중국, 2030년 이전 세계 첫 완전 무인 자동차 공장 가동… '다크 팩토리' 시대 개막

중국이 오는 2030년 이전 세계 최초로 사람 없이 인공지능(AI)과 로봇만으로 차량을 생산하는 완전 무인 자동차 공장을 가동하면서, 조명조차 필요 없는 이른바 '다크 팩토리(Dark Factory·어둠 속 공장)' 시대가 본격화하고 있다.

인디언디펜스리뷰(Indian Defence Review)가 지난 5일(현지시각) 보도한 내용에 따르면 중국은 설계부터 조립, 마감까지 전 공정을 로봇이 담당하는 공장 건설을 추진 중이며, 이에 맞서 미국과 유럽, 한국 등 주요 자동차 제조국들도 자동화 경쟁에 속도를 내고 있다.


업계 분석가들은 중국이 이번 10년 안에 첫 완전 로봇 자동차 공장을 배치할 가능성이 높다고 내다봤다. 중국에서 건설 중인 공장들은 설계 단계부터 완전한 기계 자율성을 지원하도록 설계되고 있다.

이들 시설은 조명과 환기 시스템, 전통적인 작업대가 없다. 센서 네트워크와 알고리즘 계획으로 작동하는 로봇 시스템이 용접부터 품질 관리까지 모든 공정을 관리한다. 사람을 수용할 필요가 없어 공장은 연속 가동이 가능하며, 간접비와 생산 편차를 줄인다.
중국 스마트폰 제조사 샤오미는 지난해 베이징 창핑에 약 5000억 원을 투자해 다크 팩토리를 구축했다. 연간 생산 능력은 스마트폰 1000만 대 규모다. 샤오미가 자체 개발한 스마트 제어 시스템을 통해 인쇄회로기판(PCB) 조립, 부품 검사, 최종 테스트까지 모든 과정을 자동화했으며, 1초에 플래그십 스마트폰 1대씩 완성품을 생산한다.

중국 최대 전기차 제조사 비야디(BYD)의 시안 공장은 로봇 핸들링 시스템과 무인운반차(AGV) 등을 활용해 용접과 도장, 배터리 팩 조립 등 생산 공정의 97%를 자동화했다.

중국은 정부 차원에서 무인화 확산 전략을 추진하고 있다. 현재 중국 제조 현장에는 산업용 로봇 약 40만 대 이상이 가동 중이다. 국제로봇연맹(IFR)에 따르면 2022년에만 중국은 29만 367대의 산업용 로봇을 설치했으며, 이는 전 세계 총량의 52%를 차지한다.


로봇 제조로 전환하면서 자동차 설계도 변화하고 있다. 전통적인 생산 라인은 인간 능력을 중심으로 구축됐지만, 새로운 세대 공장은 처음부터 기계에 맞춘 차량을 요구한다.
생산 라인에서 가장 노동 집약적 작업 중 하나였던 배선 하네스(wiring harness) 같은 핵심 시스템이 경직된 사전 조립 모듈로 재구성되고 있다. 이들 모듈은 조정 없이 로봇이 끼워 넣을 수 있어 규모 있는 원활한 통합이 가능하다.

샤시와 구조 요소도 형태가 바뀌고 있다. 더 크고 통합된 구성 요소가 수십 개의 작은 조립품 필요성을 없앤다. 이러한 변화는 전체 생산 공정을 로봇 정밀성과 더 호환 가능하게 만들어 다운타임을 줄이고 미래 모델의 툴링 요구 사항을 단순화한다.


중국만 이 산업 전환의 유일한 주체는 아니다. 미국, 한국, 독일의 자동차 제조사들도 자체 자동화 전략을 가속화하고 있다.

현대자동차는 오는 2028년부터 미국 조지아주 메타플랜트 아메리카(HMGMA) 공장에 보스턴 다이내믹스의 휴머노이드 로봇 '아틀라스'를 투입할 계획이다. 초기에는 부품 분류 등 안전성이 검증된 공정에 투입하며, 2030년 이후에는 복잡한 조립 공정까지 범위를 확대한다. 현대차그룹은 오는 2028년까지 연간 3만 대 규모의 로봇 생산 시설을 건설할 예정이다.

테슬라는 기가캐스팅(Gigacasting) 기술을 발전시켜 차량 프레임을 단일 주조로 통합해 조립을 단순화하고 있다. 이 회사는 물류와 제조 역할에 배치할 휴머노이드 로봇 '옵티머스' 개발도 지속하고 있다.

유럽에서는 BMW와 메르세데스-벤츠가 로봇 공학과 전문 인간 기술자를 결합한 고도 자동화 라인 시험을 시작했다. 이들 하이브리드 시스템은 복잡한 환경에서 안전과 유연성을 보존하도록 설계됐지만, 완전 자동화로 전환하라는 장기 압력에 직면하고 있다.

글로벌 시장조사기관 그랜드뷰리서치에 따르면 다크 팩토리 시장은 2024년부터 2030년까지 연평균 8.7% 성장해 2030년 약 1946억 달러(약 285조 원) 규모에 이를 전망이다.


자동화가 낮은 비용, 증가된 일관성, 감소된 주기 시간 등 상당한 이익을 제공하지만, 노동 혼란에 대한 즉각적 우려를 제기한다. 액센츄어 전망에 따르면 지능형 자동화가 개발과 생산 일정을 최대 50%까지 단축해 시장 전반에 걸쳐 자본을 확보하고 생산량을 증가시킬 수 있다.

이러한 이익은 깊은 구조적 도전과 함께 온다. 완전 자율 공장은 수천 개의 일상적인 제조 일자리를 없앤다. 로봇 유지 관리, 소프트웨어 감독, AI 통합에서 새로운 역할이 등장할 것으로 예상되지만, 이들은 전문 교육을 요구하며 종종 다른 지리적 영역에 집중된다.

중국사회과학원 연구에 따르면 2015~2022년 자동화로 약 730만 개 제조업 일자리가 사라진 반면, 같은 기간 기술 분야 신규 일자리는 310만 개에 그쳤다. 옥스퍼드이코노믹스는 2030년까지 로봇이 중국 제조업 일자리 1250만 개를 대체할 수 있다고 전망했다.

지금까지 어떤 주요 국가 규제 기관도 무인 제조 부상에 특별히 맞춘 정책을 시행하지 않았다. 안전, 책임, 인력 전환을 둘러싼 프레임워크는 파편화된 상태다. 유럽연합(EU)과 동아시아를 중심으로 일부 지역에서 노력이 진행 중이지만, 완전한 정책 시행은 2027년 이전에는 예상되지 않는다.


서진욱 글로벌이코노믹 기자 jinwook@g-enews.com