[매일경제] 로봇이 선체 용접·절단까지 …"조선업 살길 자동화뿐"

📰 로봇이 선체 용접·절단까지 …"조선업 살길 자동화뿐"

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삼성重 거제조선소 가보니
무인·자동화로 인력난 해결
4족보행 로봇 '워치독' 눈길
"中 조선사, 韓 기술 따라잡아
로봇 집중해 추격 뿌리쳐야"

 

체감온도가 영하 10도 아래로 내려갔던 지난 4일 삼성중공업 거제조선소를 방문했다. 조선소 안쪽으로 들어서자 수백 t 규모 대형 선박 블록을 옮기는 트랜스포터가 줄지어 가는 모습이 눈에 들어왔다. 트랜스포터는 고중량 화물을 운반하기 위해 고안된 트럭 형태의 대형 특수 차량이다.

 

바닷바람이 더해진 추위도 잊은 듯 작업자들 움직임이 부산했다. 3년치 이상의 일감이 꽉 차 있어 완성된 블록을 쉴 새 없이 나르고 이후 공정을 이어 가야 제때 납기를 맞출 수 있어서다. 거제조선소에서 가장 큰 640m의 제3도크에서는 초대형 LNG선 4대를 동시에 건조하고 있었다.

 

16년 만에 찾아온 호황을 누리는 거제조선소에서는 미래형 조선소를 위한 준비도 동시에 진행하고 있었다. 본관 3층에 마련한 마린테크프라자에 들어서자 4족 보행 로봇 '워치독'이 마중 나와 반겼다.

 

4족 보행 로봇 '워치독'은 암모니아 실증 설비에서 사람 대신 안전 순찰을 하기 위한 목적으로 삼성중공업이 자체 개발했다. 차세대 고부가가치 선박인 암모니아 추진선을 개발하기 위해 암모니아 실증 설비를 거제 조선소에 세웠다. 독성을 가진 암모니아를 안전하게 관리하기 위해 로봇을 적극 활용할 계획이다.

 

삼성중공업은 전통 제조산업으로 손꼽히는 조선업이 본업이지만, 이미 20년 이상 로봇을 연구개발해왔다. 과거에 생산성 향상에만 초점을 맞췄던 로봇 개발은 최근 조선업의 인력난과 고령화를 고려해 '무인화·자동화'를 목표로 삼고 달려가고 있다

 

최두진 삼성중공업 로보틱스사업팀장(상무)은 "인력 유출 여파로 조선소 전문 인력의 평균연령이 높아진 상황인 데다 젊은 층의 전통 제조업 기피현상까지 심화하고 있다"며 "생존을 위해서는 호황기가 이어지는 5년 안에 자동화·무인화 기술로 전환한 첨단 조선소로 거듭나야 한다"고 강조했다.

 

삼성중공업은 로봇 개발 투자를 매년 늘리고 있다. 지난해 연구개발 비용은 전년보다 3배 이상 늘었다. 올해도 작년보다 3배 가까이 증액했다. 최성안 삼성중공업 부회장이 2023년 대표로 취임한 후 자동화·무인화·디지털화를 통한 '24시간 운영 가능한 조선소'를 여러 번 강조하면서 미래 조선소 전환을 위한 투자가 크게 늘었다.

 

이처럼 로봇 개발에 집중 투자하는 것은 중국의 매서운 추격 때문이다. 중국 조선업계는 한국이 우위에 있었던 액화천연가스(LNG), 메탄올을 비롯한 대체연료 선박 시장에서도 자동화 기술을 적극 도입해 빠른 속도로 기술격차를 따라잡고 있다. 최 팀장은 "중국은 한국 조선사 수준으로 자동화율이 올라왔을 만큼 정부 지원 아래 기술 투자에 힘을 쏟고 있다"고 우려했다.

 

조선업 로봇 개발 분야에서 조선소는 난도가 높은 분야다. 선박 크기에 맞게 자동화하려면 로봇도 함께 커져야 하고, 도크가 야외인 것도 개발·운영 측면에서 한계가 컸다.

 

이에 로보틱스사업팀은 내업(공장)부터 손을 봤다. 절단·용접을 포함한 일부 공정을 자체 제작한 로봇을 도입해 자동화에 성공했다. 2027년까지 전체를 자동화하고 작업자 수를 최소화할 방침이다. 이후 공장 밖 야드에서 일하는 외업에서도 수동 용접 비중을 줄일 계획이다.

 

 

 

 

 

 

✍ 정리

 

삼성중공업 거제조선소는 조선업의 인력난과 경쟁력 강화를 위해 로봇을 활용한 자동화·무인화 기술을 적극 도입하고 있다. 4족 보행 로봇 ‘워치독’을 비롯해 절단·용접 로봇을 활용한 자동화 공정을 확대하고 있으며 이를 통해 중국 조선업체의 기술 추격을 따돌리고자 한다. 2027년까지 전체 공정을 자동화하는 것이 목표다.

 

 

 

 

 

1️⃣ 조선업 자동화 도입 현황

• 삼성중공업 거제조선소는 3년치 이상의 일감을 보유하며 바쁘게 가동 중
• 자동화 및 무인화 기술을 적극 도입하여 생산성 향상을 도모하고 있음
• ‘워치독’ 로봇을 활용해 위험 작업 구역에서의 안전 점검을 수행 중

 

 

2️⃣ 로봇 개발 및 투자 확대

• 삼성중공업은 20년 이상 로봇 기술을 연구해왔으며, 최근에는 자동화·무인화 중심으로 전환 중
• 연구개발(R&D) 비용을 지속적으로 증액하며 자동화 기술을 조선업 전반에 적용하고 있음
• 24시간 가동 가능한 첨단 조선소를 목표로 하고 있으며 2027년까지 공정 자동화를 완료할 계획

 

 

3️⃣ 중국과의 경쟁 심화

• 중국 조선업체들은 정부 지원을 받아 자동화 기술을 빠르게 발전시키며 한국을 추격 중
• 한국 조선업이 경쟁력을 유지하기 위해서는 로봇 및 자동화 기술을 더욱 발전시켜야 함

 

 

4️⃣ 조선소 내 자동화 적용 사례

• 일부 공정에서는 자체 제작한 로봇을 통해 절단·용접 공정을 자동화하는 데 성공
• 향후 공장 내 자동화 범위를 확대하고 야드 작업에서도 수동 용접 비중을 줄일 계획

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

🔍 추가 조사: 삼성중공업 자율 항해 선박 (Shift-Auto)

 

 

 

 

 

삼성중공업 자율 항해 선박 Shift-Auto

 

 

1️⃣ Shift-Auto 개요

• 삼성중공업이 설계 단계부터 완전자율운항 기능을 탑재한 연구 선박
• 12인승 규모의 카타마란 구조로 설계 → 선체 흔들림 최소화
• 삼성전자 IoT 시스템 ‘스마트싱스’ 적용 → 데이터 수집의 신뢰성과 안전성 확보
• 기존 자율운항선박과 달리 자동 접·이안, 음성기반 제어 등 다양한 자율운항 기술 적용

 

 

 

2️⃣ Shift-Auto의 주요 기능

• 미션 기반 자율운항: 선원의 개입 없이 자동 접이안, 자율운항, 정박 가능
• AI·IoT 기술 접목: 자율운항 통합 플랫폼으로 발전 계획

 

 

 

 

 

스마트싱스(SmartThings) for Ships 적용

 

 

1️⃣ 주요 기능

• 출항 모드
  • 원격으로 엔진 시동, 온도 설정, 조명 점등
  • 선장 및 승무원의 출항 준비 시간과 에너지 절감
• 케어 모드: 전력 시스템, 공조 시스템, 공기 질, 연기 경보 등을 종합적으로 모니터링
• 보호 모드: 정박 중 이상 징후 모니터링 및 즉각 알림 제공
• 스마트싱스 프로 대시보드: 선박 내 모든 정보를 한눈에 확인하고 관리 가능

 

 

 

 

 

 

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💡현직자에게 할 질문

 

 

 

1️⃣ 조선업 자동화 기술의 한계와 극복 방안

• 현재 조선소 자동화 기술의 가장 큰 기술적 한계는 무엇이며 이를 해결하기 위해 어떤 연구와 개발이 진행되고 있나요? 예를 들어 선박 크기에 따른 로봇 크기 조정 문제나 도크가 야외 환경이라는 점이 자동화 시스템 설계에 어떤 영향을 미치는지 구체적인 사례가 궁금합니다.
• 용접·절단 자동화 로봇이 이미 도입되었다고 하지만 야외 환경에서의 안정성과 작업 효율성은 얼마나 확보된 상태인가요? 특히 날씨 변화(비, 바람, 습도, 온도 차이)가 로봇의 성능에 미치는 영향을 어떻게 최소화하고 있나요?
• 현재 자동화 시스템이 실제 현장에서는 어느 정도의 비율로 활용되고 있나요? 전체 공정 중 자동화된 부분과 아직 사람이 개입해야 하는 부분의 비율은 어떻게 되며 사람이 개입해야 하는 이유는 무엇인가요?

 

 

 

2️⃣ 중국 조선업과의 차별화 전략 및 경쟁력 유지 방안

• 중국 조선업체들은 정부 지원을 바탕으로 자동화율을 빠르게 높이고 있다고 하는데 한국 조선업체들은 이러한 중국의 추격을 따돌리기 위해 어떤 차별화 전략을 준비하고 있나요? 기술력 외에도 원가 경쟁력, 납기 일정, 친환경 규제 대응 등의 측면에서 어떤 점이 우위에 있나요?
• 한국 조선업체들은 고부가가치 선박(예: LNG선, 암모니아 추진선 등)에 집중하고 있는데 중국이 이 시장에서도 경쟁력을 갖추게 될 경우 삼성중공업이 이를 차별화할 수 있는 핵심 기술이나 전략은 무엇인가요?
• 조선업의 자동화 경쟁이 단순히 기술 개발만으로 끝나는 것이 아니라 실제 고객(선주)과의 계약 체결에서도 중요한 요소가 될 것 같습니다. 선주들이 조선소의 자동화·무인화 기술을 얼마나 중요한 요소로 평가하고 있으며 이에 따른 주문 패턴 변화가 감지되고 있나요?

 

 

 

3️⃣ 2027년 목표인 ‘완전 자동화 조선소’ 실현 가능성 및 리스크

• 2027년까지 조선소 공정 전체를 자동화한다는 목표를 설정했는데, 현재 로드맵상에서 가장 큰 장애물은 무엇인가요? 예를 들어, 기술적 난제, 인력 구조 개편 문제, 규제, 투자 비용 증가 등 어떤 요소가 가장 큰 변수로 작용할 가능성이 있나요?
• 자동화가 진행될수록 유지보수 및 긴급 대응이 중요한데, 로봇과 자동화 시스템의 유지보수 인력은 어떻게 구성될 예정인가요? 기존 용접·절단 작업자들이 유지보수 담당자로 전환될 가능성이 있는지, 혹은 별도의 신규 인력을 채용할 계획인지 궁금합니다.
• 자동화 시스템이 적용된 이후 실제 조선소 생산성이 얼마나 향상될 것으로 예상되나요? 예를 들어, 인건비 절감 비율, 작업 속도 향상, 제품 불량률 감소 등의 측면에서 정량적인 목표가 있나요?

 

 

4️⃣ ‘Shift-Auto’ 자율운항 기술과 조선업의 미래

• Shift-Auto와 같은 자율운항 선박이 상용화되면 해운업체들이 이를 적극적으로 도입할 가능성이 얼마나 높다고 보시나요? 기존 선박 운영 방식과 비교했을 때 자율운항이 실제 비용 절감이나 효율성 측면에서 얼마나 메리트가 있나요?
• 현재 Shift-Auto가 탑재한 자율운항 기술(자동 접이안, 음성기반 제어 등)이 상용화 선박에서도 그대로 적용될 수 있는 수준인가요? 아니면 실증 단계에서 추가적으로 보완해야 할 요소가 남아 있나요?
• 자율운항 기술을 선박에 적용하려면 법적·규제적 문제도 있을 것 같은데 현재 국제 해사기구(IMO)나 각국 정부 규제 대응은 어떻게 진행되고 있나요? 완전자율운항 선박이 운항 승인을 받기까지 얼마나 시간이 걸릴 것으로 예상하시나요?

 

 

 

5️⃣ 스마트싱스(SmartThings) for Ships의 실질적 효과와 개선점

• 스마트싱스 기술을 조선소와 선박 운영에 도입함으로써 실제 현장에서 체감하는 가장 큰 변화는 무엇인가요? 예를 들어 기존 대비 데이터 수집 및 분석의 속도나 정확성이 얼마나 향상되었나요?
• 스마트싱스의 ‘보호 모드’ 기능이 정박 중 이상 징후를 감지한다고 하는데 실제로 얼마나 신뢰성이 있는지 궁금합니다. 기존 경보 시스템 대비 얼마나 정밀하게 이상 감지를 할 수 있으며 오작동(잘못된 경보)이 발생할 확률은 어느 정도인가요?
• 스마트싱스의 데이터 수집 및 분석 기술이 발전하면 향후 조선소 자동화뿐만 아니라 선박 유지보수 관리에도 적용될 가능성이 있을까요? 선박의 사전 유지보수(Predictive Maintenance)를 자동화할 수 있는 로드맵이 있다면 궁금합니다.