[비바100] 현대모비스, AI로 생산·물류·R&D… 모빌리티 혁명 이끈다

(사진출처=게티이미지)

최근 자동차 산업에 많은 변화가 감지되고 있다. 이미 내연기관차에서 친환경차로 탈바꿈되고 있으며, 자율주행의 발전으로 운전자가 더 이상 운전대를 잡지 않아도 되는 날이 다가오고 있다. 더불어 기존 운전자 중심 자동차에서 인공지능(AI)을 비롯한 소프트웨어 중심의 자동차로의 변화가 시작됐다.

현대모비스는 자동차 산업 생태계 전환을 잘 파악하고 체질 전환에 적극적인 기업 중 하나다. 제품, 서비스를 결합한 모빌리티 플랫폼이 각광을 받고 있는 상황에서 전사적으로 사업구조를 혁신해 미래 성장 동력을 확보하고 있다.

지난 CES 2023에서 현대모비스는 ‘뉴 모비스’ 비전을 공개하고, 소프트웨어를 중심으로 한 통합 플랫폼을 제공하는 모빌리티 전문 기업으로의 도약을 선언했다. 회사 사명의 의미도 ‘MObility Beyond Integrated Solution’ 으로 재정의했다.

특히, 현대모비스는 임직원들에게 다양한 AI 기술 접목 사례와 폭넓은 적용 분야를 소개하고 적극적인 활용을 독려하고 있다. 지난 2018년 인공지능 기술 개발을 위한 전담 팀을 구성하고 지난 2019년부터는 일반 직원들을 대상으로 인공지능 활용 역량 강화를 위한 교육을 진행하고 있다. 일반적인 제조업체가 AI 기술을 전사 현업 업무에 확대 적용하기 위해 별도의 조직과 특화된 교육 프로그램을 운영하는 것은 매우 선도적인 시도다.

AI는 품질향상과 비용절감, 산업안전 및 고객 만족도 제고 등 경영혁신 전 분야에 걸쳐 이미 게임 체인저로 자리 잡았다. 이에 발맞춰 현대모비스는 연구개발 분야는 물론 생산·물류 등 전사 각 사업부문에 AI 기술 접목을 확대해왔다.


◇AI 기술로 생산 공정 안전사고 예방

 

현대모비스가 새로 개발한 비디오 분석 AI 시스템은 작업자의 위치와 움직임을 실시간 촬영, 영상 분석을 통해 위험을 감지하고 로봇과의 충돌 등 안전사고를 방지해준다. (사진제공=현대모비스)

 

현대모비스는 이를 바탕으로 지난해 10월 생산 공정에서 안전사고를 예방할 수 있는 AI 솔루션을 개발했다. 비디오 분석과 AI 알고리즘을 적용해 생산라인의 작업자 안전을 획기적으로 개선하고 AI와 스마트 팩토리 관련 선행기술을 내재화할 수 있게 됐다. 현대모비스의 비디오 분석 AI 시스템은 고사양 산업용 PC와 이미지 센서, 로직 제어기를 연동해 실시간으로 작업자의 위치와 동작을 감지, 위험을 사전에 방지하는 기술이다.

현대모비스는 작업자 인식 AI 알고리즘과 관련 어플리케이션을 자체 개발해 현장 구축에 성공하면서 향후 다양한 공정에 적용 가능한 비디오 기반의 공장 이상감지 AI 선행기술을 확보했다. 해당 알고리즘과 시스템 전반에 대한 특허출원도 마쳤다. 이를 통해 현장의 안전관리 강화와 생산 효율화를 동시에 도모할 수 있게 됐다.

새로운 비디오 분석 AI 솔루션은 기존 에어리어(Area) 센서로는 감지하기 어려웠던 안전문제를 실시간 영상처리를 통해 해결할 수 있었다. 생산 라인에 설치된 이미지 센서를 통해 전송되는 영상을 ‘작업자 인식(Human Detection)’ AI 알고리즘이 실시간으로 분석하고 작업자의 위험영역 진입을 감지해 로봇과 충돌을 미연에 방지한다.

더불어 ‘자세 추정(Pose Estimation)’ AI 알고리즘에 기반해 작업자의 주요 관절 등 신체구조 및 위험 동작까지 인식해 위험구역 내 보다 철저한 안전관리를 가능하게 해준다. 조립라인에 롤테이너(대차)를 교체 투입하는 과정에서 작업자와 생산로봇이 충돌할 위험을 사전에 차단함으로써 설비 중단을 최소화해 생산 효율도 높아진다.

현대모비스는 창원공장 조립라인에 비디오 분석 AI 기술을 적용한 데 이어 딥러닝 모델 및 데이터 관리체계 구축을 고도화하고, 이를 더 많은 생산 공정으로 확대 전개해 나간다는 계획이다. 이에 따라 김천 램프공장 일부 라인을 대상으로도 해당 솔루션의 시범 적용을 진행하고 있다.


◇AI 로봇으로 스마트 팩토리 구축

 

현대모비스가 모빌리티 핵심기술을 기반으로 새롭게 개발한 이동형 협동로봇이 인간과 교감하며 함께 작업을 진행하고 있다.(사진제공=현대모비스)

 

현대모비스는 모빌리티 솔루션 기업 답게 일반 제조 현장이나 스마트 팩토리 등에 활용할 수 있는 로봇개발에도 성공했다. 인간과 로봇의 상호 작용을 통해 안전하게 협업하는 로봇 기술이다.

현대모비스는 자율주행에 기반한 이동형 협동로봇과 물류로봇 시스템 개발을 완료하고 지난해 11월부터 울산 전동화공장에서 시범 운영 중이다. 다관절 로봇 팔을 가진 이동형 협동로봇은 공장이나 사무실과 같은 환경에서 자율주행 방식으로 이동하며 작업자와 함께 공동 작업을 수행한다. 이동형 협동로봇은 카메라와 라이다 센서를 장착하고 전진과 후진, 좌우 이동 등 다양한 주행이 가능하다.

이 로봇의 가장 큰 특징은 이동형 서비스가 가능하다는 점이다. 일반 산업용 로봇이나 웨어러블 로봇 등과 달리 이동형 협동로봇은 제조 현장 뿐 아니라 가정이나 매장 등 활용 범위가 넓다는 것이 장점이다. 로봇에 장착되어 있는 비전 카메라와 움직이는 팔을 활용해 매장 내 진열대의 제품을 정리하거나, 바리스타가 내린 커피를 고객의 테이블에 서비스하는 등 인간과 로봇이 서로 상호작용 할 수 있는 다양한 작업을 함께 할 수 있게 된다.

이와 함께 현대모비스가 개발한 자율주행 물류로봇은 제조 라인과 물류 창고 사이를 자유롭게 이동하며 작업에 필요한 물품이나 자재를 운반하는 저상형 로봇이다. 높이가 15.2cm인 이 로봇은 최대 200kg까지 적재가 가능하며 12cm의 리프팅 성능을 보유하고 있다. 라이다와 카메라, 초음파 등의 센서를 통해 작업장 내부에서 로봇 스스로 위치를 파악하고, 작업자와 장애물을 회피해 최적의 경로로 물품을 공급하는 기능을 갖췄다.

현대모비스는 한 작업장 내에서 이 같은 자율주행 물류로봇 여러 대를 동시에 활용할 수 있도록 통합 제어할 수 있는 관제 시스템도 확보했다. 관제 시스템의 핵심 요소는 로봇끼리 충돌이나 교착되는 상황을 차단하는 것이다. 현대모비스는 여러 로봇의 흐름을 예측해 실시간으로 제어하는 알고리즘을 독자 개발해 적용했다. 이처럼 협동로봇과 물류로봇은 제조나 물류 거점, 서비스 현장에서 활용 가능하다.

이 같은 로봇 솔루션을 제공하기 위한 통합제어기와 관제시스템을 자체 개발하는데도 성공했다. 또한, 실외에서도 활용이 가능한 로보틱스 시스템을 개발 중이다. 이 시스템에는 경사로나 불규칙한 노면 등 야외 환경에서 안전하게 이동할 수 있는 로보휠 기술이 적용될 예정이다. 로보휠에는 자세 제어 알고리즘을 적용해 제자리에서 360도 회전하는 ‘제로 턴’, 좌우로 움직이는 ‘크랩 주행’등 다양한 주행 모션이 구현될 예정이다.

현대모비스는 현재 개발중인 이동형 협동로봇과 자율주행 물류로봇의 요소 기술을 바탕으로 다양한 로봇 플랫폼을 개발한다는 방침이다. 인간과 로봇의 연결(HRI; Human-Robot Interface), 로봇 구동, 로봇 제어 등 분야를 중점 개발해 스마트 팩토리, 물류 거점, 사무실, 가정 등 다양한 영역에서 로보틱스 솔루션을 제공할 계획이다.


◇AI 기반 차량 소프트웨어·부품 등 효율 생산

 

 

현대모비스는 AI를 활용해 자율주행·커넥티비티 등 미래차 소프트웨어 개발에 나서고 있다. 인공지능을 기반으로 하는 소프트웨어 검증시스템인 ‘마이스트’와 딥러닝을 탑재한 대화형 개발문서 검색로봇(챗봇)을 도입한 것이다. 이로써 차량용 소프트웨어 부문에서 안전성·신뢰성을 확보할 수 있을 것으로 기대된다.

소프트웨어 중심 기업으로 변화를 선언한 현대모비스가 4차산업 최대 화두인 AI를 연구개발 과정에 선제적으로 도입한 것이다. ICT(정보통신기술) 기업이 아닌 자동차 부품업체가 인공지능을 차량용 소프트웨어 개발과정에 도입한 사례로 주목받고 있다.

마이스트는 연구원들이 설계한 알고리즘을 바탕으로 소프트웨어의 모든 연산과정을 AI로 검증한다. 기존 수작업으로 이뤄지던 소프트웨어 검증 업무를 자동화한 것이다. 최근 출시된 자동차에 소프트웨어가 탑재된 전장부품 비중이 증가하면서 이를 분석하는 검증작업의 중요성도 커졌다.

AI 검증으로 소프트웨어의 오류로 발생할 수 있는 품질문제를 사전에 차단하고 극한의 환경에서 정상적인 작동과 안전성과 보안성까지 확보할 수 있게 됐다. 현대모비스는 AI 검증 시스템을 제동과 조향 등의 핵심부품은 물론 자율주행·첨단 운전자 지원시스템(ADAS)·친환경 등 미래차 연구 전 부문으로 확대한다는 방침이다.

마이봇은 20만 건에 이르는 방대한 소프트웨어 개발자료를 연구원들이 쉽게 찾을 수 있도록 돕는다. 연구원들의 의도는 물론 문서의 내용까지 파악해 해결책을 제시해준다. 딥러닝 기반으로 데이터베이스가 쌓이면 쌓일수록 더욱 똑똑해지는 것이 장점이다. 또한, 마이봇은 현재 대중화된 인공지능 스피커나 스마트폰과 달리 자동차 전문용어까지 학습했다. 현대모비스는 마이봇을 내년까지 주요 사업장으로 확대하고, 연구개발 부문 외에도 각종 사내 정보를 검색할 수 있도록 통합 운영할 방침이다.

현대모비스는 이 외에도 조직문화가 직무 만족에 미치는 영향을 검증하기 위한 모델, 전사 보안정책 강화를 위한 예외 유형 분류 모델, 협력사 위험을 사전에 감지하기 위한 알고리즘 등도 개발했다. 이들 중 많은 프로젝트가 기획 단계에서 예상했던 것보다 확대 적용되고 있을 정도로 실제 활용 과정에서 현업부서의 만족도도 상당히 높은 것으로 드러났다.

현대모비스는 이처럼 다양한 부문에서 업무 효율성이 증대된 것을 확인한 만큼, 향후에도 전사 경영 전반에 인공지능 기술을 더 적극적으로 접목해 나간다는 방침이다.

현대모비스 데이터사이언스팀 정창모 팀장은 “많은 임직원들이 인공지능 기술에 대해 막연히 어려운 기술이라는 인상을 갖고 있는데, 이러한 편견이 사라지고 있다”며, “앞으로도 인공지능 기술을 통해 더 많은 현업의 복잡한 문제들을 효율적으로 해결할 수 있도록 지원할 방침”이라고 설명했다.

 

김태준 기자 tjkim@viva100.com