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자동차 공장에 컨베이어 벨트가 없다…제조혁신 나선 현대차그룹 [Biz-플러스]

싱가포르에 HMGICS 준공…제조·R&D 한곳에

컨베이어 벨트 대신 로봇으로 부품·자동차 운반

소규모 작업장 '셀'에서 조립…생산 유연성 확보

아이오닉5 등 전기차 양산…PBV·AMM 생산 목표

실증 기술, 미국 조지아·한국 울산 EV 공장으로 확대

정의선 "더 효율적으로 車 생산하고 비용 절감할 것"

현대차그룹 싱가포르 글로벌 혁신센터(HMGICS)에서 작업자가 전기차 아이오닉 5를 조립하고 보스턴 다이내믹스의 로봇 스팟이 조립의 품질을 검사하고 있다. 사진 제공=현대차그룹




현대자동차그룹이 싱가포르에 미래 모빌리티를 연구하고 생산, 실증하는 신개념 ‘스마트 도심형 모빌리티 허브’를 구축했다. 이곳은 컨베이어 벨트에서 자동차 생산이 이뤄지던 기존 방식을 벗어난 제조 혁신 기술을 실증·연구한다. 인공지능(AI)과 로보틱스, 디지털트윈 등 다양한 기술을 적용해 생산 효율성을 높이고 세분화된 모빌리티 수요에 유연하게 대응할 것으로 기대된다.

현대차그룹에 따르면 지난 21일 준공식을 마친 싱가포르 서부 주롱 혁신 지구 내 현대차그룹 싱가포르 글로벌혁신센터(HMGICS)는 △지능형, 자동화 제조 플랫폼 기반의 기술 혁신 △다품종 유연 생산 시스템 중심의 제조 혁신 △고객 경험 기반 판매 모델 구축 등 비즈니스 혁신을 바탕으로 ‘인간 중심의 미래 모빌리티’를 연구하고 실증하는 현대차그룹의 테스트베드(시험대)다. 4만 4000㎡ 부지에 들어선 HMGICS는 지하 2층, 지상 7층 규모로 지어졌다. 하나의 건물에 소규모 제조 설비와 연구개발(R&D) 시설, 고객 체험 장소까지 모두 갖춘 복합 공간으로 조성됐다.

세부적으로 1층은 자동물류 시스템과 스마트 팜(Smart Farm), 브랜드 체험 공간으로 꾸며졌다. 2층과 4층은 사무공간, 3층은 스마트 제조 시설과 고객 경험 공간이다. 5층 옥상에는 차량 시승 및 테스트를 위한 스카이트랙(Skytrack)이 설치됐다. 제조 시설은 올해 초 가동을 시작해 아이오닉 5와 자율주행 로보택시를 생산하고 있으며 연간 3만 대 이상의 전기차 생산 능력을 갖췄다.



컨베이어 벨트 없앤 車 공장…로봇으로 부품 운반·결함 발견


준공식을 닷새 앞둔 지난 16일 방문한 HMGICS의 가장 큰 특징은 보통의 자동차 공장에서 필수인 컨베이어 벨트가 단 하나도 없다는 점이다. 컨베이어 벨트가 사라진 자동차 제조 공간에는 스스로 생각하며 움직이는 로봇들이 자리했다. 각각의 로봇은 자동차 부품 운반, 품질 점검 등 기존에 사람이 하던 업무를 도맡으며 보조 역할을 톡톡히 해내고 있었다. 현대차그룹이 HMGICS를 통해 제시한 미래 모빌리티 혁신의 장면들이다.

3층에 위치한 자동차 제조 시설에서는 컨베이어 벨트 대신 타원형의 소규모 작업장인 ‘셀(Cell)’에서 조립이 이뤄졌다. 컨베이어 벨트를 따라 배치된 다수의 근로자들이 차 조립을 하던 기존 방식을 완전히 탈피한 것이다. 총 27개로 구성된 HMGICS의 셀 안에는 작업자 1명과 로봇이 각각의 팀을 이루고 차 생산 작업을 수행하고 있었다.

셀 생산 방식은 세분화된 고객 수요에 유연하게 대응할 수 있다. 셀마다 다른 생산 공정을 적용해 다양한 차종을 적기에 생산하는 것도 가능하다. 전통적인 자동차 공장이 정해진 공정에 따라 특정 차종을 대량 생산하는 방식과 대비되는 지점이다. 허일권 HMGICS 생산실장은 “HMGICS 제조 시설에서는 1시간당 2.5대의 차량을 생산할 수 있다”며 “고객 주문 증가에 따라 차량 생산을 늘리려면 셀을 추가 설치해야 하는데 단 3일 안에 가능하다”고 말했다.

모빌리티 시장은 전기차에 더해 소프트웨어중심차(SDV), 목적기반차량(PBV), 미래항공모빌리티(AAM) 등으로 다변화하고 있다. 셀 생산 방식을 활용한다면 이런 변화에 신속하게 대응할 수 있다. 현대차그룹은 현재 이곳에서 전기차 아이오닉5를 양산 중인데 향후에는 고객 개개인의 성향과 기호 등을 반영한 PBV·AAM 기체까지 생산하는 목표를 세워뒀다.

HMGICS에 도입된 물류 로봇 AMR이 자동차 생산에 필요한 부품을 옮기기 위해 이동하는 모습. 사진 제공=현대차그룹


차량 생산을 위한 대부분의 작업은 사람이 아닌 로봇의 몫이다. HMGICS 현장을 둘러보면 일하는 직원보다 로봇이 더 눈에 많이 띌 정도다. 크고 작은 로봇(약 200대)은 근무 인력 숫자(약 280명)와도 맞먹는다. 자율주행 로봇 AMR과 무인 운반 차량 AGV가 대표적이다. AMR은 초당 최대 속도 1.8m로 움직이며 차량 부품을 운반하고 AGV는 일정 수준으로 조립된 차체를 옮기는 역할을 담당한다. AMR은 특히 라이다 센서로 주변 환경을 인식하고 인공지능(AI)을 기반으로 최적의 경로를 도출한다. AI 키퍼로 불리는 4족 보행 로봇은 작업자 옆에서 조립 품질을 검사하고 있다. 사람이 볼 수 없는 오류까지 잡아낼 수 있는 정확도를 자랑한다.

현대차그룹은 HMGICS의 물류 자동화율을 현재 65%에서 2030년 80%까지 끌어올리는 것을 목표로 하고 있다. 이를 위해 자동차 부품을 분류하는 작업에 로봇을 투입하려는 연구개발을 진행 중이다. 로봇이 스스로 부품을 인지하고 6초 내로 분류할 수 있도록 고도화하는 작업이 이뤄지고 있다. 기존에는 로봇으로 부품 하나를 분류하는 데 18초가량 소요돼 효율이 떨어지는 단점이 있었다.



HMGICS 건물 옥상에 위치한 스카이트랙에서 아이오닉5가 주행하는 모습. 사진 제공=현대차그룹


디지털 트윈 기술 만든 ‘쌍둥이 공장’…최적화 가동률 산정


HMGICS에서는 디지털 트윈 기술도 엿볼 수 있다. 현대차그룹은 건물이나 설비, 생산 시스템 등 실제 현장을 그대로 가상공간에 구현한 쌍둥이 공장인 ‘메타 팩토리’를 구축했다. 우리나라에 있는 직원도 메타 팩토리를 통해 HMGICS의 설비를 제어할 수 있다. 새로운 차종을 생산하기에 앞서 메타 팩토리에서 시뮬레이션함으로써 발생 가능한 문제점을 예측하고 대응할 수 있다. 또 실제 공정을 시범 가동하지 않고도 최적화된 가동률을 산정할 수 있으며 물리적인 방문 없이도 제조와 물류 공정을 손쉽게 관리할 수 있게 된다.

현대차그룹은 싱가포르 현지 고객과의 접점 확대도 놓치지 않았다. HMGICS는 단순 차량 제조를 넘어 신개념 고객경험(CX) 공간으로 조성됐다. 고객이 작물을 직접 재배할 수 있는 ‘스마트 팜’과 구입한 차량의 성능을 점검할 수 있는 스카이트랙이 대표적인 예다. 고객들은 건물 옥상에 위치한 스카이트랙을 통해 핸들링과 주행 성능을 경험한 뒤 차량을 인도받는다. 스카이트랙은 길이 620m, 최대 기울기 33.5도의 코너링 코스를 갖췄다.

스마트 팜에서는 총 9가지의 식물을 재배할 수 있다. HMGICS는 방문객에게 수확한 농작물을 무료로 맛볼 수 있도록 제공하고 싱가포르 지역 사회에 기부할 예정이다. 장기적으로는 싱가포르의 식량 이슈를 해결하는 데 기여하겠다는 구상이다. 싱가포르는 농토의 비율이 1%에 불과해 식량의 90%의 이상을 수입에 의존하고 있다. 이에 싱가포르 정부는 2030년까지 자국 내 식량 생산 비율을 30%까지 높이기 위해 ‘30 By 30’ 정책을 시행하고 있다.

정의선 현대차그룹 회장이 21일 HMGIC) 준공식에서 환영사를 하고 있다. 정 회장은 “HMGICS를 통해 인류 발전에 긍정적 변화를 가져올 수 있는 혁신적인 모빌리티 솔루션을 만들어낼 것”이라고 말했다. 사진 제공=현대차그룹


HMGICS 기술, 미국·한국 공장으로 확대…정의선 “생산 효율성 제고”


현대차그룹은 HMGICS에서 개발·실증한 제조 플랫폼을 미국 조지아 현대차그룹 메타플랜트아메리카(HMGMA)와 2025년 완공 예정인 울산 전기차(EV) 전용 공장 등에 확대 적용할 방침이다. 공장별 생산 효율을 극대화하기 위해서다.

정의선 현대차그룹 회장은 HMGICS 준공식에 참석한 뒤 기자들과 만난 자리에서 “(HMGICS) 기술들을 전 세계에 전파해 다른 공장에서 더 효율적으로 자동차를 생산하고 코스트(비용)를 줄일 수 있으면 싱가포르 공장의 역할을 다 할 수 있다”고 말했다. 그러면서 “지금은 사람 손으로 자동차를 직접 제조하지만 미래에는 로봇이 제조를 하게 된다”며 “사람은 그 로봇을 컴퓨터 프로그래밍으로 제어하고 모든 유지보수를 하게 되기 때문에 연습하는 과정이라고 보면 된다”고 설명했다.

정 회장은 앞으로 자동차 제조 과정 중에서 의장 부분의 자동화가 활발해질 것으로 봤다. 그는 “현재까지 자체나 도장 부분에서 자동화가 많이 됐지만 의장 쪽은 아직 많이 안 된 부분이 있다”며 “다음 세대나 다음 다음 세대에는 자동화가 많이 될 것으로 예상하기 때문에 그 부분에 대해 준비하는 것”이라고 강조했다.

정 회장은 싱가포르에 HMGICS를 조성한 이유를 묻는 질문에 “싱가포르는 전 세계에서 인재들이 많이 모이고 있고 공장 자동화와 자동화를 통한 품질 향상 부분에서 많은 아이디어를 얻을 수 있기 때문에 이곳으로 택했다”고 답했다. 정홍범 HMGICS 법인장(전무)도 “싱가포르는 작은 시장이지만 많은 브랜드들이 진출했고 다양한 시도를 하고 있다”며 “특히 이 지역이 혁신 기술에 대한 수용성과 지원이 상당하다는 점에 주목했다”고 말했다.

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