▲ 로봇 활용 제조 공정 테스트 베드

제조업 작업 공정에 로봇을 쉽게 적용할 수 있는 로봇 작업 인공지능(AI) 기술이 세계 최초로 개발됐다. 이 기술은 자동차나 기계 부품, 조립, 생산 등 다양한 공정에 활용될 수 있어 향후 제조현장 작업 환경이 개선될 것으로 기대된다.

과학기술정보통신부 산하 한국기계연구원(원장 류석현, 이하 기계연)은 김창현 인공지능기계연구실장 연구팀이 제조 작업 공정에 쉽게 적용할 수 있는 로봇 작업 AI 기술을 개발했으며, 현재 충북 청주의 전자 부품 생산업체 공정에 세계 최초로 적용 중이라고 16일 밝혔다.

기계연은 제조 작업 공정에 대규모 언어 모델(Large Language Model, LLM)과 가상환경에 기반한 로봇 작업 AI 기술을 개발했다. 이 기술은 사용자의 명령을 이해하고 로봇이 해야 하는 작업 명령을 자동으로 생성하고 실행하는 기술이다.

이 기술을 통해 작업자의 말을 로봇의 언어로 번역해 작업자와 로봇 간의 대화가 가능하다. 지금까지 제조업 현장 작업에 로봇을 도입할 때는 작업환경이나 대상물이 아닌 로봇에 맞춰 현장을 수정했으며, 그로 인해 작업이 제한적이었다.

또한 이동, 인식 기술 등 작업과 관련된 여러 기술을 통합하는 기술 개발이 필요하나, 기존의 경우 일부 기술들만 개발되고 있다.

개발된 기술은 음성이나 텍스트를 통해 명령을 하면, 이를 바탕으로 자동으로 작업 순서와 동작을 생성할 수 있다. 가상공간에서 사전 학습으로 현장에 맞는 최적 작업 지점을 선정하고 작업 과정을 최소화하며, 물체를 자동 인식해 충돌도 피할 수 있다.

최근 LLM 등 AI 기술을 로봇과 접목해 다양한 작업에 활용하는 추세지만 작업 현장이 아닌 실험실 환경에서만 테스트를 진행해 실제 현장에 적용하는 데 어려움이 있었다.

이번에 개발한 기술은 로봇이 수행하는 작업을 명시하고, 가상공간에서 사전 학습을 통해 최소한의 현장 수정만으로 쉽게 로봇 작업을 수행할 수 있다. 또한 현장 실증 테스트를 진행하고 있어 향후 실제 작업 현장에서 발생할 수 있는 다양한 상황에 효과적으로 대응할 수 있을 것으로 기대된다.

계연 김창현 인공지능기계연구실장은 “로봇 작업을 위한 특화된 지능을 개발하여 실제 제조 현장에 적용한 것은 세계 최초”라며, “현재는 전기차부품 생산업체 공정에 테스트 중이며, 점차 적용처를 확대할 것”이라고 말했다.

한편, 이번 연구는 기계연 기본사업 ‘자율작업 및 제조를 위한 핵심 기계기술 개발’ 과제의 지원을 받아 수행됐다.

▲ 로봇 작업 AI 개요