‘5G 협업로봇’이 자율 운송…SKT, 스마트팩토리 솔루션 개발 추진

이광영 기자
입력 2018.12.20 10:17 수정 2018.12.20 11:42
SK텔레콤은 20일 경기도 안산시에 위치한 ‘스마트제조혁신센터’에서 5G 스마트팩토리 확산 전략을 발표했다. 이 자리에서 ▲5G 다기능 협업 로봇 ▲5G 스마트 유연생산 설비 ▲5G 소형 자율주행 로봇(AMR) ▲AR스마트 글래스 ▲5G-AI머신비전 등 5G와 첨단 ICT를 접목한 솔루션 5종을 시연했다.

스마트제조혁신센터는 국내 제조업 경쟁력을 높이는 스마트 제조 관련 연구개발·시험·테스트를 수행하는 조직이다. 산업통상자원부 산하 민관합동 추진단에서 운영한다.

SK텔레콤 5G 접목 솔루션 5종 인포그래픽. / SK텔레콤 제공
◇ 스마트팩토리 확산 위한 ‘올인원 패키지’ 제공…‘심플 엣지’ 구조 도입

SK텔레콤은 많은 제조 공장이 스마트팩토리로 쉽게 전환될 수 있도록 5G네트워크·특화 솔루션·데이터 분석 플랫폼·단말을 ‘올인원 패키지’로 제공한다.

SK텔레콤은 현장 상황에서 발생하는 데이터를 분석해 개선점을 찾고, 이에 맞는 솔루션을 추천해 준다. 5G·AI·클라우드 등 첨단 기술을 설비 전반에 접목할 수 있도록 컨설팅을 한다.

올인원 패키지는 스마트팩토리를 도입하고자 하지만 IT전문인력을 확보하기 어려운 중소기업에 특히 유용한 방식이다. 스마트팩토리 구축 단가를 낮추고, 데이터를 효율적으로 관리하며 현장 노하우를 데이터베이스로 축적할 수 있다.

SK텔레콤은 스마트팩토리 솔루션을 중앙화/가상화해 비용을 줄이고, 효율을 높이는 ‘심플 엣지’를 추진한다.

심플 엣지는 각 설비별로 복잡하게 구성된 솔루션을 중앙서버로 가상화하고, 설비 끝단에는 명령을 수행하는 간단한 장비만 설치하는 구조다. 이 구조에서는 구축 장비 규모를 크게 줄일 수 있다.

5G 스마트팩토리 얼라이언스 인포그래픽. / SK텔레콤 제공
◇ 5G팩토리 표준화 위한 얼라이언스 출범… SKT·삼성 등 19개 기업·기관 참여

SK텔레콤은 5G 스마트팩토리 규격 표준화를 주도해 생태계가 빠르게 확산될 수 있도록 돕는다. 20일 SK텔레콤과 스마트제조혁신센터 주도로 총 19개 기업·기관이 참여하는 ‘5G스마트팩토리 얼라이언스(5G-SFA)’가 출범했다. 통신사로는 SK텔레콤이 유일하게 참여한다.

삼성전자·마이크로소프트·보쉬·지멘스 등 스마트팩토리의 각기 다른 분야에서 활약 중인 기업은 5G-SFA를 통해 분절된 기술·규격을 통일하고, 호환이 가능한 범용 솔루션을 만든다. 5G를 활용한 상용 기술과 사업 모델도 공동 개발한다.

통일된 규격이 마련되면 5G 스마트팩토리 솔루션 개발 속도가 빨라지고 비용이 절감된다. 중소기업도 손쉽게 솔루션을 업그레이드할 수 있게 된다.

장홍성 SK텔레콤 IoT/데이터사업단장은 "올인원 패키지, 심플 엣지, 규격 표준화 등을 통해 5G스마트팩토리가 기존 성과와 시장 전망을 뛰어넘는 고부가 가치를 창출할 것이다"라고 말했다.

◇ 5G 스마트팩토리 솔루션, 사람과 협업 통해 생산성 높여

SK텔레콤과 스마트제조혁신센터는 5G스마트팩토리 솔루션 5종을 공개 시연했다. 솔루션 5종은 사람과 협업을 통해 전체 생산성을 높이는 데 중점을 뒀다. 5G·AI·클라우드 등 첨단 기술도 탑재됐다. 범용 솔루션으로 어떤 기업이든 쉽게 도입할 수 있는 장점을 지니고 있다.

5G 다기능 협업 로봇은 2x1x1.5m(가로x세로x높이) 크기다. 6축 로봇팔과 3D센싱 기능을 탑재한 카트형이다. 이 로봇은 내부 공간에 스스로 제품을 적재하고 자율주행으로 이동한다. 로봇은 근로자의 요청에 따라 제품을 다음 생산 라인으로 옮기거나 불량품만 따로 모아 별도 공간으로 운송하는데 주로 쓰인다.

SK텔레콤은 이 로봇을 ▲자동차 부품 전문기업 ‘셰플러’ ▲광학기기 업체 ‘씨메스’ ▲자동화S/W 업체 ‘엔스퀘어’ 등과 공동 개발했다. 셰플러 안산 공장에서 2019년 1분기 상용화된다.

5G 스마트 유연생산 설비는 생산라인을 마치 블록을 쌓듯 만들 수 있는 솔루션이다. 1.5x1x2m(가로x세로x높이) 크기의 모듈마다 부품 제조를 위한 로봇팔 등이 탑재된다. 생산·검수·포장 등을 담당하는 모듈 3~10개가 모여 하나의 제품 생산 라인이 만들어진다.

5G 소형 자율주행 로봇은 사람과 협업을 위한 소형 로봇이다. 하단에 달린 바퀴 4개로 좁은 공간에서도 능숙하게 움직인다. 자율주행을 통해 장애물을 스스로 피한다.

로봇 상단은 용도에 맞게 바꿀 수 있다. 작은 로봇팔을 장착해 근로자에게 연장을 전달할 수 있으며, 쉴드박스를 장착해 중요한 부품을 다른 라인으로 전달할 수도 있다. 근로자들을 찾아다니며 음료를 제공하는 도우미 역할 기능으로 개조도 가능하다.

AR스마트 글래스는 근로자가 쓰는 AR안경을 통해 설비, 부품 정보, 조립 매뉴얼 등을 실시간 확인할 수 있는 서비스다. 5G는 AR정보를 항상 최신으로 업데이트한다.

5G-AI머신비전은 국내 1호 5G 산업용 솔루션이다. 자동차 부품이 컨베이어 벨트를 지나가는 동안 1200만 화소 카메라로 사진 24장을 다각도로 찍어, 5G를 통해 클라우드 서버로 전송한다. 서버의 고성능 AI는 순식간에 사진을 판독해 제품에 결함이 있는지 확인한다.

SK텔레콤에 따르면 5G-AI 머신비전은 근로자와 협업을 통해 1인당 생산성을 최대 2배까지 높일 수 있다.

SK텔레콤 모델이 5G 스마트 유연생산 설비를 통해 소형IoT 기기가 만들어지는 과정을 지켜보고 있다. / SK텔레콤 제공
◇ 5G 전환 통해 유형별 최적 성능 발휘…공장 설계 유연성·효율 UP

LTE는 단말과 데이터 종류에 관계없이 모두 같은 방식으로 전송 처리해 공장 형태 · 상황 맞춤형 솔루션을 제공하는 데 일부 제약이 있었다. 5G는 설비 유형에 맞게 네트워크 성능을 조정할 수 있다.

예를 들어, 대용량 데이터 전송과 인공지능 클라우드 서버까지 빠른 반응속도를 요구하는 5G-AI머신비전에는 고속 데이터 모드로 네트워크를 설정한다. 빠른 반응속도가 필요한 설비에는 모바일 엣지 컴퓨팅을 주변 5G 기지국에 설치해 데이터 전송에 필요한 구간을 줄인다.

수백대의 자율주행 로봇이 충돌 없이 움직이기 위해서는 좁은 공간에서도 많은 단말을 안정적으로 연결하는 5G의 초연결 특성을 활용한다. 방위 산업용 부품이나 반도체 부품을 제조하는 공장에는 ‘양자암호통신’을 추가 적용해 네트워크 보안 강도를 높인다.

SK텔레콤은 유형별로 네트워크를 최적화할 수 있는 5G 전용 기술 ‘네트워크 슬라이싱’을 2016년부터 개발해왔다. 28㎓ 초고속 데이터 전송 기술, 모바일 엣지 컴퓨팅, 양자암호통신 등을 차례로 상용화할 계획이다.

장홍성 IoT/데이터사업단장은 "5G 상용화로 스마트팩토리 개발과 구축을 우리나라가 주도할 수 있는 기회가 열렸다"며 "다른 ICT회사, 공장자동화 전문기업과 협업해 새로운 5G 팩토리 생태계 구축에 앞장서겠다"고 말했다.


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