中 63% 독주에 로봇으로 맞불…K조선, 생산성 경쟁

중국 조선업이 세계 수주 물량의 60% 이상을 가져가는 가운데 국내 조선사들이 인공지능(AI)과 로봇을 결합한 생산 자동화로 맞서고 있다. 로봇이 용접·절단·이송 같은 물리 작업을 맡고, AI가 작업 위치와 상태를 판단하는 방식이 실제 조선소 공정으로 들어오면서 생산성 경쟁도 본격화되는 모습이다.
6일 업계와 클락슨리서치 등에 따르면 지난해 중국 조선업계는 글로벌 신규 선박 수주의 63%를 차지했다. 한국은 21%로 2위를 지켰지만 중국이 대규모 생산능력을 앞세워 저가 선종부터 고부가 선박까지 영역을 넓히면서 물량 경쟁의 격차는 커졌다.

국내 조선사들은 같은 인력과 도크로 더 많은 선박을 건조하고자 용접·배관·도장 등 반복 작업의 자동화 범위를 넓히고 있다. 조선소는 선박마다 크기와 구조가 달라 자동차 공장처럼 정형화된 자동화가 쉽지 않지만 AI 기반 비전 인식과 경로 생성 기술이 로봇의 적용 범위를 비정형 작업까지 넓히고 있다.

한화오션 거제사업장에서는 AI가 작업을 판단하고 로봇·자동화 설비가 용접을 수행하는 방식이 실내 용접 공정의 67%까지 확대됐다. AI는 숙련 용접공의 작업 데이터를 학습해 용접 위치와 조건을 판단하고 로봇은 실제 용접을 맡는다. 한 명의 작업자가 여러 대의 로봇을 관리할 수 있어 반복되고 위험한 작업의 인력 부담도 줄일 수 있다. 한화오션은 2030년 실내 용접 공정을 100% 자동화하고 전처리·도장 공정도 절반까지 AI 적용 범위를 넓힐 계획이다.
삼성중공업은 지난 3월 경남 함안에 조선업계 최초의 배관 스풀 자동화 공장 '파이프 로보팹(PIPE ROBOFAB)'을 완공해 가동에 들어갔다. 배관 설계부터 물류·가공·계측·정렬·용접까지 제작 전 과정을 자동화했으며 연간 약 10만 개의 배관 스풀을 생산할 수 있다. 기존 블록 용접과 도장, LNG선 화물창 용접 등으로 넓혀온 자동화 기술을 배관 제작 공정까지 확장한 셈이다.

HD현대중공업 울산조선소에서는 러그 제작·재생·이송을 산업용 로봇과 자율주행로봇(AMR)이 맡는 자율제조 시스템이 실제 가동 중이다. 레이저 비전 센서가 용접선을 인식하면 로봇이 용접을 수행하고 AMR이 완성품을 다음 공정으로 옮긴다. 도입 이후 러그 생산량은 그전보다 87.5% 늘었고, 자율제조 가능 품목도 43종으로 확대돼 전체 물량의 약 95%를 처리하고 있다.

HD현대로보틱스는 지난 5월 미국 슈에스트그룹과 로봇 용접 설루션 '아크리프트 고(ArcLift GO)' 공급 계약을 맺었다. 루이지애나를 포함한 북미 3개 조선소와 브라질 1개 조선소에 공급될 예정으로 국내 조선소에서 축적한 자동화 기술이 해외 생산 현장으로 확장되는 사례다.

숙련공 부족도 자동화 속도를 끌어올리는 요인이다. 선박 수주잔고가 쌓여도 용접과 도장 등 숙련 인력을 단기간에 늘리기 어려운 만큼 로봇이 반복·고위험 작업을 맡고 숙련 인력은 감독과 고난도 공정에 집중하는 방식이 생산능력 확대의 대안으로 자리 잡고 있다.
HD현대가 추진하는 조선용 용접 휴머노이드 로봇은 아직 개발 단계다. 실제 생산 라인에서 가동 중인 산업용 로봇과 달리 향후 현장 실증과 상용화 과정을 거쳐야 한다.

업계 관계자는 "중국도 자동화 투자를 빠르게 늘리고 있어 로봇을 도입했다는 사실 자체가 경쟁력이 되는 단계는 지났다"면서 "AI의 판단 능력과 로봇의 작업 정밀도를 실제 생산량 확대와 건조기간 단축으로 얼마나 연결하느냐가 생산성 경쟁의 핵심이 될 것"이라고 말했다.


김태우 글로벌이코노믹 기자 ghost427@g-enews.com