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AI(인공지능)와 울산. 산업수도 울산의 지속 가능한 미래를 위해선 결코 떼려야 뗄 수 없는 사이다. AI를 전통 자동차 산업에 더하면 자율주행자동차가, 선박에 적용하면 자율운항 스마트십이 탄생한다. 병원이나 의료에 접목하면 스마트 헬스케어가, 공장에 입히면 스마트 팩토리가 된다. 이를 'AI+X'라고 표현한다. 여기서 'X'는 자동차·조선·석유화학 등 특정 산업 뿐 아니라 울산의 모든 제조업 분야에 적용할 수 있을 정도로 무궁무진하다. 4차 산업 시대를 맞아 전통적인 기술로는 한계에 부딪힐 수밖에 없는 지역 제조기업들이 재도약을 위해 AI와의 융합에 도전하고 있다. 교육·연구·창업 지원 등 전주기 일체화된 혁신 생태계를 조성하기 위해 문을 연 UNIST AI혁신파크를 통해 근로자들은 직접 인공지능 교육을 받아 산업현장에 접목하며 디지털 전환 및 제조 혁신에 나섰다.

◇70년 된 제조 공장과 AI기술의 융합

울산에 제당공장을 두고 있는 삼양사의 해묵은 과제 중 하나는 '포장 공정 중량 손실'이었다. 원료당으로 설탕을 제조하면 입도 차이가 있었고, 포장 당시 적정 중량을 맞추더라도 최종 상품에서 중량 편차가 발생했다. 산지별 편차는 물론 계절별, 포장실 온도나 습도차 등에 따른 문제였다. 주로 경험에 의존해 공정을 운영해왔지만 근로자 개개인의 경험치가 다르다 보니 '휴먼 에러'가 발생하게 되고, 중량이 미달되는 상황을 막기 위해 정량 이상으로 포장하는 경우가 많았다. 이 때 발생하는 손실은 기업이 감당해야 했다.

이 문제를 해결하기 위해 AI에 손을 빌렸다. 그룹차원에서 디지털 전환(Digital Transformation)을 강조하던 시기 UNIST AI혁신파크가 AI전문인력을 양성하는 AI노바투스 아카데미아에 참여하게 됐고, 재직자들은 AI 기초·심화교육을 받았다. 교육 효과는 현장 적용으로 이어졌다. UNIST 인공지능대학원 임치현 교수팀의 기술 지도를 받아 원재료에 따른 제당 생산성과 품질의 관계를 데이터로 구축했고, 기존 경험에 의존한 운전 방식에서 벗어나 AI 기반으로 바꿨다. AI교육에 이어 AI컨설팅, AI솔루션 실증 지원사업, 예측모델 개발을 거쳐 현장에 적용할 수 있었다.

이뿐만 아니라 AI를 접목한 정제·여과 공정 최적화 프로젝트, 보일러 공연비 최적화 프로젝트, 저탄소 고효율 스팀 운전을 위한 최적화 솔루션 개발, 포장 인쇄 상태 검사 최적화 등에 나서고 있다. AI를 통해 유틸리티 및 소모품비 연간 3억원, 포장 중량 손실비용 1억원 등을 절감한 것은 물론 현재 진행되는 과제를 완료해 현장에 적용할 경우 연간 약 20억원의 비용을 아낄 수 있을 것으로 기대된다.

삼양사 울산1공장 이재경 제당팀장은 "디지털 전환의 필요성에 따라 UNIST AI혁신파크 교육에 참여하게 됐고, 그동안 사람이 육안으로 점검하던 방식을 디지털화해 실시간 관리가 가능한 AI 모델을 구현하게 됐다"며 "공정·품질·설비관리에 AI를 적용하고 스마트 팩토리를 구축해 설탕 제조공장의 경쟁력을 확보해 나갈 것"이라고 말했다.

◇지역 제조업, AI 전문인력 양성해 혁신 생태계 조성

UNIST AI혁신파크는 AI를 지역 산업에 융합해 경쟁력을 높이겠다는 취지로 지난 2021년 설립됐다. 전임 10명, 겸임 18명 등 총 28명의 교수진이 포진한 UNIST 인공지능대학원과 함께 AI교육과 연구, 창업지원 등 전 주기 일체화된 혁신 생태계를 갖추고 있다.

AI혁신파크의 최대 장점은 현장 근로자를 AI전문가로 양성하고 산업현장에 실제 적용할 수 있는 AI모델을 구현하는 것이다. 지난 2021년 설립 이후 올해까지 전문인력 양성프로그램인 AI노바투스 아카데미아를 운영(1~5기)했고, 울산 기업 86곳, 155명이 수료(예정 포함)했다. 실제 진행된 PBL(Project Based Learning)도 49건에 달한다. 현대중공업 '선박데이터를 이용한 선속 예측', 덕산하이메탈 '솔더볼 성형공정 품질 예측', 효성전기 'MOC 모터 초음파 융착공정 최적화', 클리노믹스 'DNA 기반 생체 나이 예측', 서연이화 '해석데이터 기반 도어트림 충돌 성능 예측' 등 다양한 분야에 적용됐다.

3D 데이터 및 AI 기반 인간 모션 트랙킹을 통해 영화, 웹툰 등에 적용하는 기업 '위딧'을 비롯해 산업AI 및 빅데이터 분석 관련 (주)인터엑스, AI 이미지 분석 및 검사 관련 그레스크에이아이, 모빌리티 안전시스템 관련 (주)아이디온 등 14개 AI 창업기업을 AI혁신파크에 입주시켜 개방형 공동연구 및 창업육성을 지원하고 있다.

AI혁신파크의 성과도 잇따라 나타나고 있다. 삼양사의 제조 공정 혁신은 물론 노후 산업용 플랜트의 핵심 취약설비인 열교환기 결함을 진단하는 창업 기업인 '딥아이'의 인공지능 비파괴검사 솔루션 개발 및 사업화를 지원했다. 기존 결함 진단 등에 17억원, 24일, 300MD가 소요됐다면 딥아이 기술로는 4억원, 6일, 36MD로 가능하다.

또 세종공업은 UNIST 권상진 교수팀의 지도를 받아 자동차 배출가스 중 황산화물 제거를 위한 선택적 환원 촉매 시스템 개발을 위한 설계 검토의 속도를 높여 비용을 절감하고 제품 경쟁력 향상에 기여할 AI모델을 개발하는 성과를 거뒀다.

 

<UNIST AI혁신파크 김경원 사무국장>

"기존 제조업에 인공지능을 접목할 경우 가장 큰 효과를 낼 수 있는 곳이 바로 울산입니다."

UNIST AI혁신파크 김경원 사무국장은 창간 1주년을 앞둔 본지와 가진 인터뷰에서 "인공지능은 다른 분야와 융합할 때 파급력이 더 커진다"며 이 같이 밝혔다.

김 사무국장은 특히 "전통적인 기술로는 울산지역 제조산업의 혁신 한계에 도달했다"며 "재도약을 위해 새로운 기술과의 융합이 절실한데, 그 해답은 인공지능"이라고 강조했다.

그는 "인공지능 융합 연구 분야를 AI+X라고 지칭한다"며 "인공지능을 울산의 기존 산업에 접목해 경쟁력을 강화하고, 또 미래 먹거리가 될 신규사업을 육성할 수 있을 것으로 기대한다"고 설명했다.

김 사무국장 역시 현장 전문가 출신이다. 지난 1985년 SK에너지의 전신인 유공에 입사해 30여년간 근무한 그는 지난 2016년 엔지니어링본부장(전무)을 끝으로 퇴직했다. 그리고 2019년 UNIST 산업공학과 산학협력중점교수가 됐다.

그는 AI혁신파크의 가장 큰 차별성으로 산업체 현장 근로자를 AI전문인력으로 양성하는 교육을 꼽는다. 김 사무국장은 "기존 산업현장에 AI전문가를 투입해 디지털 전환에 나서는 것보다 현장 전문가가 AI를 배우고, 현장에 AI를 직접 접목하는 게 훨씬 효과적"이라며 "인공지능의 필요성을 알면서도 역량이 상대적으로 부족한 중소기업을 대상으로 AI교육과 산학협력 연구를 진행해 공정 효율을 높이는 게 핵심"이라고 설명했다.

김 국장은 AI혁신파크의 성과와 관련해 "UNIST 인공지능대학원 전문 교수들이 명화공업, 한국몰드, 필더세임, 에스피씨아이 등의 기업과 공정 최적화 AI, 비전 검사 AI, 웨어러블 AI, 반도체 소재 AI, 자율주행 AI 등 산학협력 연구를 통해 비즈니스로 이어질 수 있는 기술을 개발하고 생산성 혁신과 비즈니스 모델 혁신을 선도하고 있다"며 "혁신파크에 입주한 14개 AI전문기업 역시 연구진과 공동연구를 수행해 100억원에 가까운 국책과제를 수주하거나 다수의 대외 기술상을 수상하는 등 사업 모델 성장에 중요한 모멘텀들을 축적해 나가고 있다"고 강조했다.

김경원 사무국장은 "인공지능, 디지털 혁신을 어떻게 활용하느냐에 따라 울산의 미래가 달라질 수 있고, 지역 기업들이 UNIST와 함께 인공지능 기반의 새로운 혁신 생태계 조성에 적극 동참하길 바란다"며 "인공지능혁신파크가 울산지역 산업 변화는 물론 국가 경제까지 선도하는데 기여할 수 있도록 최선을 다하겠다"고 말했다. 

 
이왕수 기자
출처 : 울산경제신문(http://www.ulkyung.kr)