2003년 설립 이후 섬유기계 첨단화를 통한 섬유생산 혁신을 지속적으로 주도한 한국섬유기계융합연구원(성하경 원장)은 전문생산기술연구소로서 최근 지능형 첨단산업혁신을 위한 관련 기술 연구는 물론 다양한 산업으로 확산을 적극 이어가고 있다. KOTMI 내 첨단로봇융합연구센터와 스마트제조연구센터 2개 연구센터로 구성된 로봇자율생산연구본부에서는 로봇 관련 기술, 이를 제조현장에 적용하기 위한 연구에 몰두한다. 기존 공장을 스마트공장으로 혁신하기 위한 AI(Artificial Intelligence), 비전(Vision), 제어(Control) 기술을 확보하여 국내 기업으로 확산할 목표 아래 힘쓰고 있다. 특히, 최근에는 첨단로봇과 AI·모빌리티 중심의 양대 축을 필두로 푸드테크를 아우르는 기술연구도 진행 중이다.
월간인물 12월호 제조 산업 특집 기획으로 인사드리게 되어 반갑습니다. 스마트 융합생산기술 연구 및 기계장비, 기계로봇 시스템 국산화 개발에 힘쓰며 산업의 지속가능한 혁신에 기여하는 로봇자율생산연구본부의 주력 연구 분야, 대표적인 성과에 관해 직접 말씀을 부탁드립니다.
로봇자율생산연구본부는 섬유공정에서 원사를 만드는 기계부터 최종제품(의류, 산업용 제품 등)을 만드는 데 사용되는 기계인 와인더기, 연사기, 제직기, 정경기, 염색기, 텐터기, 봉제기 등의 국산화와 성능향상을 위한 기술개발을 주도했습니다. 최근에는(2019년~2023년, 5개년) 각 섬유생산 스트림 공정에 로봇자동화를 구현하기 위한 「섬유산업 표준공정모델」 19개를 개발하였습니다. 5개년 동안 국내 최초로 섬유기업 양산라인에 로봇을 적용하면서 원가절감, 생산성 향상, 직무기피해소의 결과를 얻어 기업체의 로봇도입이 확산되고 있습니다. 전국 34개 섬유기업에 47대 다관절로봇을 적용하여 생산현장의 로봇자동화를 구현하였습니다. 올해부터는 첨단로봇 기술인 AI 기술, 디지털트윈기술, 모바일로봇기술, 지능형 그리퍼기술, 모빌리티기술들을 연구하여 점차 무인 섬유공장을 구축하는 것을 목표로 연구하고 있습니다.
본부 내 첨단로봇융합연구센터, 스마트제조연구센터의 역할에 관해서도 들어보고 싶습니다.
첨단로봇융합연구센터는 로봇연관 기술로 유연소재를 다루는 분야에 적용하기 위한 연구를 주로 하는 센터입니다. 유연소재를 다루는 산업으로 로봇자동화 전환이 낮은 섬유, 화학, 식품, 바이오 등이 해당됩니다. 특히, 유연한 제품이나 비정형의 액체류를 사용하는 산업 현장에 특화된 로봇 그리퍼, 모바일로봇 시스템, 로봇과 장비 등 이종 간 통합화 기술을 연구하고 있습니다. 최근에는 기존의 연구 분야를 통합하여 첨단로봇인 협동-모바일로봇과 AI, 디지털 트윈 등의 기술을 바탕으로 한 제조 현장의 AI자율화 기술을 개발하고 있습니다.
스마트제조연구센터에서는 기존 제조업의 전체 공정에 대해 ICT(Information and Communication Technology)와 AI 기술 연구로 산업전환 디지털화 및 미래 첨단산업 전환 기술을 연구하고 있습니다. 섬유산업을 비롯한 모빌리티 부품산업의 구조 혁신을 위한 생산시스템, 제품 및 이와 연계된 제조활동을 포함한 연구를 수행하고 있습니다.
두 센터에서는 기업에서 활용할 수 있는 특허기술을 확보하여 기술이전을 통한 사업화를 구현하고자 합니다. 특히, 유연소재를 다루는 그리퍼개발에 관한 특허를 출원하고 있으며 생산라인에서 사용할 수 있는 협동로봇을 탑재한 모바일로봇 기술을 이전한 사례가 있습니다.
내년도에 새롭게 준비하고 계신 내용이나 이어질 후속 연구, 프로젝트 방향성이 있다면 무엇일지 언급해주신다면 감사하겠습니다.
로봇자율생산연구본부는 기존에 진행하던 섬유연관산업과 신규산업을 대상으로 하는 두 가지 방향의 연구 계획을 가지고 있습니다. 섬유연관산업을 대상으로 하는 연구계획은 앞에서 말씀드린 바와 같이 AI 자율제조라인 구현을 위한 기술개발로 지속적으로 추진하고자 하는 방향입니다.
신규산업 대상 프로젝트는 섬유산업에서 연구와 실증을 통해 얻은 기술을 활용하여 식음료 산업의 푸드테크 연관 기술개발 내용으로 기획하고 있습니다. 섬유·화학·식음료 분야에서는 공통적으로 적용되는 다양한 기술이 필요한데 AI 적용 지능 기술, 물체 인식 및 검사 비전 기술, 유연소재 그리핑 기술, 화학적 특성을 고려한 안전 기술 등이 필요합니다. 특히, 최근 정부 정책적으로 푸드테크 산업영역이 성장하고 있는데 본 기술들을 푸드테크 산업으로 응용 확산하는데 산·학·연·관의 협력으로 진행하고자 합니다. 국내 식품관련 연구원과 협업을 통해 기술적 및 지역적 특성을 고려하여 신규 프로젝트 기획과 수행을 추진하고 있습니다. 푸드테크는 원소재 채집과 가공에서부터 최종 푸드매장 판매에까지 범위가 아주 넓습니다. 저희 본부에서는 푸드테크 범주에서 생산공장과 판매매장에 대한 로봇자동화 기술확보에 주요 관심이 있습니다. 식음료 생산현장에서의 열악한 공정을 로봇자동화로 대체하고, 무인화 매장을 넓히는 기술확보를 위한 연구를 하고자 합니다.
올해 제조 산업의 기술 현황을 포함하여 최근 전문가로서 또는, 조직 차원에서 주목하고 계신 분야 내 중요 이슈가 있다면 무엇인가요?
최근 국내외적으로 제조산업의 이슈로 자국의 제조능력 확보와 효율향상을 위해 각국에서 기술확보에 주안점을 갖고 있다고 볼 수 있습니다. 정부에서는 주도적으로 제조산업에 AI를 입혀 첨단제조산업의 혁신을 이루고자 하며 섬유를 포함한 반도체, 자동차 등 12개 업종에 총 3조 7천억 원을 투입할 계획입니다. 저희 연구원에서는 섬유산업 중심으로 타 산업에도 연구개발에 참여하여 정부의 제조산업 혁신에 기여하고자 합니다. 또한, 연구원에 속한 전문가들은 소재/기계/장비/로봇 연관 기술을 가진 연구자들로 함께 연구를 수행하고 있으며, 제조산업 AI자율제조 혁신을 통한 기술확보 및 확산에 주요 관심을 두고 있습니다.
이어서 제조 산업의 육성과 수준 향상 등 업계의 지능화와 발전을 위한 올바른 정책 방향성에 관해서도 의견 말씀을 들어보고 싶습니다.
제조산업을 말하면서 서비스산업과 분리하여 논하는 경우가 많습니다. 두 산업이 나눠지지 않고 중첩되는 경우가 많으므로 관련 기술도 함께 바라보는 관점으로 접근이 필요하다고 봅니다. 최근 다관절로봇, 모바일로봇, 휴머노이드로봇 등의 기술이 급속하게 발전하고 있는데, 서비스산업에 주로 사용되던 로봇들이 제조산업 현장에서 활용할 수 있는 가능성이 높아져 가고 있습니다. 다가오는 미래에는 무인점포와 무인공장 관련 기술들이 더 빠르게 증가할 것으로 예상됩니다. 실질적으로 제조(서비스)기업에서 로봇을 적용하여 다양하게 시스템운용까지 하기에는 기술적인 어려움이 있습니다. 로봇적용과 시스템운용을 지원할 수 있는 기업으로 로봇SI(system integration)기업들이 있습니다. 국내 일부 SI기업들이 전국적으로 포진되어 있긴 하지만, 기업의 성장속도나 경영적인 면에서 제조(서비스)기업의 성장 속도를 따라가지는 못하고 있습니다. SI기업들을 성장시키고 전국적으로 확산시키면서 발굴할 수 있는 정책을 정부에서 적극적으로 세운다면, 향후 국내 제조(서비스)산업의 미래는 안정적으로 성장할 수 있다고 생각합니다.
최근 영남대학교 로봇공학과와 기술개발 및 신규 연구개발 사업 공동 추진을 위한 산학협력을 체결한 내용에 관해서도 언급해 주시기를 바랍니다.
저희 본부에서는 로봇관련 연구개발을 수행한 것에 비해 늦은 감이 있지만 최근 24년 10월에 KOTMI가 속한 지역대학인 영남대학교 로봇공학과와 공동연구개발, 학생(연구원)훈련 및 양성, 연구재료 활용 등 상호 연구 능력 확대를 위한 목적으로 MOU를 하였습니다. 뿐만 아니라 AI·모빌리티 연구 협업을 위해서 계명대학교 자동차공학과와도 11월에 동일한 목적으로 MOU를 체결하였습니다. 저희 본부에서는 정기적으로 외부전문가 초청을 통한 기술교류회(연구세미나)를 진행하는데, 최근 2건의 MOU 이후 KOTMI-영남대-계명대-ETRI 각 연구기관의 전문가를 초빙하여 학·연 연구개발 네트워킹을 강화하였습니다. 내년에는 연구기관도 더욱 확대하고, 기업으로 실질적인 연구결과가 연결되도록 산·학·연 교류회를 진행할 계획입니다.
지금에 이르기까지 본부장님의 원동력에는 무엇이 있을지도 궁금합니다. 그동안의 활동 중 가장 보람되었던 성과가 있다면 무엇일지 궁금합니다. 더불어 평소 함께하는 직원들에게 특히 강조하시는 내용이 있으신가요?
저는 업무적인 부분에서는 연구개발 중심의 연구기관이 다양하고 도전적인 연구 목표를 제시하지만 그 결과가 실제 기업의 제품화와 매출로 직접적으로 이어지는 경우가 많지는 않았습니다. 연구결과가 기업의 사업화로 연결되는 확률을 좀 더 높이고자 하는 목표를 두고 산업분야가 다른 기업들과도 상호 융합하는 연구를 제안하여 왔습니다. 10여 년 전만 하더라도 로봇이 섬유공장에서 운용된 사례가 없었는데, 최근에 섬유공장의 로봇자동화가 부분적으로 많이 이루어지고 있는 것을 볼 때가 제일 뿌듯합니다. 제가 속한 주요 산업군은 섬유와 로봇산업인데, 앞으로 자동차 및 푸드산업으로 확장시키고자 하며 AI, 모빌리티, 디지털트윈, 스마트그리퍼 등과 같은 첨단기술을 융합하여 현실화하고자 합니다. KOTMI에 근무하는 동안에 어느 정도 만족할만한 수준의 무인화된 섬유공장이 국내에서 운영될 수 있도록 하는 바람을 갖고 있습니다. 이러한 희망이 적극적인 활동의 원동력인 것 같습니다.
개인적인 면에서는 누구나에게 유사하겠지만 연구에 바쁜 연구자들에게도 자신만의 스트레스를 해소하고 기분전환을 할 수 있는 취미생활이 필요하다고 생각합니다. 풀리지 않는 일들과 싸움을 하다가도 취미를 통해 아이디어가 떠오를 수 있고, 유사한 취미생활을 하는 사람들과 만나다보면 서로 다른 관점에서 도움을 받을 수 있기에 각자의 특징을 살릴 수 있는 스트레스 해소용 취미생활이 있어야 직장생활이 더욱 즐거울 수 있다고 강조합니다.
우리 삶 속에서 의·식·주는 필수적인 부분인데, 의(衣)와 관련된 산업에 제조현장 혁신에 기여할 수 있게 되어 감사드립니다. 앞으로 식(食)산업으로 영역을 넓혀가며 다양한 융합 연구를 이어갈 계획입니다.이를 통해 국내 제조산업의 혁신이 앞당겨지는 것을 함께 지지하고 지켜봐 주십시오.
