로봇산학연관 관계자 15명으로 구성된 로봇소사이어티 관계자들이 지난 7일 LG전자 생활가전의 생산기지인 경남 창원 ‘LG스마트파크’공장을 방문했다. 사진 왼쪽부터 본지 조규남 대표, 생산기술연구원 남경태 수석, 한국로봇산업진흥원 서준교 선임, 에이딘로보틱스 이윤행 대표, 한국로봇산업진흥원 김기진 선임, 뉴로메카 한정헌 전무, 한국로봇산업협회 조영훈 상근부회장, 한국로봇산업진흥원 김서현 단장, 코가로보틱스 박승도 대표, 코가로보틱스 고동욱 대표, 코베리 김홍중 대표, 유진로봇 김종현 전무, 힐스로보틱스 윤종철 CTO, 로봇신문 박경일 부장, 푸드앤로봇 조철현 대표

로봇산학연관 관계자 15명으로 구성된 로봇소사이어티 관계자들이 지난 7일 LG전자 생활가전의 생산기지인 경남 창원 ‘LG스마트파크’공장을 탐방했다.

이 공장은 LG전자 글로벌 가전 생산의 컨트롤 타워이자 프리미엄 가전의 중심 생산 기지로, 2017년 스마트 팩토리 전환을 시작해 2021년 9월 냉장고 라인이 첫 가동을 시작했다.

▲ 경남 창원에 위치한 ‘LG스마트파크’ 전경

LG스마트파크는 국내 가전업계 중 처음으로 지난 3월 세계경제포럼(WEF, World Economy Forum)으로부터 ‘등대공장’에 선정됐다. ‘등대공장(Lighthouse Factory)’은 밤 하늘에 등대가 불을 비춰 길을 안내하는 것처럼 첨단 기술을 적극 도입해 세계 제조업의 미래를 이끄는 공장을 말한다. 세계경제포럼이 2018년부터 전 세계 공장들을 심사해 매년 두 차례씩 선발하며, 국내에서는 포스코(2019년)와 LS일렉트릭(2021년)이 선정된 바 있다. 세계경제포럼은 특히 ‘LG스마트파크’공장에서도 입체물류 자동화, 디지털 트윈, 예지보전, AI 플랫폼 기반 검사, Intelligent Automation(지능형 생산 자동화) 등 5개 분야를 우수 기술 사례로 선정했다.

▲LG가전 감성체험 전시공간인 인스피레이션 갤러리 (Inspiration Gallery) 에서 참가자들이 기념촬영을 하고 있다.

이날 탐방은 간단한 보안 검사를 거쳐 LG가전의 감성체험 전시공간인 인스피레이션 갤러리 (Inspiration Gallery) 방문으로 시작되었다. 이 갤러리에는 거실, 주방 등을 실제 환경과 같게 꾸며 놓고 청소로봇, 에어컨 제품뿐만 아니라 LG전자의 최신 가전 제품인 LG오브제 컬렉션(냉장고, 김치냉장고, 워시타워, 스타일러, 세탁기, 건조기, 공기청정기, 가정용 식물재배기 틔운 등 )들을 전시, 체험할 수 있게 만들어져 있었다. 특히 IoT와 연결되어 인공지능과 스마트 기술을 통합한 LG ThinQ 플랫폼을 통해 집안의 모든 가전제품을 제어할 수 있는 첨단 가전의 모든 것을 볼 수 있는 공간이다.

▲ 관제센터에서 관계자들이 지능형 공정 시스템을 살펴보고 있다. AI, 빅데이터와 시뮬레이션 기술인 디지털트윈(Digital twin)을 결합해 LG전자가 자체 개발했다.

갤러리 방문을 바치고 본격적인 스마트파크 라인 투어가 시작되었다. 냉장고를 생산하는 LG스마트파크 1층 로비에 들어서면 오른쪽 벽면에 모니터 사이니지 18장으로 만든 대형 화면들이 보인다. 사이니지에서는 ‘지능형 공정 시스템’이 보여주는 버츄얼 팩토리(Virtual Factory)를 통해 냉장고 생산, 부품 이동과 재고 상황 등 실제 공장의 가동 상황을 한 눈에 확인할 수 있다.

이 지능형 공정 시스템은 AI, 빅데이터와 시뮬레이션 기술인 디지털트윈(Digital twin)을 결합해 LG전자가 자체 개발했다. 30초마다 공장 안의 데이터를 수집·분석해 10분 뒤 생산라인을 예측하고 자재를 적시에 공급한다. 또 데이터 딥러닝으로 제품의 불량 가능성이나 생산라인의 설비 고장 등을 사전에 감지해 알려준다.

투어는 전체적인 홍보영상 시청과 공장 설명 후 입체 물류 자동화→딥러닝 기반 고주파 용접 →설비/품질 정보화, 지능화→물류공급 시뮬레이션→도어 부착 자동화→포장라인 무인화 순으로 둘러 보았다.

▲ 지상에서 5G 전용망 기반 물류로봇(AGV)들이 바쁘게 돌아다니고 있다.

공장에 들어서면 지상에는 5G 전용망 기반 50대의 물류로봇(AGV, Automated Guided Vehicles)들이 바쁘게 돌아다니며 냉장고 컴프레서나 냉각기 등이 담긴 최대 600kg의 적재함을 최적의 경로로 자동 운반한다. 이 물류로봇은 LG전자 생산기술원에서 자체 개발한 QR 코드 기반의 무인운반 로봇이다.

▲ 생산라인을 따라 최대 30kg의 자재를 이송할 수 있는 고공 컨베이어

LG스마트파크에는 생산라인을 따라 최대 30kg의 자재를 이송할 수 있는 고공 컨베이어가 설치돼 있다. PCB 기판, 도어 힌지, 정수기 필터 등 냉장고 소형 부품들이 담긴 박스를 컨베이어에 얹으면 물류 엘리베이터를 이용해 고공으로 올린 뒤 부품이 필요한 작업 구간으로 자동 배송한다.

또 생산라인에 설치된 지능형 무인창고는 실시간으로 재고를 파악하고 부족하면 스스로 공급을 요청한다.

LG스마트파크는 AI가 탑재된 로봇을 투입해 생산 효율은 높아지고 작업 환경은 더욱 안전해졌다. 특히 로봇이 위험하고 까다로운 작업을 도맡으면서 작업자는 생산라인이나 로봇 작동 상황 등을 모니터링하고 컨트롤하는 데 집중할 수 있게 됐다.

컴프레서나 냉각기 등 화염이 발생하는 용접 라인의 로봇 팔은 고주파 용접 기술을 딥러닝하고 카메라로 위치를 정밀하게 인식해 균일한 온도와 시간을 맞춰 용접한다. 용접 후에도 로봇이 냉매 누설 여부를 확인한다.

20kg에 달하는 냉장고 도어를 들어 본체에 조립하는 라인에도 볼트 작업을 정확하게 진행할 수 있는 3D 비전 인식 기술을 갖춘 로봇이 투입되어 있다.

LG스마트파크는 모듈러 디자인(Modular Design) 설비와 AI기술로 고객의 개인화 니즈에 맞춘 혼류 생산이 가능하다. 도어의 색상과 크기가 다른 냉장고나 국내와 미국, 유럽에서 각각 판매할 냉장고 모델 58종을 한 라인에서 동시에 생산한다.

LG전자는 이 스마트파크 구축으로 생산성을 20% 향상시켰다. 또 새로운 냉장고 모델 생산을 위한 라인 개발 및 구축 기간도 30% 짧아졌다고 한다. 또 스마트파크에 ESS(Energy Storage System; 에너지저장장치), 건물 에너지 관리 솔루션 ‘비컨(BECON)’ 등 친환경 에너지 설비와 기술을 적용해 제품 생산에 투입되는 에너지 효율을 약 30% 개선함으로써 탄소배출량도 감축할 수 있게 됐다. 2017년 스마트 팩토리 전환을 시작, 2021년 9월 냉장고 라인이 첫 가동을 시작했다.

현재는 1단계 공사만 마무리 되어있고, 2025년 전체 스마트파크가 최종 완공되면 기존 최대 200만대 수준인 냉장고 생산 능력이 300만대 이상으로 늘어날 것이라고 한다. LG전자는 지능화 공정 기술을 국내 뿐만 아니라 글로벌 생산 법인에도 확대 적용할 계획이다.

라인 투어 후에는 로봇산학연관 방문자와 LG전자 생산기술담당 김용진 상무를 비롯한 공장 관계자들과 간담회가 개최되었다. 이 자리에서는 스마트파크 관련 궁금한 점과 로봇 기업과의 협력 문제를 논의했다. LG전자측은 특히 물류로봇과 관련하여 저렴한 자율주행 이동로봇(AMR) 공급이 가능하다면 충분히 검토해 볼 수 있을 것이라고 말했다.

▲라인투어에 앞서 등대공장 1층 입구에서 참가자들이 사진 촬영을 하고 있다.

이번 공장 방문을 마친 참가자들은 한결같이 LG전자의 첨단 스마트팩토리의 높은 기술 수준과 현황에 대해 놀라움과 만족감을 표시하면서 세계등대공장으로 선정된 이유를 알 것 같다고 말했다. 이번 공장 방문은 한국로봇산업진흥원과 로봇신문이 함께 진행했으며, 방문단에는 본지 조규남 대표와 박경일 부장, 한국로봇산업진흥원 김서현 단장ㆍ서준교 선임ㆍ김기진 선임, 한국로봇산업협회 조영훈 상근부회장, 뉴로메카 한정헌 전무, 생산기술연구원 남경태 수석, 에이딘로보틱스 이윤행 대표, 유진로봇 김종현 전무, 코가로보틱스 박승도ㆍ고동욱 대표, 코베리 김홍중 대표, 푸드앤로봇 조철현 대표, 힐스로보틱스 윤종철 전무 등 15명이 참석했다.