[테크월드뉴스=박규찬 기자] 최근 LG전자가 제조·생산 자동화를 위한 스마트팩토리 솔루션 사업에 2030년까지 조 단위 육성 계획을 밝히며 국내 산업 자동화 시장에 활기를 불어넣고 있다.

지난 7월에는 출입기자를 대상으로 경기도 평택에 위치한 LG디지털파크에서 스마트팩토리확산센터 투어와 더불어 LG전자의 스마트팩토리 솔루션 사업의 경쟁력과 비전을 소개하는 자리를 가졌다.

LG전자는 지난 66년간 축적해 온 제조·생산 데이터 노하우 ‘제조 AI’를 앞세워 AI(인공지능), DX(디지털전환) 등을 접목한 스마트팩토리 솔루션 사업에 속도를 낸다고 밝혔다. 특히 스마트팩토리 솔루션은 제조 AI의 총합체로 향후 반도체, 바이오, F&B 등 산업군으로 고객을 확대하겠다는 전략이다.

이날 LG전자 생산기술원장 정대화 사장은 “공장 기획부터 설계, 구축, 운영에 이르는 전 단계에서 최적의 스마트팩토리 솔루션을 제공하며 고객의 제조 여정을 함께하는 파트너로 발돋움해 나갈 것”이라고 강조했다.

“올해 스마트팩토리 사업 2500억 원 이상 수주 달성할 것”
LG전자는 올 초 스마트팩토리 솔루션 사업에 본격 뛰어들었다. LG그룹 계열사들의 생산/제조경쟁력 강화를 주도하고 있는 생산기술원이 그간 진행해 온 생산 컨설팅, 공법/장비 및 생산운영시스템 개발, 생산기술 인력 육성 등의 스마트팩토리 구축/운영 노하우와 기술력을 외부에 공급하는 사업이다.

사업 원년에 해당하는 첫 해이지만 가시적 성과도 나타나고 있다. 올해 생산기술원이 LG그룹 계열사를 제외한 외부 업체에 스마트팩토리 솔루션을 공급하는 수주 규모는 2500억 원 수준으로 예상한다.

LG전자 조주완 CEO는 지난 8월 LG사이언스파크서 CEO 주관 인베스터 포럼(Investor Forum)에서 “최근 본격화한 스마트팩토리 사업은 60여 년의 제조 노하우에 AI, 로봇 등을 접목, 그간 LG그룹 내 다양한 산업군에서 검증된 역량을 기반으로 사업을 확대한다”며 “올해 말 기준 수주액은 2500억 원 이상 달성을 예상하고 있다”고 전했다.

현재 주요 고객사는 이차전지 제조업체, 자동차부품 제조업체, 물류업체 등이다. 향후에는 반도체, 제약·바이오, F&B(식음료) 등 공장 수요 증가가 예상되는 산업군으로 적극적으로 진입하며 사업 확장에 속도를 낸다는 계획이다. 오는 2030년까지 스마트팩토리 솔루션 사업을 외판(그룹 계열사 제외) 매출액 조 단위 이상의 규모감 있는 사업으로 육성해 나가는 것이 목표다.

시장조사업체 프레시던스리서치에 따르면 글로벌 스마트팩토리 시장은 올해 1556억 달러(약 214조 원) 규모에서 오는 2030년 2685억 달러(약 370조 원) 규모까지 성장이 전망된다.

지난 10년간 확보한 제조 데이터 용량만 770TB
LG전자는 지난 66년간의 공장 설계/구축/운영을 통해 방대한 제조 데이터와 노하우를 축적해 왔다. 최근 10년간 축적하고 있는 제조/생산 데이터의 양만 770테라바이트(TB)에 달한다. 고화질 영화 19만 7000여 편을 저장하는 용량(*영화 한 편의 용량을 4GB로 가정)과 유사한 수준이다. 스마트팩토리 구성에 필요한 다양한 핵심 생산요소기술도 사업의 차별화된 경쟁력이다. LG전자 생산기술원이 출원한 스마트팩토리 솔루션 관련 특허는 1000건을 넘어선다.

LG전자는 이런 제조 데이터와 노하우, 글로벌 최고 수준의 생산요소기술에 AI와 DX를 연계, 스마트팩토리 솔루션의 차별화를 추구하고 있다. LG전자 스마트팩토리 솔루션은 ▲디지털트윈(Digital twin)을 활용하는 생산시스템 설계/모니터링/운영 ▲빅데이터 및 생성형 AI 기반 설비/공정관리, 산업안전, 품질검사 ▲산업용 로봇 등을 모두 포함한다.

찰나의 지연까지도 줄여나가는 것이 핵심
스마트팩토리 솔루션은 공정 사이 아주 짧은 순간의 지연이나 미세한 오차까지도 줄여나가는 것에 초점을 둔다. 생산/제조 영역의 효율이 곧 사업의 수익성과 직결되는 만큼 이를 높이는 것이 핵심이다.

예를 들면 경남 창원에 위치한 LG전자 냉장고 생산라인에서는 매 13초마다 냉장고 한 대가 생산되는데 생산라인이 하루 10분만 지연되더라도 냉장고 50대 분량의 생산 차질이 생기게 된다. 냉장고 한 대 가격을 200만 원으로 가정할 때 10분의 지연이 곧 1억 원에 달하는 손실로 이어지는 셈이다.

특히 이런 영향은 생산 속도(PPM)가 빠른 제품일수록 더욱 커질 수 있다. 완제품 생산에 필요한 여러 부품의 원활한 공급부터 조립, 포장, 검사 등의 다양한 공정 사이에 지연을 줄이는 솔루션이 중요한 이유다.

LG전자는 스마트팩토리 사업을 특정 영역의 단위 솔루션에 그치지 않고 공장 기획부터 설계, 구축, 운영에 이르기까지 고객 제조 여정 전체에 걸친 종합 솔루션 차원에서 접근한다. 고객사의 여건과 업의 특성을 고려해 기존 공장에 대한 진단과 개선점 도출부터 투자 대비 최대 효과를 얻을 수 있도록 자동화/정보화/지능화 관점에서 단계별 로드맵을 수립한다.

생산시스템 설계 및 운영 솔루션은 디지털트윈의 실시간 시뮬레이션을 기반으로 한다. 공장 설계에 앞서 실제와 똑같은 가상의 공장을 만들고 향후 구축될 실제 공장의 생산과 물류 흐름을 미리 살펴 공장이 최적의 효율을 낼 수 있도록 설계할 수 있다.

공장 운영 단계에서는 가동 데이터를 분석해 생산라인의 병목이나 불량, 고장 등을 사전에 감지하는 등 생산성 향상에도 기여할 수 있다.

자율주행 이동로봇(AMR)이 자재 나르고 단순반복 작업은 협동로봇이 척척
공장 자동화 차원의 다양한 산업용 로봇 솔루션도 장점이다. ‘자율주행 이동로봇(AMR: Autonomous Mobile Robot)’은 카메라, 레이더, 라이다 등 센서를 탑재, 주변 환경을 인식하고 부품/자재를 공급한다. 자율주행을 기반으로 정해진 경로 외에도 작업자나 장애물을 피해 효과적으로 움직인다.

AMR에 다관절 로봇팔을 결합한 ‘자율주행 수직다관절로봇(MM: Mobile Manipulator)’은 부품/자재 운반과 동시에 로봇 팔을 활용한 조립, 불량검사 등이 가능해 다양한 작업을 끊김 없이 자동화할 수 있다. 배터리가 부족한 주변 AMR을 찾아가 배터리를 교체하는 역할을 수행하는 것도 가능하다.

생성형 AI 적용 솔루션으로 비전문가도 손쉽게 이상 진단
설비의 원활한 가동과 수율 관리를 돕는 솔루션도 유용하다. 공장 곳곳에 설치된 센서가 설비 노후나 윤활유 부족 등으로 발생하는 진동, 소음 등 이상 신호를 감지하고, 빅데이터를 기반으로 원인과 조치 방법을 판단한다.

LLM(대규모 언어모델) 기반 생성형 AI를 적용해 누구나 음성만으로 손쉽게 사용할 수 있다. 예를 들어 “오후 2시 A설비 이상 떨림”이라고 말하면 이상 신호가 서버에 기록된다. “최근 발생한 이상 떨림과 조치법 알려줘”라고 말하면 불량 유형과 이전 조치이력을 발생 가능성이 높은 순으로 알려준다.

LG전자는 무인화 생산 확대 추세에 맞춰 비전(Vision) AI 기반 실시간 감지 시스템도 개발했다. AI가 정상 가동중인 공장 모습을 학습한 후 이상 상황이나 온도, 불량 등을 감지하는 솔루션이다. 생산설비나 제품 이상은 물론이고 생산현장에 안전모나 작업조끼를 제대로 착용하지 않은 작업자도 구별할 수 있어 공장 안전관리에도 활용할 수 있다.

창원, 테네시 등대공장 노하우로 무형자산 사업 나서
LG전자가 경남 창원과 미국 테네시에 구축한 지능형 자율공장은 세계경제포럼의 등대공장으로 선정됐다. 스마트팩토리 구축 이후 창원 공장의 생산성은 17%, 에너지효율은 30% 올라갔으며 불량 등으로 생기는 품질비용은 70% 줄었다. LG그룹 내에서는 전 세계 40여 개 지역 60여 곳에 위치한 생산기지가 LG전자 생산기술원의 솔루션을 적용하고 있다.

LG전자가 내·외부서 검증받은 스마트팩토리 구축 노하우를 토대로 사업에 나서는 것은 무형자산(Intangible Asset)의 사업화라는 측면에서 의미가 크다. LG전자는 제품(HW) 중심이던 사업 포트폴리오를 소프트웨어, 솔루션 등의 무형(Non-HW)의 영역을 결합해 미래 지향적 구조로 변화시키는 것에 드라이브를 걸고 있다.

특히 다수의 외부 기업고객들을 대상으로 하는 만큼 ‘2030 미래비전’의 3대 성장동력 가운데 하나인 기업간거래(B2B) 사업의 고속 성장에도 크게 기여하게 될 것으로 기대된다.

전 세계로 LG전자 스마트팩토리 사업화 속도
LG전자(대표이사 조주완)가 글로벌 스마트팩토리 시장 공략에 본격 나선다. 지능형 자율 공장을 구축·운영하는 노하우를 활용해 스마트팩토리 분야로 B2B 사업 영역을 확장한다.

LG전자는 올해 초 생산기술원 내에 ‘스마트팩토리사업담당’을 신설하고 스마트팩토리 구축 기술과 운영 솔루션 등 무형자산(Intangible Assets)을 사업화했다. LG전자는 이런 스마트팩토리 솔루션을 미국 조지아주 애틀랜타에서 열리는 물류 전시회 ‘모덱스(Modex) 2024’에서도 선보일 예정이다.

LG전자 스마트팩토리 사업은 생산기술원에서 자체 개발한 자동화 생산 솔루션뿐 아니라 인공지능(AI) 기반의 생산 계획 및, 운영, 디지털 트윈 솔루션 등을 모두 포함한다. 특히 고객이 공장을 기획하는 단계부터 공장 설계-구축-운영까지 모든 단계에 걸쳐 자동화·정보화·지능화 관점에서 최적의 솔루션을 지원해 고객사의 궁극적인 제조 경쟁력을 강화한다. 또 공장 업그레이드 차원의 지속적인 개선 컨설팅도 제공한다.

LG전자는 고객 접점과 경험을 확장하기 위한 3대 성장 동력(▲Non-HW ▲B2B ▲신사업) 중 B2B 분야의 한 축으로 스마트팩토리 사업에 힘을 싣는다. LG전자는 2030년 매출 100조원 기업으로 성장한다는 비전을 발표하고 B2B 매출을 40조원 이상으로 끌어올리겠다고 밝힌 바 있다.

LG전자는 스마트팩토리 분야에서 ▲다양한 영역을 아우르는 제조 노하우 ▲우수한 공법 및 장비 ▲통신 기술 등의 강점을 보유 중이다. 생활가전부터 공조 설비, TV, 전장, 로봇 등 다양한 제품군에서 풍부한 제조 역량을 갖췄으며, 빅데이터 등을 기반으로 한 통합 모니터링 시스템과 사전 품질 예측 시스템 등을 구축하고 있다.

자동화 공정 구축에 필수적인 인공지능(AI), 빅데이터, 사물인터넷(IoT) 등 스마트팩토리 관련 디지털 기술도 대거 확보하고 있다. AI 딥러닝과 정보화 시스템 등을 통해 지능화한 로봇이 작업을 수행하며 실제 기계나 장비, 물류 시스템을 가상 세계에 구현한 ‘디지털 트윈’ 솔루션 등을 기반으로 한 지능형 생산 체계를 갖췄다.

이처럼 LG전자 생산기술원은 하드웨어(HW)와 소프트웨어(SW), 자동화 솔루션 등 세계적인 수준의 스마트팩토리 기술을 보유하고 있는 것으로 평가를 받는다. 창원 소재 LG전자 스마트파크와 미국 테네시 공장은 스마트팩토리 공장으로서 제조 경쟁력을 인정받아 세계경제포럼(WEF: World Economy Forum)에서 발표한 등대공장(Lighthouse Factory)에 선정되기도 했다.

LG전자는 이런 기술력을 바탕으로 스마트팩토리 생태계 확장을 위해 다양한 파트너사와 협력을 강화한다는 계획이다. 지난 8월에는 LS일렉트릭과 ‘스마트팩토리 사업 협력 체계 구축 및 상호 공동 이익 증진’을 위한 MOU(양해각서)를 체결한 데에 이어 다수의 글로벌 파트너와 함께 얼라이언스를 결성해 클라우드, 데이터 분석 등으로 스마트팩토리 기술 고도화를 추진한다.

LG전자 송시용 스마트팩토리사업담당은 “LG전자가 보유한 스마트팩토리 솔루션을 기반으로 공장 기획부터 설계, 구축, 운영까지 스마트팩토리 모든 단계에서 최적의 솔루션을 제공해 고객 제조 여정을 함께하는 파트너가 되겠다”며 “글로벌 파트너와 함께 전 영역에서 솔루션을 제공하는 체계(Total Factory Offering System)를 구축할 것”이라고 말했다.

사업 포트폴리오 혁신 전략의 4대 방향성 제시
한편 LG전자는 지난 8월 개최된 LG전자 인베스터 포럼에서 조주완 CEO가 ‘2030 미래비전 향한 일관성 있고 강력한 전진’을 주제로 발표하며 스마트팩토리 성과에 대해 언급했다.

조 CEO는 사업 포트폴리오 혁신 방향과 경과에 대한 설명하며 LG전자는 ▲기존사업의 성장 극대화 ▲플랫폼 기반 서비스 사업 ▲B2B 가속화 ▲신사업 육성 등의 전략 방향 아래 포트폴리오 혁신을 추진하고 있다고 강조했다.

조 CEO는 “특히 B2B 가속화의 경우 디지털화, 전기화 등 시장 변곡점과 연계해 자동차부품, 냉난방공조(HVAC), 스마트팩토리 등 분야에서 성과를 내고 있다”며 “LG전자는 오는 2030년까지 전체 매출에서 B2B 비중을 45% 수준까지 늘린다는 계획이며 지난 2021년 27% 수준이던 B2B 비중은 올 상반기 35%까지 올라갔다”고 설명했다.

이어 “지난 1년여간 미래비전 달성의 기반을 착실하게 다져 오는 가운데 다양한 영역에서 ‘구조적 변화’와 ‘지속가능한 성과’를 만들어 가고 있다고 자부한다”며 “강한 자신감과 책임의식을 갖고 목표 달성을 위해 일관성 있고 강력한 전진을 지속해 나갈 것”이라고 덧붙였다.