두산로보틱스, 피지컬 AI 국책과제 2건 수주…총 989억 규모

두산로보틱스가 인공지능(AI)이 로봇에 탑재돼 현실 세계에서 직접 보고 판단하고 움직이는 기술인 '피지컬 AI' 관련 국책과제 2건을 잇달아 수주했다고 6일 밝혔다.

두산로보틱스는 산업통상자원부와 한국산업기술기획평가원이 공동으로 주관하는 'K-온디바이스 AI 반도체 기술개발사업'과 '로봇산업 기술개발사업'에 각각 제안한 차세대 협동로봇 과제와 지능형 용접 솔루션 과제가 모두 국책과제로 선정됐다고 설명했다. 두 과제의 총 연구개발비는 약 989억원이며, 이 중 정부 지원금은 약 681억원이다.

두 과제는 역할이 나뉜다. 첫 번째 과제가 로봇의 '두뇌'에 해당하는 인지·판단·제어 능력을 높이는 기반 기술 개발이라면, 두 번째 과제는 이를 고난도 제조 현장에 적용하는 응용 기술 개발이다. 두산로보틱스는 두 기술을 합쳐 '한국형 피지컬 AI 협동로봇 통합 플랫폼'을 만들겠다는 계획이다.

첫 번째 과제인 '온디바이스 AI 반도체 기반 차세대 협동로봇 기술 개발'의 핵심은 로봇이 외부 PC나 클라우드(원격 서버)에 의존하지 않고 기기 안에서 스스로 인지·판단·제어를 하도록 하는 것이다. 이를 위해 국산 AI 시스템반도체(SoC)에 AI 연산 전용 장치(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 넣은 협동로봇 3종과 양팔 작업 및 전방향 이동이 가능한 산업용 휴머노이드를 개발한다. 협동로봇은 로봇이 들어 옮길 수 있는 최대 무게인 가반하중 기준으로 5kg, 10kg, 20kg 모델이다. 수요 현장 2곳 이상에서 72시간 무중단 실증과 국제 안전인증 취득을 거쳐 2031년부터 표준 제품으로 상용화한다는 계획이다. 회사는 상용화되면 통신 지연과 데이터 유출 우려로 자동화를 미뤄 온 원전, 방산, 바이오 등 보안에 민감한 현장까지 협동로봇 공급이 넓어질 것으로 기대했다.

이 과제는 54개월 동안 진행된다. 두산로보틱스가 총괄 주관기관을 맡고 에이딘로보틱스, 모빌린트, 한국전자기술연구원, 한국생산기술연구원, 세이지, 고려대·동국대·세종대·연세대 산학협력단 등이 참여한다.

두 번째 과제인 '협동로봇·AI 기반 지능형 용접 솔루션 기술 개발'은 협동로봇에 AI와 디지털 트윈(현실 설비를 가상 공간에 똑같이 구현한 기술)을 결합해 원전 기자재 수준의 고난도 용접을 자동화하는 것이 핵심이다. 로봇은 카메라로 용접 대상을 인식해 위치를 스스로 보정하고, 숙련공의 동작을 따라 배워 용접 경로와 위빙 동작을 자동으로 만들어 낸다. 위빙은 용접 토치를 좌우로 흔들어 용접 폭과 품질을 고르게 만드는 기법이다.

두산로보틱스는 로봇의 용접 경로를 숙련공과 95% 이상 일치시키고, 경로 오차를 국가공인 시험기관 기준 ±3mm 이내로 줄이는 것을 목표로 한다. 5층 이상의 다층 용접을 자동화해 작업 시간도 50% 이상 줄일 방침이다.

실증은 두산에너빌리티 원자력센터에서 진행한다. 원전 기자재 제조 공정 가운데 가접(본 용접 전 임시 고정), 예열, 용접 작업 등에 먼저 적용하고, 원전 품질 인증을 확보한 뒤 조선, 플랜트, 방산 등으로 적용 범위를 넓힐 예정이다. 이 과제는 45개월 동안 진행되며, 두산로보틱스가 주관기관을, 딥엑스와 세이지, 국립창원대학교 산학협력단이 공동연구기관을, 두산에너빌리티가 수요기업을 맡는다.
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.


유덕규 글로벌이코노믹 기자 udeok@g-enews.com