中 조선 자동화 추격에 '피지컬 AI' 승부수…HD현대重, 2030년 생산성 30% 높인다 [K-조선의 미래]

中 공세에 숙련 기술·생산 데이터로 맞대응
기존 자동화는 中 우위…피지컬 AI로 승부
외업 자동화율 15%→65% 목표 설정

▲HD현대중공업 조선소에서 선박이 건조 중인 모습. (사진제공=HD현대중공업)

HD현대중공업이 중국 조선업계의 자동화 경쟁에 대응해 AI가 작업 환경을 스스로 인식하고 판단하는 '피지컬 AI' 기반 자율 생산체계 구축에 속도를 내고 있다.

중국이 대규모 설비 투자와 자동화를 앞세워 생산 경쟁력을 높이는 가운데 한국 조선업이 축적한 숙련공의 작업 노하우와 생산 데이터를 AI에 접목해 생산성과 원가 경쟁력을 동시에 확보하겠다는 전략이다.

5일 울산 HD현대중공업은 피지컬 AI 기술을 조선 현장에 단계적으로 도입해 2030년까지 현재 인력 수준을 기준으로 생산성을 30% 이상 높이고 생산원가를 10% 이상 절감할 계획이라고 밝혔다.

핵심은 기존 자동화 로봇을 넘어 작업 환경에 따라 스스로 판단하고 대응하는 지능형 로봇을 도입하는 것이다.

기존 산업용 로봇이 사전에 입력된 프로그램에 따라 정해진 동작을 반복했다면 피지컬 AI 로봇은 작업 대상의 위치와 형태, 주변 환경 등을 인식해 용접 조건과 작업 경로를 조정할 수 있다.

선박은 자동차와 달리 선종과 크기, 블록 구조가 제각각이고 용접 과정에서 철판 변형도 발생한다. 이 때문에 정형화된 작업에 적합한 기존 자동화 기술을 적용하는 데 한계가 있었다.

박정범 HD현대중공업 상무는 “중국 조선업계가 정부의 대규모 지원을 바탕으로 신규 조선소와 자동화 설비를 확충하면서 기존 자동화 분야에서는 한국보다 앞서 있다”고 평가했다.

반면 한국은 오랜 선박 건조 과정에서 축적한 숙련공의 노하우와 생산 데이터, 선체 변형 예측 기술 등을 보유하고 있어 피지컬 AI 분야에서는 중국을 뛰어넘을 경쟁력을 확보할 수 있다는 설명이다.

HD현대중공업은 현재 약 75%인 내업 공정 자동화율을 2030년 80∼85% 수준으로 끌어올릴 계획이다. 조선소 야외에서 선박 블록을 조립하고 용접하는 외업 공정의 자동화율은 현재 약 15%에서 60∼65% 이상으로 높인다는 목표다.

특히 외업 공정은 작업 공간과 구조물이 수시로 달라지고 숙련공의 판단이 필요한 작업이 많아 피지컬 AI 도입 효과가 클 것으로 기대하고 있다.

이를 위해 HD현대중공업은 HD한국조선해양, HD현대로보틱스 등 그룹 계열사와 협력해 지능형 용접 로봇을 개발하고 있다.

엔비디아 등과는 비정형 작업 환경에 대응하는 AI 기술을 연구 중이며, 미국 로봇 기업 페르소나와도 용접 전용 로봇 개발을 추진하고 있다.

우선 내년 상반기 이동 기능이 없는 고정형 피지컬 AI 용접 솔루션을 선보이고 실제 조선 현장에 적용할 계획이다. 이동형 로봇과 휴머노이드의 본격적인 현장 도입은 2030년 이후를 목표로 검토하고 있다.

▲HD현대중공업 용접로봇이 작업을 하고 있다. (사진제공=HD현대중공업)

HD현대중공업이 자동화에 속도를 내는 배경에는 중국과의 가격 경쟁도 크게 작용했다.

회사 측은 한국과 중국 조선업계의 선가 격차가 약 10% 수준인 것으로 보고 있다. 중국이 상대적으로 낮은 건조비용을 앞세워 수주 경쟁을 벌이는 만큼 생산원가 절감이 경쟁력 확보의 핵심 과제로 떠오른 것이다.

HD현대중공업은 피지컬 AI를 통한 생산성 향상과 함께 액화천연가스(LNG) 운반선 등 고부가가치 선박의 기술 경쟁력을 강화해 중국과 차별화한다는 전략이다.

다만 비정형 작업이 많은 조선 현장에서 AI 로봇의 안정성과 작업 정밀도를 확보하고 실제 생산성 향상으로 연결하는 것이 관건이다.

HD현대중공업 관계자는 “숙련공의 경험과 AI 기술을 결합한 자율 생산체계가 향후 글로벌 조선업 경쟁의 새로운 승부처가 될 것”이라고 말했다.