두산로보틱스, 피지컬 AI 국책과제 2건 수주

총 연구개발비 989억 중 681억 정부 지원

협동로봇·원전 용접 자동화 기술 개발

두산 CI [사진=두산]

두산로보틱스가 피지컬 인공지능(Physical AI) 관련 국책과제 2건을 수주하며 협동로봇 지능화와 제조 현장 적용 확대에 나선다.

두산로보틱스는 산업통상부와 한국산업기술기획평가원이 공동 주관한 'K-온디바이스 AI 반도체 기술개발사업'과 '로봇산업 기술개발사업'에 제안한 차세대 협동로봇 과제와 지능형 용접 솔루션 과제가 각각 국책과제로 선정됐다고 6일 밝혔다. 두 과제의 총 연구개발비는 약 989억원이며 정부 지원금은 약 681억원이다.

첫 번째 과제는 협동로봇의 인지·판단·제어 능력을 높이는 기반 기술 개발, 두 번째 과제는 이를 고난도 제조 현장에 적용하는 응용 기술 개발에 초점을 맞췄다. 두산로보틱스는 두 기술을 연계해 '한국형 피지컬 AI 협동로봇 통합 플랫폼'을 구축할 계획이다.

'온디바이스 AI 반도체 기반 차세대 협동로봇 기술 개발' 과제는 외부 PC나 클라우드 없이 로봇이 스스로 인지·판단·제어할 수 있도록 하는 것이 핵심이다. 국산 AI 시스템반도체(SoC)에 AI 연산 전용장치(NPU)와 실시간 통신·제어 기능을 통합해 협동로봇에 탑재한다. 로봇은 카메라와 촉각, 힘·토크, 음성 등의 정보를 바탕으로 현장에서 직접 작업을 판단한다.

두산로보틱스는 해당 칩을 적용한 가반하중 5㎏·10㎏·20㎏급 협동로봇 3종과 양팔 작업 및 전방향 이동이 가능한 산업용 휴머노이드를 개발한다. 수요 현장 2곳 이상에서 72시간 무중단 실증과 국제 안전인증을 거쳐 2031년부터 표준 제품으로 상용화한다는 목표다. 향후 원전과 방산, 바이오 등 보안에 민감한 산업 현장으로 공급을 확대할 계획이다.

과제 기간은 54개월이다. 두산로보틱스가 총괄주관기관을 맡고 에이딘로보틱스, 모빌린트, 한국전자기술연구원, 한국생산기술연구원, 세이지, 고려대·동국대·세종대·연세대 산학협력단 등이 참여한다.

두 번째 '협동로봇·AI 기반 지능형 용접 솔루션 기술 개발' 과제는 협동로봇에 AI와 디지털 트윈을 결합해 원전 기자재 수준의 고난도 용접을 자동화하는 내용이다. 로봇이 카메라로 용접 대상을 인식해 위치를 보정하고 숙련공의 동작을 학습해 용접 경로와 위빙(Weaving) 동작을 생성하는 방식이다.

두산로보틱스는 로봇의 용접 경로를 숙련공과 95% 이상 일치시키고 경로 오차를 국가공인 시험기관 기준 ±3mm 이내로 낮추는 것을 목표로 한다. 5층 이상 다층 용접도 자동화해 작업 시간을 50% 이상 단축할 계획이다.

실증은 두산에너빌리티 원자력센터에서 진행한다. 원전 기자재 제조 공정의 가접과 예열, 용접 작업 등에 우선 적용한 뒤 원전 품질 인증을 확보해 조선·플랜트·방산 등으로 적용 범위를 넓힐 예정이다.

과제 기간은 45개월이다. 두산로보틱스가 주관기관을 맡고 딥엑스, 세이지, 국립창원대학교 산학협력단이 공동연구기관으로 참여한다. 두산에너빌리티는 수요기업으로 참여한다.

두산로보틱스는 두 과제를 통해 AI 반도체와 소프트웨어, 로봇 하드웨어를 연계한 피지컬 AI 협동로봇 기술을 개발한다는 계획이다.

박인원 두산로보틱스 사장은 "제조 현장의 인력난과 숙련 인력 고령화는 자동화 설비 확대만으로 해결하기 어려운 구조적 문제"라며 "온디바이스 AI 반도체와 협동로봇 플랫폼을 결합해 숙련공의 작업 기술을 학습·재현하는 피지컬 AI 협동로봇을 개발하겠다"고 말했다.

한편 박정원 회장은 올해 신년사에서 "두산은 발전기자재, 건설기계, 로봇 등 분야에서 세계적 수준의 제조 역량과 방대한 하드웨어 데이터를 보유하고 있어 피지컬 AI 시대를 선도할 수 있는 강점을 지니고 있다"고 강조한 바 있다.