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AI가 흠집 찾아내 알려주자 로봇이 불량 베어링 제거

5G 머신 비전이 유리방에서 찍힌 사진을 토대로 AI가 판단해 보내온 불량 정보를 받아 불량품을 골라 내고 있다. [사진 SK텔레콤]

5G 머신 비전이 유리방에서 찍힌 사진을 토대로 AI가 판단해 보내온 불량 정보를 받아 불량품을 골라 내고 있다. [사진 SK텔레콤]

도넛 모양의 베어링 제품이 컨베이어 벨트를 타고 흐른다. 베어링은 중간에 투명한 유리방을 통과하는데 이 방에는 긴 다리를 천정에 붙인 카메라용 렌즈가 아래로 뻗어 내려와 있다. 렌즈는 베어링이 지날때 마다 1200만 화소 카메라로 순식간에 여러 각도에서 사진 24장을 찍는다. 이 사진이 클라우드 서버로 보내지면 인공지능(AI)이 사진을 판독해 베어링에 스크래치(흠집) 같은 하자가 있는지 판단한다. 이렇게 판단한 결과를 다시 컨베이어 벨트 끝에 있는 로봇이 받아 하자 있는 제품은 왼쪽, 정상 제품은 오른쪽 벨트로 분류한다. 사진 데이터를 보내고 인공지능이 이를 판단한 정보를 다시 로봇에 보내는 이들 과정은 5G(5세대) 통신망을 이용한다. 대용량의 정보가 지체없이 실시간으로 보내지는 이런 작업 환경은 4G(4세대·LTE)나 3G 네트워크에선 불가능한 일이었다.
 
SK텔레콤은 20일 경기도 안산에 있는 스마트제조혁신센터에서 5G 스마트팩토리 기술을 시연하고 5가지 핵심 기술을 공개했다.
 
베어링 분류로 시연해 보인 ‘5G-AI 머신비전’은 이미 안산에 있는 명화공업의 생산라인에 적용 중이다. 장홍성 SK텔레콤 IoT·Data 사업단장은 “육안으로 불량품을 잡아내던 작업을 5G-AI 머신비전으로 대체하면서 1인당 생산성이 두배 가량 높아졌다”고 설명했다.
 
센터 한켠에는 사람의 힘을 빌리지 않고 생산 시설이 스스로 움직여 마치 블록처럼 결합하고 있었다. 생산 모듈은 가로 1.5m, 세로 1m, 높이 2m, 그러니까 흔히 볼 수 있는 공중전화 박스의 1.5배쯤 되는 크기였는데 내부에 가로 폭(1.5m) 만한 크기의 컨베이어 벨트를 갖추고 있었다. 이 모듈을 옆으로 하나씩 붙일 때 마다 컨베이어 벨트의 길이는 1.5m씩 늘어난다. 모듈이 스스로 움직여 결합할 땐 결합 부위가 마치 우주선이 도킹하듯 서로 견고하게 달라붙으며 생산 라인을 완성했다. 사람 몸집보다 훨씬 큰 모듈이 5G를 통해 명령을 전달받고 스스로 움직여 결합한 것이다. 송병훈 센터장은 “전통의 제조업에서는 한번 라인은 영원한 라인이었고, 다른 제품을 생산하려면 라인을 걷어내고 신제품용으로 새로 깔아야 했다”며 “하지만 이제는 공정 필요성에 따라 모듈을 뗐다 붙였다 하며 유연하게 생산설비를 구성할 수 있다”고 말했다.
 
공장 내부에는 6개의 팔과 내부 적재공간을 갖춘 카트형 로봇이 스스로 부품을 싣고 자율주행으로 이동하면서 근로자의 명령을 수행하고 있었다. SKT 관계자는 “소형차 만한 크기지만 이 로봇은 이동 명령을 받은 지점에 3cm 이내 오차 범위로 정확하게 정지한다”며 “고용량 데이터를 실시간 전달하는 5G가 아니면 이처럼 공장 내부를 자유롭게 움직이는 무선 장비를 만들기 어렵다”고 설명했다.
 
사람과 협업을 위한 소형 로봇도 공개됐다. 하단에 달린 바퀴 4개로 좁은 공간에서도 민첩하게 움직인다. 자율주행으로 장애물도 알아서 피한다. 상단에 로봇팔을 장착해 연장을 전달할 수도 있고 적재함을 붙여 주요 부품을 옮기는 작업도 가능하다. 근로자들을 찾아다니며 음료를 건네주는 역할도 맡길 수 있다. 이 밖에 근로자를 위한 ‘AR 스마트 글래스’는 착용한 채 부품을 쳐다보면 부품 정보나 장비 설명, 조립 매뉴얼 등이 안경 속 화면에 떴다.
 
통신업계에서는 5G가 이런 B2B(기업간 거래) 시장에서 사업기회를 가져올 것으로 전망한다. 4G가 스마트폰이라는 기기와 사람을 연결할 만한 정도의 속도를 가졌다면 이보다 전송속도가 20배 이상 빠른 5G는 기계와 기계 간(Machine to Machine)간 대용량 전송도 감당할 수 있어서다. 기계끼리의 데이터 전송이 가장 많은 곳이 공장 내부다. 시장조사업체 IHS마킷은 5G가 2035년에 제조업에서만 약 3조3600억 달러(3800조원)의 경제 효과를 유발할 것으로 예상했다. 송 센터장은 “스마트공장은 도입 정도에 따라 초기-중간 1-중간 2-고도화의 네 단계로 나뉜다”며 “국내엔 고도화 단계에 이른 공장이 반도체나 LCD 분야에서 손에 꼽힐 정도로 적어서 5G 환경이 정착하면 이 분야에서 큰 시장이 열릴 것”이라고 말했다.  
 
안산=박태희 기자 adonis55@joongang.co.kr
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