조선업이 AI를 만나 똑똑해진다…'스마트 조선소' 경쟁

[비즈한국] 대표적 노동 집약형 산업인 조선업계가 인공지능(AI) 기술 적용에 속도를 내고 있다. 견적부터 인도까지 선박 건조 전 과정에 AI를 적용해 생산 효율성을 높이고 안전성을 확보하려는 것이다. 이를 통해 인력 부족 해결, 비용 절감 효과 등 일석이조의 효과를 노리고 있다. 향후에는 AI 기술을 더욱 확대 적용해 스마트 조선소도 건설할 계획이다. 글로벌 경기의 불확실성이 확대되는 ​올해는 AI를 생산 공정에 최적화해 비용 절감에 주력할 전망이다. 

#한화오션, 생산 현장 자동화율 70% 작업자 교육에 VR 적용

한화오션은 AI와 사물인터넷(IoT) 등 첨단 디지털 기술을 선박 생산에 접목해 자동화율 향상을 노리고 있다. 생산 공법을 개선해 안전성까지 확보할 계획이다. 이에 지난해 하반기 유상증자를 통해 확보한 자금 중 3000억 원을 투입해 ‘스마트 야드 구축’에 투입한다. 한화오션 거제사업장은 생산 현장 자동화율 70%를 목표로 잡고 있다. 80개에 이르는 로봇이 생산 공정에 활용되는데, 열악한 공정 중 하나인 내부재를 용접하는 ‘탑재론지 용접로봇’이 특히 주목받는다.

작업자 교육에는 VR을 적용했다. 세계 최초로 VR을 활용한 선박 블라스팅 교육 프로그램 ‘리얼 블라스트’를 개발했다. 블라스팅은 철판에 도료를 칠하기 전 표면의 녹을 제거하는 등 품질 확보에 꼭 필요한 전처리 작업이다. 지난 2021년 ‘VR 도장 교육센터’를 개소해 철판에 스프레이로 페인트 칠하는 작업을 VR로 교육하고 있다. 그 덕분에 실무 배치까지 1년이 걸리던 훈련기간이 절반으로 줄었다고 한다.

한화오션은 스마트선박 기술을 활용해 내년에 육지에서 운항을 원격 관제할 수 있는 선박을 개발하고, 2030년까지 완전자율운항이 가능한 수준의 솔루션을 구현할 예정이다. 로봇을 활용한 자동화 공정도 속도를 내고 있다. 한화오션은 장기적으로 모든 용접은 로봇으로 해결한다는 모토 아래 독자적인 로봇 설계·제어 기술을 사용해 응용 범위를 넓혀가고 있다.

#HD현대, ​​미래 첨단 조선소(FOS) 프로젝트​ 2030년까지 완료

HD현대는 선박 설계, 생산 등 모든 공정을 실시간으로 연결해 데이터를 수집하고, AI가 이를 분석해 작업 관리를 효율적으로 개선하는 미래 첨단 조선소(FOS) 프로젝트를 추진하고 있다. 

지난해 12월 기준 FOS 프로젝트 1단계를 성공적으로 마쳤다. HD현대는 1단계 완료 후 조선소 현장 작업자가 건조공정의 상황과 정보를 실시간으로 확인하고 있다. 이를 통해 대기시간 절감, 중복업무 감소 등 업무 효율성을 높일 수 있다. 현재 2단계인 ‘연결-예측 최적화된 조선소’를 진행하며 2026년까지 완료할 계획이다. 3단계 ‘지능형 자율 운영 조선소’ 구축은 2030년을 목표로 잡고 있다. HD현대 관계자는 “스마트 조선소 전환을 통해 생산성을 30% 향상하고 그에 따라 공기 역시 30% 단축할 수 있다”고 설명했다. 

AI 기술 적용의 가속도를 위한 네트워크 조성과 협력도 강화하고 있다. 정의선 부회장은 현재 HD현대의 스마트 조선소 구축을 위해 협력하고 있는 미국의 빅데이터 기업 팔란티어 테크놀로지스(Palantir Technologies)의 알렉스 카프 CEO와 만나 네트워크를 다졌다. AI 플랫폼 구축을 위해 ​구글 클라우드와도 ​협력한다. 올해 1월부터 산업 특화 AI 솔루션 및 서비스를 개발하고, AI 기반 플랫폼 개발 및 AI 전문가 양성을 우선 수행하기로 했다. 

#삼성중, 통합모니터링 시스템 통해 빅데이터 활용

삼성중공업 역시 ‘스마트 조선소’ 구축을 준비 중이다. 특히 업계 최초로 선박 건조 전 과정에서 생성되는 모든 정보를 한눈에 확인하고 관제할 수 있는 데이터 기반 ‘통합모니터링 시스템(에스야드)’을 개발해 적용하고 있다. 에스야드(SYARD)란 개별적으로 관리하던 방대한 정형·비정형 데이터를 사물인터넷(IoT), 인공지능(AI) 기술 등을 활용해 빅데이터화하고, 연결·분석한 정보를 시각화해 실시간 제공하는 플랫폼을 탑재한 경영관리 시스템이다. 

삼성중공업은 AI 기반 챗봇인 에스봇(SBOT)도 개발해 스마트 혁신을 계획하고 있다. 에스봇은 삼성과 챗봇의 합성어로 사용자가 자연어로 질문하면 AI가 그 의미를 분석해 사내 여러 시스템에 축적된 설계 노하우, 각종 규정 및 계약 정보 등을 찾아내 최적의 답변을 제공한다. 로보틱 처리 자동화(RPA)와 연동해 반복 업무를 간단한 명령어로 손쉽게 처리하는 자동화 기능도 포함돼 리드타임 단축과 품질 향상도 기대된다. 

생산 체계 지능화에도 힘쓰고 있다. ‘안벽 배치 시뮬레이션’ 프로그램을 통해 크레인 사용 상황을 최적화하고 공정 시간 단축, 안전사고 예방 등을 꾀하는 것. 안벽 배치는 콘크리트 등으로 만든 해안 구조물에 선박을 접안하는 것으로 선박 안에 각종 기계장치와 배관, 전기설비 등 모든 의장품을 설치하는 단계다. 아울러 기존 2D설계도를 3D로 전환하는 ‘무도면화’도 추진 중이다.​

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