‘수주 호황’ 조선업계 스마트화…인력 부족 자구책

챗GPT가 말만하는 그림을 척척 그려주는 시대, 대표적인 전통 산업인 조선업에도 스마트화 열풍이 거세다. 조선업계는 인공지능(AI)과 로봇 기술을 접목해 조선소의 생산성과 효율성을 높이고자 변신을 시도하고 있다.

이같은 스마트화 열풍은 한국 조선업계가 액화천연가스(LNG) 운반선을 중심으로 한 수주 호황을 이어가고 있지만 급격한 인구 고령화 등으로 조선업에 종사하는 숙련공 감소에 따른 효율성 저화에 대한 자구책으로 풀이된다. 스마트화는 설계에서 용접 등 제작과 선박 운항 교육까지 아우르고 있다.

삼성重, 챗봇 ‘SBOT’ 개발…“지능성 스마트조선소 박차”
31일 업계에 따르면 삼성중공업은 AI 기반의 챗봇인 ‘SBOT’을 개발, 선박 설계에 적용하는 등 스마트 경쟁력 강화에 속도를 내고 있다. 신입사원이나 초임자도 SBOT을 통해 업무를 빠르고 정확하게 수행할 수 있으며, 지식 검색 기능을 통해 사내에 저장된 설계 정보 활용을 극대화 할 수 있다.

삼성중공업 관계자는 “SBOT을 모바일 사용 환경과 음성인식으로까지 업그레이드할 계획”이라며 “스마트 혁신의 목표는 인공지능·빅데이터 기반의 지능형 스마트조선소 완성”이라고 강조했다.

앞서 삼성중공업은 지난 2월부터 업계 처음으로 선박 건조의 모든 과정에서 생성되는 모든 정보를 한 눈에 관제할 수 있는 데이터 기반 ‘전사 통합모니터링 시스템(SYARD)’을 개발, 적용하고 있다. 스마트 조선소 변신에 한 걸음 다가선 것이다.

한조양, AR 기술 활용…로봇 용접 시스템 구축
한국조선해양은 ‘강재 투입-절단-블록 조립’ 과정의 생산 실적을 비전 센서와 증강현실(AR) 마커 인식 기술을 활용해 자동 수집하고 있다. 조선소 내부에서 이동할 때 복잡한 물류 흐름에 대응해 최단 시간과 정체구간 우회 등의 실시간 정보를 제공하는 야드 내비게이션 체제도 구축했다.

현대삼호중공업은 지난해 10월 현대로보틱스 등과 공동 연구·개발한 ‘소조립부재 로봇용접 시스템’을 구축해 소조립 용접 완전 자동화의 첫발을 뗐다. 산업용 로봇 6대가 받침대에 배치된 소조립 부재를 동시에 용접하고, 최첨단 영상처리 기술로 용접선 궤적을 자동 생성한다. 또 수평, 수직, 돌림 등 전 방향 용접이 가능하고, 디지털 방식의 특수 용접기법(GMAW·가스메탈아크용접)을 통해 슬래그 발생을 최소화해 품질을 높였다고 회사 측이 설명했다.

앞서 현대중공업은 2018년 업계 최초로 대조립 공정에 ‘협동로봇’을 도입했다. 협동로봇은 이상전류나 충돌을 스스로 감지하는 안전기능을 갖춰 사람과 함께 작업이 가능한 로봇이다. 개선한 협동로봇은 제어기 무게를 절반 이상 줄여 운반이 쉬워졌고, 토치를 지그재그로 움직이는 위빙 기능을 보완해 수직은 물론 수평 용접까지도 가능하다.

대우조선, VR 시스템 구축…‘스마트 야드화’ 속도
대우조선해양은 역시 ‘디지털 트윈’을 기반으로 경남 거제시 옥포조선소의 ‘스마트 야드화’ 구현에 박차를 가하고 있다. 회사는 공장 내 선박 블록과 크레인 등 각종 설비와 장치에서 발생하는 데이터를 수집하고 분석, 사물인터넷(IoT) 플랫폼을 구축해 이들을 하나로 연결한다. 또 AI 기술을 활용해 로봇 등 첨단 생산 장비를 활용해 생산효율을 높이고 고위험 작업도 기계로 대체하고 있다.

특히 현실공간과 동일한 선박 내부에 대한 가상현실(VR)를 활용해 선원 교육시스템을 구축하고, 선박 도장 교육센터를 설치했다.

대우조선해양은 최근 선박 배관 조정관을 용접하는 협동 로봇을 개발, 실제 선박 건조 현장에 적용하기로 했다. 이는 선박 배관 조정관을 용접하는 로봇으로, 로봇 가까이에서 용접 작업의 미세 조정을 가능하게 한다. 일반 산업용 로봇과 달리 충돌 안전 분석을 통해 안전 펜스나 안전 센서를 설치하지 않고도 작업자가 협동 로봇과 함께 용접 협동작업을 할 수 있어 작업자와 협업이 가능한 게 장점이다. 대우조선해양 관계자는 “이 로봇으로 작업 준비 시간을 60%가량 줄여 생산성 향상과 작업자의 피로 개선에도 기여하고 있다”고 강조했다.