공장 내 80대 용접로봇 운영…블록 조립 기간 1~2일 단축해 생산성 향상
"무인화 아닌 로봇·인간 함께 일하는 현장이 목표"
[영암(전남)=조수빈 기자] 자동화의 불모지로 여겨졌던 조선업 현장에도 로봇의 바람이 불고 있다. 조선소에서 로봇은 안전하고 균일한 품질을 낼 수 있는 최적의 생산 파트너다. HD현대삼호의 자동화를 이끄는 핵심기지는 연구와 현장의 가교 역할을 하는 HD현대삼호 자동화혁신센터다.
지난 14일 전라남도 영암군에 위치한 HD현대삼호를 방문해 류상훈 HD현대삼호 자동화혁신센터 상무와 인터뷰를 진행했다.
◆공정 시간 1~2일 단축…10년 이상 용접공과 비슷한 수준
류상훈 HD현대삼호 자동화혁신센터 상무는 1993년 HD현대중공업에 입사했으며 2022년부터 HD현대삼호의 자동화혁신센터 담당으로 합류, 현장의 실제 경험을 바탕으로 기술 내재화에 힘쓰고 있다.
현재 협동로봇은 수직·수평 용접을 진행하는 평블록 가공부와 판넬조립부에 주로 사용되고 있다. 기존에는 성인이 제대로 서 있기도 어려운 밀폐형 블록 내부에서 수작업으로 용접이 이루어졌기 때문에 많은 공정 투입 시간이 필요했다.
최근 HD현대삼호는 해당 공정에 18대의 협동로봇을 투입해 블록의 조립 기간을 1~2일 단축시키는 효과를 봤다. 또한 로봇 용접은 매끈한 표면 품질을 나타내어 별도의 사상 작업이 필요 없다는 장점이 있다. 현재 로봇의 용접 실력은 경력 10년 이상의 용접공과 유사한 수준이다.
류 상무는 "협동로봇 투입 구간에서는 사람 한 명이 6대의 협동로봇을 관리하면서 용접이 진행된다"며 "자동화 도입 이후 6~8일이 소요되던 작업 시간이 하루, 이틀 정도 단축됐다"고 설명했다.
류 상무는 "자동화란 사람을 대체하는 것이 아니라, 사람의 노동강도를 줄여주는 것"이라고 강조했다. 조선소의 고난도 기술은 노동강도가 세기 때문에 하루에 나올 수 있는 생산량이 제한적이다. 생산 비용 감축에도 영향을 미친다. 배에 들어가는 블록 하나가 작업 시간을 못 맞춰 대기하게 되면 소요되는 비용은 거의 로봇 한 대 수준에 달한다.
◆"사람 노동 강도 낮추고 로봇과 공존…무인화 목표 아냐"
HD현대삼호에 따르면 숙련공이 8시간 근무하더라도 용접에 최대로 투입될 수 있는 시간은 2~3시간에 불과하다. 이를 '아크율(용적률)'이라고 하는데, 로봇을 사용하면 아크율이 70%까지 상승하며 생산량도 향상된다. 이는 같은 생산능력 내에서 균일한 품질의 블록을 만들어낼 수 있다는 장점이 있다.
류 상무는 "로봇을 도입한다고 해서 사람을 줄이겠다는 것이 아니다. 무인화는 더더욱 아니다"라고 덧붙이며, 자동화에 대한 오해를 설명했다. 그는 "로봇을 투입해 사람의 노동강도를 줄이고, 사람은 이를 오퍼레이팅하는 역할을 맡게 되는 것"이라고 강조했다.
자동화 추진 과정에서 숙련 용접사와 자동 용접사 간의 인식 차이를 해결하는 것도 중요한 과제였다. 류 상무는 "현장의 경험이 풍부한 인원도 함께 개발부서에 포함시켜 자동화 개발을 진행하면서 현장에 맞는 기술을 개발하고 생산부서의 적극적인 지원과 함께 현장 친화적인 기술을 개발함으로써 적용률을 높여나가 이를 극복하고 있다"고 말했다.
올해의 주요 목표 중 하나는 배의 아랫변 곡선 등에서 사용되는 곡블록에 로봇을 도입하는 것이다. 곡블록은 부재의 경사도 변경 등 다양한 변수들을 조합해야 하기 때문에 평블록보다 난이도가 높은 작업이다. HD현대삼호는 로봇 3대와 개발자 3명을 투입해 현재 15도 각도까지 곡블록 작업을 마쳤고, 30도 각도 작업 연구도 진행 중이다.
류 상무는 "HD현대삼호는 현업에 적용하면서 커스터마이징을 통해 곡블록 작업 위주로 수행하는 대조립부에서도 협동로봇을 확대 적용하기 위해 노력하고 있다"고 말했다.
◆외업도 자동화율 50% 달성 목표…용접 완전 자동화 꿈꾼다
현재 HD현대삼호의 자동화율은 내업(블록 제조) 기준으로 70% 수준이다. 그러나 외업(블록 연결 등 야외 작업)은 자동화율이 10%에 불과하다. 류 상무는 "3년 내에 외업 자동화율을 50% 이상 끌어올리는 것이 목표"라고 밝혔다. 이를 위해 최근 AI 자율제조 국책 과제를 수주했으며 이를 통해 개발 현장 개선에 박차를 가할 예정이다.
그는 "조선소는 분배부터 배송, 배열, 취부, 용접 등 다양한 생산 프로세스가 존재하기 때문에 적은 인력을 투입해 최적의 생산성을 만드는 것이 자동화의 핵심 과제"라고 설명했다.
HD현대삼호는 현재 운영 중인 유니버설로봇, 레인보우로보틱스 협동로봇 80대에 더해 30대의 로봇을 추가 도입할 계획이다. 그룹사인 HD현대로보틱스와의 협업도 확대 중이다. 이를 통해 단기적으로 생산성을 향상시키고, 장기적으로는 완전한 용접 자동화가 목표다. 이를 위해 HD현대삼호는 매달 자동화율을 점검하는 태스크포스팀(TFT)을 운영하며, HD현대그룹 차원에서 협력도 강화하고 있다. 그룹에서는 분기별로 자동화 혁신 협의체를 진행해 협의 사항을 논의하고 있다.
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