOREST TECH DAY) 2024' 현장.

현대차·기아는 21일 의왕 연구소에서 이포레스트 테크데이 미디어데이를 열고 소프트웨어 중심 공장(SDF·Software Defined Factory)으로의 전환을 위한 미래 비전을 제시했다.

올해 5회째인 이포레스트 테크데이는 현대차·기아 제조솔루션본부 및 협력사가 제조 기술 혁신을 통한 SDF 구현 가속화를 위해 연구개발(R&D)하고 있는 성과를 공유하는 행사로, 오는 22일부터 24일까지 현대차·기아 의왕연구소에서 열린다.

'이포레스트'는 고객 가치를 실현하기 위해 모든 것을 유기적으로 연결해 제조시스템 혁신을 추구하는 현대차와 기아의 스마트공장 브랜드다. 인공지능(AI)과 로봇을 활용한 자동화 기술 및 인간친화적 스마트 기술을 도입해 제조 시스템을 혁신하고 모빌리티 산업 전체를 고도화하는 것을 목표하고 있다.

SDF는 데이터 기반으로 의사결정을 운영하는 민첩하고 똑똑한 공장을 말한다. 생산공장의 데이터 연결과 디지털 전환을 통해 고객 요구사항이 반영된 제품을 누구보다 빠르게 제공할 수 있다.

향후 SDF가 구축되면 제조지능이 고도화되고 유연성이 확보되는 만큼 데이터와 소프트웨어를 기반으로 한 의사결정 및 공장 운영이 가능해진다. 이는 생산 준비기간 단축을 비롯해 생산속도 향상, 신차 투입 시 투자 비용 절감, 품질 향상 등의 효과를 일으킬 것으로 기대된다.

현대차·기아 E-FOREST센터 이재민 상무가 소프트웨어 중심 공장(SDF)의 개념에 대해 설명하는 모습./사진=현대차·기아

이재민 현대차·기아 이포레스트 센터장은 "얼마나 많은 데이터가 연결되고 활용하냐에 따라 제조지능을 좌우한다"며 "이 제조지능이 기업의 성장과 미래를 결정할 것"이라고 말했다.

이 센터장은 "현대차그룹의 이포레스트는 고객 가치를 실현하기 위해 제조환경을 구성하는 모든 요소를 유기적으로 연결해 제조 시스템의 혁신을 추구한다"며 "모든 것이 유기적으로 연결된 생산·제조의 혁신생태계를 구성해 지속 가능한 협업 생태계에 기여할 것"이라고 덧붙였다.

미디어데이를 통해 미리 공개된 이포레스트 테크데이 2024에서는 제조 AI와 디지털 트윈, 물류·조립 자동화, 로보틱스 솔루션, 미래항공모빌리티(AAM) 제조기술 등 다양한 혁신 기술 200여건이 전시됐다.

지금까지 사람이 하던 작업들을 로봇이나 AI 기술이 대신하면서 완성도를 높이고 비용과 시간을 아낄 수 있다는 점이 특징이다.

핵심 기술로는 △물류로봇(AMR) 주행 제어 내재화 기술 △비정형 부품 조립 자동화 기술 △무한 다축 홀딩 픽스처(고정장치) 기술 △스팟(SPOT) 인더스트리 와이드 솔루션 △도심항공모빌리티(UAM) 날개, 동체 자동 정렬 시스템 등이 눈길을 끌었다.

AMR 주행 제어 내재화 기술은 물류로봇 활용에 필요한 제어 및 관제 소프트웨어 알고리즘을 내재화한 기술로, 기존 전진 및 직진 이동만 가능하던 것과 달리 앞뒤 관계없이 전 방향 이동이 가능하다. 좌우 바퀴 회전수를 제어해 중량물을 올린 상태에서도 물류로봇이 매끄럽게 곡선 주행을 할 수 있다.

비정형 부품 조립 자동화 기술은 AI 비전 알고리즘을 통해 호스류, 와이어류 등 형태가 고정되지 않은 비정형 부품도 인식하고 피킹 포인트를 자동 산출해 제어 명령을 내리는 프로그램이다. 휴머노이드 로봇이 공장에 본격 도입될 경우 자율적 공장 운영을 위한 필수 기술로 꼽힌다.

SPOT 인더스트리 와이드 솔루션./사진=현대차·기아

무한 다축 홀딩 픽스처 기술의 경우 도어, 후드, 휠 등 각종 파트를 조립하기 위해 기존에는 각 파트에 맞는 픽스처가 별도로 필요했다면 이를 하나의 픽스처로 조립할 수 있도록 해줘 픽스처 제작 비용 절감은 물론 공장 유연화에 매우 효과적이다.

스팟 인더스트리 와이드 솔루션은 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 있다.

사진이나 영상에서만 보던 로봇개 스팟이 실제로 어떻게 움직이는지 직접 확인할 수 있는 시연도 진행됐다. 스팟은 실제 강아지가 움직이는 것처럼 자연스러운 동작을 자랑했다.

UAM 동체, 날개 자동 정렬 시스템은 차량 대비 10~100배 이상의 조립 정밀도를 요구하는 UAM의 특성을 고려해 고중량의 UAM 동체와 날개를 0.001㎛(마이크로미터) 단위로 자동 정렬해가며 정밀 체결하는 기술로, 통상 3~5일 소요되는 과정을 단 몇 시간 작업으로 단축할 수 있다.

올해 이포레스트 테크데이에서는 신제조기술 발표 대회 및 소프트웨어 유저 컨퍼런스를 비롯해 빅테크 전문기업을 초청해 세미나도 진행한다.

신제조기술 발표 대회에서는 글로벌 생산공장의 경쟁력을 향상시키는 신기술 사례를 공유하고 소프트웨어 유저 컨퍼런스에서는 소프트웨어 활용 내재화 및 데이터 기반 업무 활성화가 가능한 분야별 성과를 발표할 계획이다.

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 확대해나갈 계획"이라고 말했다.

의왕=차은지 한경닷컴 기자 chachacha@hankyung.com