한국로봇융합연구원 여준구 원장

"새로운 성장전략 마련 시급 … 로봇과 AI 융합하는 미래기술 개발 필수"

한국은 급속한 고령화와 낮은 출생률로 인해 생산 가능 인구가 급속도로 줄어들고 있으며, 최근 954만 명에 달하는 2차 베이비부머 세대(1964년~1974년)의 은퇴가 시작되면서 숙련 노동자 부족 문제가 산업계의 주요 이슈로 떠오르고 있다. 또한 중국의 기술 추격, 글로벌 공급 과잉 문제 등 대외적 위협요인도 증가하고 있어, 철강, 화학 등 전통 제조업뿐만 아니라 반도체, 2차 전지 등 첨단산업 등 전 분야에서 새로운 성장전략 마련이 시급한 실정이다. 

철강산업도 최근 몇 년간 급격한 변화를 겪고 있다. 장기근속 직원들의 대규모 퇴직과 청년 인구 감소로 인력 부족 문제가 심화되고 있으며, 안전 인식 증가로 안전한 작업장 구축의 필요성도 커지고 있다. 이러한 변화는 철강산업에 있어 기존의 전통적 자동화 기술뿐만 아니라 로봇과 AI를 융합하는 미래기술 개발을 필수적으로 요구하고 있다. 

미래기술 개발은 개별기업의 노력과 함께, 국가적 차원의 지원도 병행되어야 한다. 데이터, 인공지능, 로봇 기술 전문성을 갖춘 연구기관, 제철 공정에 대한 전문성을 보유한 철강 기업, 그리고 이를 제도적으로 지원할 정부 기관이 함께 노력하여 제철 산업 전반에 미래형 자율 공장의 선도적 도입과 확산을 추진해야 한다.  

이런 상황에서, 산업통상자원부가 지난 5월 발표한 ‘AI자율제조 전략 1.0’은 매우 시의적절한 정책이다. 지난 7월 22일에는 ‘AI자율제조 얼라이언스 출범식’을 통해 12개 업종별 153개의 대한민국 주요기업과 연구소가 참여하는 민관, 범부처 협업 체계가 구축되었고, 각 업종별로 AI 자율제조 표준 모델 등을 개발하고 확산하기 위한 시범사업추진 등 구체적인 실행 계획도 발표되었다.  

12 개의 주요 산업 중 철강분야에서는 한국로봇융합연구원(KIRO)과 철강협회가 간사로 참여하고, 포스코홀딩스가 앵커기업으로, 포스코는 수요기업으로서 얼라이언스에 참여하여, AI와 로봇 및 자동화 장비를 제조공정에 융합시킴으로써 고위험 수작업 개선 및 생산 자율화 구축을 통해 미래 제조 환경을 만들어 나갈 계획이다. 

로봇은 인공지능, 빅 데이터, 가상현실 등과 함께 4 차 산업혁명의 핵심이 되는 미래기술이다. 과거에는 산업현장에서 다관절 로봇이 단순한 반복작업을 빠르게 수행하여 생산성 향상에 도움을 주었다면, 이제는 다양한 로봇과 AI가 융합하여 좀 더 복잡한 작업을 수행할 수 있으며, 극한 환경에서 또는 사람이 직접 하기 힘든 일을 대신할 뿐만 아니라 하거나, 24시간 업무에 투입되어 작업의 생산성을 높이고 안전한 작업환경을 구축하기 위해 다방면으로 사용이 가능하게 되었다. 

이러한 로봇과 AI 의 융합을 통한 기술의 발전은, 원료 처리부터 철강 제품 출하까지 많은 복잡한 과정과 고온 및 협소한 공간에서의 위험한 작업 환경 때문에 자동화에 제약이 많았던 철강산업에도 많은 기여를 할 수 있을 것으로 예상된다. 

포스코는 2019년 국내 최초 등대 공장으로 선정되었고, 2010년부터 14년 연속 세계 최고 철강 경쟁력 기업으로 뽑혀 세계 철강업을 선도하는 기업으로 자리잡았다. 현재 당면한 산업계의 변화에 대응하기 위해서 AI와 로봇의 융합 등 기술고도화로 스마트 팩토리(Smart Factory)를 넘어 지능형 자율제조 인텔리전트 팩토리(Intelligent Factory)로의 혁신을 추진해 나가는 중이다.

이를 위해 포스코는 10대 로봇 표준유형을 정의하고 로봇 기술의 현장 도입 가속화를 추진하고 있는데, 이미 드론을 활용한 원료 야드의 재고 측량, 4족 보행 로봇을 이용한 고로 풍구상 감시, 제품 하역을 위한 원격·무인 기술도입, 고위험 수작업의 자동화를 추진하는 등 AI로봇 기술의 현장 도입을 선도하고 있다. 

주목할 만한 것은 기존의 일반적인 다관절 로봇뿐만 아니라 크레인, 하역기 등 일반 기계장치의 로봇화(Robotization) 기술 개발을 통해 로봇의 범위로 확장하고 광범위하게 로봇 기술의 융합을 추진하고 있다는 점이다. 이는 기술의 발전에 따라 로봇이 ‘형태의 제한 없이 자율성을 가진 기계장치’라는 광의의 개념으로 발전하고 있는 최신 트렌드를 적절하게 반영하였다고 볼 수 있다. 

이번 AI 자율제조 얼라이언스를 통해, 한국로봇융합연구원(KIRO)과 포스코는 ‘제철소의 AI 로봇 자율제조 미래 모습’에 대한 구체적인 목표를 가지고 대한민국 철강산업의 새로운 도약을 위해 다양한 협력을 할 예정이다.

우선 제선 과정의 생산 효율성 향상을 위해 지능형 고효율 제선 프로세스를 구축하고자, 연원료 이송을 위한 벨트 컨베이어의 AI 예지 보전(Predictive Maintenance) 및 자동화를 위한 기술과 출선구 용선샘플링을 위한 고위험 수작업의 AI 로봇 자율작업 기술 등을 개발할 계획이다.

이러한 협업은 한국로봇융합연구원의 로봇 기술력과 포스코의 제철 공정 도메인 지식의 시너지를 통해, 고온과 분진 등으로 로봇을 운영하기 어려운 제철소 환경에 특화된 AI로봇의 개발 및 현장적용이 가능해질 것이며, 로봇 전문업체들과 상생 가능한 환경(Community)을 구축하고 철강산업에서 AI로봇 및 자율화 기술 발전이 가속화되는 시발점이 될 것으로 기대한다. 

AI 자율제조 기술의 도입 및 확산은 철강산업을 포함한 대한민국 전반적인 제조 산업의 미래와 직결된 문제다. 이는 단순히 제조 공정의 효율성을 극대화하는 것을 넘어, 안전하고 질 높은 산업현장 구축을 통해 국민이 행복하고 풍요로운 사회를 만드는 데 중요한 역할을 할 것이다.

정부 및 지자체, 산업계, 연구계가 긴밀히 협력하여 장기적인 비전과 전략을 가지고, AI자율제조 기술을 성공적으로 구현해 나가기를 희망한다.