"중소기업의 피지컬 AI 도입은 물류 자동화에서 시작해야 합니다."

장영재 한국과학기술원(KAIST) 산업·시스템 공학과 교수가 5일 서울 웨스틴 조선 호텔에서 '제조 피지컬 AI, 중소기업 활용방안'을 주제로 열린 제77회 희망중소기업포럼에서 이같이 강조했다. 장 교수는 "공정 자동화는 작업에 대한 깊은 이해가 요구되고 시행착오 비용 문제로 중소기업에는 쉽지 않다"며 "물류 자동화는 상대적으로 단기간에 구축이 가능해 즉각적인 절감 효과를 기대할 수 있고 이를 통해 '돈 버는 공장'을 만들 수 있다"고 설명했다. 또 다크팩토리에 대해 "불 꺼진 공장은 '사람이 없는 곳'이 아니라 AI가 관리하는 곳"이라는 관점으로 봐야 한다고 했다.

매일경제·IBK기업은행·한국경영학회 공동 주최로 열린 제77회 희망중소기업포럼이 중소기업 최고경영자(CEO)와 경영학자 등 각계각층 전문가 250여 명이 참석한 가운데 성황리에 진행됐다.

이날 강연에 나선 장 교수는 KAIST 제조 피지컬 AI 연구소장으로, 제조 AI 스타트업 '다임리서치'를 창업한 기업 CEO이기도 하다. 이날 그는 이론과 실무를 모두 겸비한 전문가로 중소기업에 현실적인 피지컬 AI 도입 전략을 제시하며 호평을 받았다.

장 교수는 중소기업이 AI를 도입하면서 철저한 계획을 세우지 않아 오히려 생산성이 수작업 대비 50% 수준으로 떨어진 사례도 지적했다. 제조실행시스템(MES), 공정 로봇, 자재 관리, 무인운반차(AGV) 운영 등에 있어 각각 다른 시스템을 적용해 로봇이 서로 길을 막고 방해하는 '데드록' 현상이 나타난 경우다.



장 교수는 "인테리어 공사를 할 때 도배·조명·배관 업자를 따로따로 섭외했을 때 현장에서 서로 손발이 맞지 않아 작업이 엉키는 격"이라며 "피지컬 AI 도입 시 다른 종류의 물류 로봇을 통합 관리하는 AI 기반 로봇 통합 관제 소프트웨어가 필수"라고 강조했다.

모범 사례로는 해외 제조공정에 자율주행로봇 통합 관제 시스템을 도입한 국내 한 배터리 공장이 꼽혔다. 장 교수는 "협소한 공간에서 다수 로봇이 혼잡하게 움직여야 하는 악조건이 있었으나 AI 기반 통합 관제 시스템이 상황을 스스로 파악하고 교통을 제어해 좁은 공간에서도 성공적인 로봇 운영을 이뤄냈다"고 했다.

피지컬 AI를 비롯한 공장 자동화 설비 도입 전 시뮬레이션 중요성도 강조했다. 실제 가동 중인 공장에서 로봇을 운영하며 시행착오를 겪는 건 시간과 비용이 커 사실상 불가능하니 대신 실물을 그대로 모사한 가상 환경(디지털 트윈)을 구축해 충분히 검증한 뒤 도입해야 한다는 것이다.

다만 해당 시뮬레이션 소프트웨어 사용에 드는 연간 2억원에 달하는 라이선스 비용은 중소기업에 부담이다. 이를 위해 장 교수가 이끄는 다임리서치는 중소벤처기업부·산업통상부와 협력해 클라우드 기반 시뮬레이션 플랫폼 지원 사업 '모두의 AI 공장장' 프로젝트를 시행할 계획이다. 자본과 정보기술(IT) 전문인력이 부족한 중소기업이 로봇·자동화 설비를 쉽게 도입할 수 있도록 시뮬레이션을 무료로 지원한다. 중소기업이 공장의 기본적인 레이아웃과 관련 정보를 클라우드 시스템에 올리면 AI가 스스로 로봇의 움직임, 최적의 동선, 필요한 로봇 대수, 투입 시 효율성 등을 3D 디지털 트윈으로 자동 시뮬레이션해주는 식이다. 올해 8월 시작을 목표로 내년에는 본격적으로 확장한다는 계획이다.

매일경제·IBK기업은행·한국경영학회가 공동 주최하는 희망중소기업포럼은 2006년 발족해 올해로 20주년을 맞았다. 장민영 IBK기업은행장은 "인력난과 생산성 저하로 어려움을 겪는 중소기업에 '제조 현장의 AI 전환'은 경쟁력을 다시 확보할 수 있는 중요한 터닝포인트가 될 것"이라며 "IBK기업은행도 중소기업 AI 전환과 미래 성장 기반 마련을 위한 지원에 최선을 다하겠다"고 말했다.

[서정원 기자 / 사진 한주형 기자]