초저지연 5G 특성 십분 활용···대용량 데이터, 끊김 없이 처리
[서울파이낸스 이호정 기자] 지난 1일 SK텔레콤, KT, LG유플러스 등 이동통신 3사가 5G 전파 송출을 시작했다. 기업용 5G 모바일 라우터 서비스를 통해 우선적으로 B2B(기업 간 거래) 서비스를 시작한 것이다. 5G 시대에 이통사들은 B2C(기업과 개인 간 거래) 못지않게 다양한 B2B 사업을 통해 수익을 창출하고자 한다. 그 가운데 스마트팩토리는 이통사들이 눈여겨보는 분야 중 하나다.
스마트팩토리는 설계·개발, 제조 및 유통·물류 등 생산과정에 디지털 자동화 솔루션이 결합된 정보통신기술(ICT)을 적용해 생산성, 품질, 고객만족도를 향상시키는 '지능형 생산공장'을 의미한다.
20일 SK텔레콤은 안산 스마트제조혁신센터에서 5G스마트팩토리의 △5G 다기능 협업 로봇 △5G 스마트 유연생산 설비(Smart Base Block) △5G 소형 자율주행 로봇(AMR) △AR스마트 글래스 △5G-AI머신비전 등 5G와 첨단 ICT를 접목한 솔루션 5종을 공개 시연했다.
솔루션 5종은 사람과 협업을 통해 전체 생산성을 높이는 데 중점을 뒀다. 회사 측은 "5G, 인공지능(AI), 클라우드 등 첨단 기술이 탑재됐다"며 "범용 솔루션으로 어떤 기업이든 쉽게 도입할 수 있는 장점을 지니고 있다고 설명했다.
먼저 '5G 다기능 협업 로봇'은 로봇 내부 공간에 스스로 제품을 적재하고 자율주행으로 이동하는 기능을 갖췄다. 2m(가로)x1m(세로)x1.5m(높이) 크기에 6축 로봇팔, 3D센싱 기능이 탑재됐다. 로봇은 근로자의 요청에 따라 제품을 다음 생산 라인으로 옮기거나 불량품만 따로 모아 별도 공간으로 운송하는 데 주로 쓰인다.
인공지능 서버와 연결된 5G는 다기능 협업 로봇에 명령을 전달한다. 로봇이 자율주행으로 이동할 수 있도록 주변 상황을 전달하기도 한다.
SK텔레콤은 이 로봇을 자동차 부품 전문기업 '셰플러', 광학기기 업체 '씨메스', 자동화S/W 업체 '엔스퀘어' 등과 공동 개발했다. 셰플러 안산 공장에 내년 1분기 상용화할 계획이다.
'5G 스마트 유연생산 설비(Smart Base Block)'는 생산라인을 마치 블록 쌓듯 만들 수 있는 솔루션이다. 1.5m(가로)x1m(세로)x2m(높이) 크기의 한 모듈마다 부품 제조를 위한 로봇팔 등이 탑재돼 있다. 생산, 검수, 포장 등을 담당하는 모듈 3~10개가 모여 하나의 제품 생산 라인이 만들어진다.
만약 생산 라인에 새로운 기능이 필요하면 모듈을 더하고, 공정 시간을 줄이고 싶다면 모듈을 빼면 된다.
5G는 각 모듈의 자동화 컴포넌트(센서, 제어기, 로봇팔 등)를 무선화하는 데 사용된다. 모듈별로 발생하는 빅데이터를 중앙컴퓨터로 전달해 공정 효율을 분석하기도 한다.
'5G 소형 자율주행 로봇(AMR)'은 사람과 협업을 위한 소형 로봇이다. 하단에 달린 바퀴 4개로 좁은 공간에서도 능숙하게 움직인다. 자율주행을 통해 장애물을 스스로 피한다.
로봇 상단은 용도에 맞게 바꿀 수 있다. 작은 로봇팔을 장착해 근로자에게 연장을 전달할 수 있으며, 쉴드박스를 장착해 중요한 부품을 다른 라인으로 전달할 수도 있다. 근로자들을 찾아다니며 음료를 제공하는 도우미 역할 기능으로 개조도 가능하다.
SK텔레콤은 "5G는 모바일 로봇 여러 대가 동시에 안정적으로 움직일 수 있도록 끊임없이 제어 명령을 내리는 역할을 한다"며 "5G로 연결돼 와이파이 연결보다 움직임 범위가 넓고, 안정성이 뛰어나다"고 강조했다.
'AR스마트 글래스'는 근로자가 쓰는 증강현실(AR) 안경을 통해 설비, 부품 정보, 조립 매뉴얼 등을 실시간 확인할 수 있는 서비스다. 5G는 AR정보를 항상 최신으로 업데이트한다.
'5G-AI머신비전'은 국내 1호 5G 산업용 솔루션으로, 자동차 부품이 컨베이어 벨트를 지나가는 동안 1200만 화소 카메라로 사진 24장을 다각도로 찍어, 5G를 통해 클라우드 서버로 전송한다. 서버의 고성능 AI는 순식간에 사진을 판독해 제품에 결함이 있는지 확인한다.
SK텔레콤은 5G-AI 머신비전이 근로자와 협업을 통해 1인당 생산성을 최대 2배까지 높일 수 있다고 설명했다. 5G 상용화 이후 SK텔레콤은 다양한 기업과 5G-AI머신비전 도입을 협의하고 있다.
이 밖에도 솔루션 5종을 제외한 맥주 로봇 등의 시연도 진행됐다. 로봇을 이용해 맥주잔을 세척하고 맥주를 따라 고객에게 자동으로 제공하는 시스템이다. 로봇이 따라주는 맥주를 마실 날이 머지 않아 보인다.
LTE에서 5G로 전환되면 어떤 점이 좋아질까? 이에 SK텔레콤은 "LTE는 단말과 데이터 종류에 관계없이 모두 같은 방식으로 전송 처리해 공장 형태·상황 맞춤형 솔루션을 제공하는 데 일부 제약이 있었다"며 "5G는 설비 유형에 맞게 네트워크 성능을 조정할 수 있다"고 설명했다.
예를 들어 대용량 데이터 전송과 인공지능 클라우드 서버까지 빠른 반응속도를 요구하는 5G-AI머신비전에는 고속 데이터 모드로 네트워크를 설정한다. 빠른 반응속도가 필요한 설비에는 '모바일 엣지 컴퓨팅'을 주변 5G 기지국에 설치해, 데이터 전송에 필요한 구간을 줄인다.
또 수백 대의 자율주행 로봇이 충돌 없이 움직이기 위해서는 좁은 공간에서도 많은 단말을 안정적으로 연결하는 5G의 초연결 특성을 활용한다. 방위산업용 부품이나 반도체 부품을 제조하는 공장에는 '양자암호통신'을 추가 적용해 네트워크 보안 강도를 높인다.
장홍성 SK텔레콤 IoT·Data사업단장은 "5G 상용화로 스마트팩토리 개발과 구축을 우리나라가 주도할 수 있는 기회가 열렸다"며 "다른 ICT회사, 공장자동화 전문기업과 협업하며, 새로운 5G 팩토리 생태계 구축에 앞장서 갈 것"이라고 강조했다.
