두산로보틱스, 국산 AI칩 품은 협동로봇 개발…‘피지컬 AI’ 속도

[이데일리 최오현 기자] 두산로보틱스가 피지컬 인공지능(AI) 관련 989억원 규모의 국책과제 2건을 잇달아 수주했다고 6일 밝혔다.

두산로보틱스의 칵테일 로봇.(사진=두산로보틱스)

두산로보틱스는 산업통상부와 한국산업기술기획평가원이 공동 주관한 ‘K-온디바이스 AI 반도체 기술개발사업’과 ‘로봇산업 기술개발사업’에서 각각 차세대 협동로봇과 지능형 용접 솔루션 과제가 국책과제로 선정됐다. 두 과제의 총 연구개발비는 약 989억원으로 정부 지원금은 약 681억원이다.

온디바이스 AI 반도체 기반 차세대 협동로봇 기술 개발은 로봇의 ‘두뇌’에 해당하는 인지·판단·제어 능력을 강화하는 것이 핵심이다. 국산 AI 시스템반도체에 AI 연산 전용장치 신경망처리장치(NPU)와 실시간 통신·제어 기능을 하나의 칩에 담아 협동로봇에 탑재한다. 로봇은 외부 PC나 클라우드에 의존하지 않고 카메라와 촉각, 힘·토크, 음성 등으로 수집한 정보를 현장에서 직접 판단하고 작업을 결정한다.

두산로보틱스는 이를 기반으로 가반하중 5㎏·10㎏·20㎏급 협동로봇 3종과 양팔 작업 및 전방향 이동이 가능한 산업용 휴머노이드를 개발할 계획이다. 2곳 이상의 현장에서 72시간 무중단 실증과 국제 안전인증을 거쳐 2031년 표준 제품 상용화를 목표로 한다. 통신 지연이나 데이터 유출 우려가 큰 원전·방산·바이오 등 보안 민감 산업까지 적용 범위를 확장할 예정이다.

지능형 용접 솔루션 기술 개발은 협동로봇에 AI와 디지털 트윈을 결합해 원전 기자재 수준의 고난도 용접 자동화가 목표다. 로봇이 카메라로 용접 대상을 인식해 위치를 보정하고 숙련공의 동작을 모방 학습해 용접 경로와 위빙 동작을 스스로 생성하는 방식이다.

두산로보틱스는 로봇의 용접 경로를 숙련공과 95% 이상 일치시키고 경로 오차를 ±3㎜ 이내로 낮추는 것을 목표로 한다. 5층 이상 다층 용접도 자동화해 작업 시간을 50% 이상 단축할 계획이다. 두산에너빌리티 원자력센터에서 실증한 뒤 원전 품질 인증을 확보해 조선·플랜트·방산 등으로 적용처를 확대한다는 구상이다.

박인원 두산로보틱스 사장은 “온디바이스 AI 반도체와 자체 협동로봇 플랫폼을 결합해 숙련공의 암묵지까지 학습·재현하는 피지컬 AI 협동로봇을 한국 제조업의 새로운 경쟁력으로 만들어 가겠다”고 말했다.