미국 조지아주 엘라벨에 위치한 현대차그룹 메타플랜트 아메리카(HMGMA)에서 조립된 차체가 컨베이어 벨트를 타고 이동하고 있다 주요 부품은 자율주행운반로봇(AGV)가 전달하고 완성된 차는 주차로봇이 이송한다. 사진제공=현대차그룹

[서울경제]

“현대차(005380)그룹 메타플랜트 아메리카(HMGMA)가 자동화·시스템화를 통해 품질 측면에서는 (그룹 공장들 중에서) 제일입니다.”

27일(현지 시간) 미국 조지아주 엘라벨에 위치한 메타플랜트에서 만난 권오충 법인장(전무)은 현대자동차그룹의 새로운 생산기지를 이같이 설명했다.

취재진을 실은 카트카가 메타플랜트 안으로 진입하자 지평선이 보일 만큼 광활한 공장 내부가 모습을 드러냈다. 미국 조지아주는 일자리 창출을 위해 한국 최대 자동차 생산기지 울산공장(500만 ㎡)의 두 배가 넘는 여의도 4배 면적(1176만 ㎡)의 부지를 현대차에 무상으로 제공했다. 현대차는 이곳에 로봇과 사람이 협업하는 최첨단 자동차 공장을 전날(26일) 준공했다.

메타플랜트는 우리가 알던 공장 내부와는 풍경이 다르다. 인간 친화적 설계를 통해 기계로 꽉 찬 내부와 소음, 기름 냄새가 없다. 여백이라고 할 정도로 공장이 비었는데 이 공간을 부품을 실은 자율주행운반로봇(AGV)과 자율이동로봇(AMR) 수백 대가 이동했다. 운반 로봇들에 실린 부품은 근로자들이 차량 내부 등을 조립하는 의장 공정으로 전달됐다.

권오충 현대차그룹 메타플랜트 아메리카(HMGMA) 법인장(전무)이 27일(현지 시간) 미국 조지아주 엘라벨에 위치한 메타플랜트에서 취재진과 인터뷰를 하고 있다. 사진 제공=현대차그룹

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美 조지아주 일자리 위해 땅 무상제공
韓 최대 울산공장 2.5배 부지에 공장
공정 대부분 로봇 자동화 ‘품질’ 보장

미국 조지아주 엘라벨에 위치한 현대차그룹 메타플랜트 아메리카(HMGMA) 차체 공장에서 거대한 로봇팔이 차체를 들어올려 이동하고 있다. 메타플랜트는 차체 공장 100%를 로봇으로 자동화했다. 사진 제공=현대차그룹

차체 공장에는 컨베이어벨트 위로 수백 대의 거대한 로봇 팔이 분주히 움직였다. 로봇 팔이 자동차 문을 들고 조립하는 모습이 특히 눈에 띄었다. 이 작업은 육중한 차 문의 무게 때문에 공장 근로자들이 가장 꺼리는 일이었다. 하지만 메타플랜트는 이 작업을 세계 최초로 100% 로봇화했다. 로봇은 카메라가 장착된 ‘비전’ 기능을 통해 컨베이어벨트로 이송된 차체의 문을 마치 눈으로 보듯 스캔했다. 모니터에는 비전이 바라본 시야가 표시됐다. 조립될 부위의 위치와 간격이 표시되고 비전의 계산이 끝나자 로봇팔들은 족히 100㎏는 될 법한 차 문을 가볍게 들어 차체에 맞추고 드릴을 돌리며 조립했다.


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조립 오류 발생 시 즉각 SW로 조정
로봇, 도장 면 모래 알갱이도 포착해
“사람은 실수 하지만 로봇은 달라”

미국 조지아주 엘라벨에 위치한 현대차그룹 메타플랜트 아메리카(HMGMA)에서 자율주행 주차로봇이 조립이 완성된 차를 이송하고 있다. 사진제공=현대차그룹

놀라운 지점은 로봇 자동화의 수준이다. 인간이 조립하는 차 문은 근로자의 컨디션과 작업 환경에 따라 미세한 오류가 날 수도 있다. 소위 ‘단차’가 발생하는 것이다. 하지만 로봇이 수행하는 이 작업은 오류가 나면 소프트웨어로 세팅 값을 보정해 즉각 조립 위치를 조정한다. 14대의 로봇들은 협동 제어를 통해 한 치의 오차도 없이 자동차 문을 장착할 수 있다.

진짜 제대로 조립됐을까. 메타플랜트에는 현대차그룹의 보스턴다이내믹스의 일명 로봇 개, 4족 보행을 하는 ‘스팟(SPOT)’이 돌아다녔다. 스팟은 용접 부위 등을 촬영하고 합격 여부를 전달한다. “세계에서 가장 진보된 공장”이라는 권 법인장의 설명이 체감됐다.

권 법인장은 “사람은 실수할 때도 있고, 놓칠 때도 있고, 잘못할 때도 있는데 장비는 그렇지 않다”며 “자동화하고 확인하고 검증하는 시스템도 있으니 품질은 균일하다”고 설명했다. 그는 이어 “필드(시장)에 나가는 품질은 분명히 여기가 훨씬 유리할 거라고 보고 있다”고 강조했다.

메타플랜트에는 준공일 기준 약 10만 대의 생산라인이 완성돼 880명이 일한다. 10만 대당 고용 인원은 현대차 울산공장(약 150만 대)의 3분의 1 수준인데 자동차의 품질은 더 낫다는 평가다. 조립은 물론 차체의 미세한 도장 불량도 잡아내는 검수 능력은 로봇이 사람과 비교할 수준을 넘어섰다는 게 권 법인장의 판단이다. 실제로 로봇은 도장 면에 모래 알갱이 만한 이물질이 있어도 잡아낸다.


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메타플랜트는 소프트웨어중심(SDF) 공장
모든 생산 과정DL 데이터로 쌓이는 구조
‘가상 공장’서 미리 생산 해보기도 가능
휴머노이드 로봇 ‘아틀라스’도 투입 예정

현대자동차그룹의 로봇 계열사 보스턴다이내믹스가 개발한 휴머노이드 로봇 ‘아틀라스’가 부품을 선반으로 옮기는 작업을 수행하고 있다. 사진제공=보스턴다이내믹스

품질에서 울산공장을 앞지른 메타플랜트의 생산 능력은 계속해서 발전할 예정이다. 메타플랜트가 인공지능(AI) 시스템이 관제하는 소프트웨어중심공장(SDF)이기 때문이다. AI를 기반으로 시스템과 로봇이 완벽히 통제되고 생산 데이터도 축적된다. 쌓인 데이터는 실제와 같은 물리법칙이 적용된 가상현실 속 공장 ‘디지털 트윈’에서 활용되고 공장의 생산성은 소프트웨어처럼 업그레이드된다. 권 법인장은 “향후 어떤 차종이 (생산에) 들어오거나 라인을 개조·확장할 때 디지털 트윈에서 먼저 시뮬레이션을 해보고 미리 반영해 실제 라인에 바로 적용할 수 있다”고 말했다.

메타플랜트의 로봇들도 진화한다. 현대차그룹은 보스턴다이내믹스의 휴머로이드 로봇 아틀라스를 곧 이 공장에 투입할 예정이다. 아틀라스는 메타플랜트에서 활약을 위해 최근 AI 강화학습을 수행하고 있다. 현대차 관계자는 “아틀라스가 부품 운반 등 단순 반복 작업에 투입되면 작업자의 부담도 덜고 생산성과 효율성 향상에 기여할 수 있을 것”이라고 말했다.

미국 조지아주 엘라벨에 위치한 현대차그룹 메타플랜트 아메리카(HMGMA)에서 한 직원이 도장이 완료된 차체에 배터리와 구동모터, 외장 부품, 전장 부품 등을 조립해 완성차를 만드는 의장 공정 작업을 하고 있다. 사진 제공=현대차그룹

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엘라벨=구경우 기자([email protected])