생산인구 감소에 제조업 AI 전환… 디지털 트윈 공장 본격화

제조업 현장에 생성형 AI와 디지털 트윈 기술 도입이 확산되고 있다. [사진=연합뉴스]

제조업 현장에 생성형 AI와 디지털 트윈 기술 도입이 확산되고 있다. 반도체·배터리 등 주요 산업을 중심으로 공정을 가상 공간에서 분석·검증하는 지능형 생산체계 구축이 본격화되면서 제조업 운영 방식에도 변화가 나타나고 있다.

기존 스마트팩토리가 공정 자동화 중심이었다면 최근 AI가 생산 데이터를 분석하고 공정을 최적화하는 방식으로 발전하고 있다. 특히 실제 공장을 가상 공간에 구현하는 디지털 트윈 기술이 제조 현장에 적용되면서 생산 효율 개선 시도가 이어진다. 

반도체·배터리 업계 디지털 트윈 도입 확대

SK텔레콤은 최근 글로벌 AI 행사 'GTC 타이베이'에서 엔비디아 옴니버스 기반 디지털 트윈 기술을 공개했다. SK하이닉스 반도체 제조 공정을 가상 환경에 구현해 생산 공정과 설비 운영을 사전에 검증하는 방식이다.

디지털 트윈은 실제 공장과 설비를 가상 공간에 구현해 공정 변경이나 설비 배치에 따른 영향을 미리 확인하는 기술이다. 생산라인을 멈추지 않고도 운영 효율을 검증할 수 있어 제조업 생산성 개선 기술로 활용 범위가 확대되고 있다.

SK텔레콤은 AI가 제조 현장의 3D 데이터를 분석하고 운영 효율을 높이는 '피지컬 AI' 플랫폼 구축도 추진하고 있다. 반도체 공장처럼 복잡한 제조 환경에서도 안정적인 운영이 가능하도록 GPU·메모리 활용 효율과 3D 장면 처리 성능 개선 작업도 병행하고 있다. 

배터리 업계도 AI 기반 생산체계 구축에 나서고 있다. 산업통상자원부는 최근 충북 청주의 LG에너지솔루션 지능형 자율제조 현장을 방문해 제조 AI 적용 사례를 점검했다.

LG에너지솔루션은 디지털 트윈 기술을 적용해 신규 설비 생산 속도를 기존 대비 50% 이상 높였다고 밝혔다.

투자 비용과 생산라인 면적은 절반 수준으로 줄였으며 하나의 생산설비에서 다양한 규격의 배터리를 생산할 수 있는 유연 생산체계 구축도 추진하고 있다.

정부 제조 AI 지원… 산업 경쟁력 확보 필요

정부는 제조업 AI 전환을 산업 경쟁력 확보를 위한 핵심 과제로 보고 지원을 확대하고 있다.

산업부는 제조업 AI 전환 프로젝트인 'M.AX(제조 AI 대전환) 얼라이언스'를 중심으로 제조기업과 AI 기업, 연구기관 간 협력 체계를 구축 중이다.

현재 반도체·로봇·팩토리 등 11개 분과에 약 1500개 기업·기관이 참여하고 있으며 올해 제조 AI 확산과 생산 혁신 지원 사업도 추진하고 있다.

중소기업 현장에서는 업종별 맞춤형 AI 지원 필요성도 제기되고 있다.  최근 중소기업중앙회에서 열린 '중소기업 신성장동력 AI 전환 확산 정책 토론회'에서는 업종 특성에 맞는 AI 전환 정책과 실무형 지원 체계가 필요하다는 의견이 나왔다.

김주미 중소벤처기업연구원 수석연구위원은 "업종별 격차를 고려한 공동 대응 체계 구축이 필요하다"고 말했다. 이영환 고려대학교 디지털혁신연구센터장은 업종별 공통 수요 기반의 공동 실증과 표준 AI 모델 구축 필요성을 제시했다.

업계 관계자는 "제조업 경쟁력이 단순 생산 규모 중심에서 AI 기반 운영 효율 중심으로 이동하고 있다"며 "생성형 AI와 디지털 트윈 도입은 앞으로 제조 현장의 핵심 경쟁 요소가 될 가능성이 크다"고 말했다.

[폴리뉴스 김진우 기자]