두산로보틱스, 국산 AI칩 기반 ‘피지컬 AI’ 개발…총 989억원 규모

[헤럴드경제=고은결 기자] 두산로보틱스가 국산 인공지능(AI) 반도체를 탑재해 클라우드 없이 스스로 판단·제어하고, 숙련공 수준의 용접 기술을 구현하는 피지컬 AI 개발에 나선다.

두산로보틱스는 피지컬 AI(인공지능) 관련 국책과제 2건을 잇달아 수주했다고 6일 밝혔다.

구체적으로 산업통상부와 한국산업기술기획평가원이 공동 주관한 ‘K-온디바이스 AI 반도체 기술개발사업’과 ‘로봇산업 기술개발사업’에 각각 제안한 차세대 협동로봇 과제와 지능형 용접 솔루션 과제가 모두 국책과제로 선정됐다.

두 과제의 총 연구개발비는 약 989억원이며, 이 중 정부 지원금은 약 681억원이다.

우선 ‘온디바이스 AI 반도체 기반 차세대 협동로봇 기술 개발’ 과제는 외부 PC나 클라우드 없이 로봇이 스스로 인지·판단·제어를 수행하도록 하는 내용이다.

국산 AI 시스템반도체(SoC)에 AI 연산 전용장치(NPU)와 실시간 통신·제어 기능을 함께 담아 협동로봇에 탑재한다. 로봇은 카메라, 촉각, 힘·토크, 음성 등의 정보를 바탕으로 현장에서 직접 판단해 작업하게 된다.

두산로보틱스는 이 칩을 탑재한 협동로봇 3종(가반하중 5kg, 10kg, 20kg)과 양팔 작업 및 전방향 이동이 가능한 산업용 휴머노이드를 개발한다.

수요 현장 2곳 이상에서 72시간 무중단 실증과 국제 안전인증 취득을 거쳐 2031년부터 표준 제품으로 상용화할 계획이다. 상용화 시 원전, 방산, 바이오 등 보안 민감 현장까지 협동로봇 공급이 확대될 전망이다.

54개월 동안 진행되는 해당 괴제는 두산로보틱스가 총괄주관기관을 맡는다. 에이딘로보틱스, 모빌린트, 한국전자기술연구원, 한국생산기술연구원, 세이지, 고려대·동국대·세종대·연세대 산학협력단 등이 참여한다.

‘협동로봇·AI 기반 지능형 용접 솔루션 기술 개발’ 과제는 협동로봇에 AI와 디지털 트윈을 결합해 원전 기자재 수준의 고난도 용접을 자동화하는 것이 골자다.

로봇은 카메라로 용접 대상을 인식해 위치를 스스로 보정하고, 숙련공의 동작을 모방 학습해 용접 경로와 위빙(용접 토치를 좌우로 흔들어 용접 폭과 품질을 고르게 만드는 기법) 동작을 자동으로 만들어낸다.

두산로보틱스는 로봇의 용접 경로를 숙련공과 95% 이상 일치시키고, 경로 오차를 ±3mm 이내(국가공인 시험기관 기준)로 만드는 것을 목표로 한다. 5층 이상의 다층 용접을 자동화해 작업 시간도 50% 이상 단축할 방침이다.

실증은 두산에너빌리티 원자력센터에서 진행한다. 원전 기자재 제조 공정의 가접, 예열, 용접 작업 등에 우선 적용하고, 원전 품질 인증을 확보한 뒤 조선, 플랜트, 방산 등 적용 범위를 넓힐 예정이다.

과제 기간은 45개월이며 두산로보틱스가 주관기관을 맡는다. 딥엑스, 세이지, 국립창원대학교 산학협력단이 공동연구기관을 맡고 두산에너빌리티가 수요기업으로 참여한다.

박인원 두산로보틱스 사장은 “제조 현장의 인력난과 숙련 인력 고령화는 자동화 설비를 늘리는 것만으로는 해결되지 않는 구조적 문제”라며 “온디바이스 AI 반도체와 자체 협동로봇 플랫폼을 결합해, 숙련공의 암묵지까지 학습·재현하는 피지컬 AI 협동로봇을 한국 제조업의 새로운 경쟁력으로 만들어 가겠다”고 말했다.