로봇·AI·IoT 등 생산 공정 63% 자동화
나사조립·검수 등 인력은 드물게 눈에 띄어
AGV, 부품 천장까지 쌓인 카트 척척 운반
최근 ‘등대공장’ 선정… 창원 이어 두번째

“쾅!쾅!쾅!쾅!…”

입구에 들어서자마자 육중한 프레스가 강판을 찍는 소리가 들렸다. 바닥이 울렁울렁 울렸다. 눈앞에선 2~3대의 커다란 로봇팔(다관절 로봇)이 쉬지 않고 강판을 프레스 위에 올려 놓았다. 평평했던 스테인리스스틸 판은 둥글게 말리고, 용접되고, 조립되며 세탁통의 모습을 갖추고 있었다.

지난 9일(현지시간) 방문한 미국 테네시주 클락스빌 LG전자 테네시공장은 창원 LG스마트파크와 동등한 수준의 첨단 지능형 자율공장이다. 인공지능(AI), 빅데이터, 사물인터넷(IoT) 등 디지털 기술과 로봇이 공정의 63%를 자동으로 처리한다. 법인 직원이 900여명이라는데, 인력은 생산 라인에서는 나사 조립과 검수 등 일부 공정에만 참여해 드물게 눈에 띄었다. 공장 관계자는 “이전에 8시간 반이 걸리던 공정이 30분 만에 끝나는 등 자동화로 생산성이 크게 향상됐다”고 말했다.

특히 공장은 부품 제조부터 포장까지 작업을 하나의 라인에서 수행할 수 있는 ‘완결형 통합 생산체계’를 갖췄다. 각지에서 제작한 부품을 공장으로 조달하고 조립된 완성품을 포장 작업을 하는 곳으로 보내고, 포장된 제품을 다시 이송하는 등의 시간을 단축할 수 있다. 부품 공급 지연으로 인한 제작 차질을 방지할 수도 있다.이를 위해 공장은 금속 프레스 가공, 플라스틱 사출 성형, 도색 등 부품 제조를 공장에 내재화했다. 플라스틱 사출 성형 과정에선 지능형 사출 시스템이 금형에 온도·압력 센서를 달아 최적의 사출 조건을 유지하도록 관리한다.

공장 바닥엔 초등학생 책상 만한 넓이의 납작한 차량이 QR코드 사이를 바쁘게 오가고 있었다. LG전자 생산기술원에서 자체 제작한 무인운반차(AGV)로, 이 공장에선 166대가 3만장의 QR코드에 담긴 위치 정보를 이용해 최적 경로를 찾아 적재함을 옮긴다. AGV는 사람 키보다 훨씬 높이 쌓여 있는 적재함 밑으로 미끄러져 들어간 뒤, 이를 살짝 들어올려 운반했다. 공장 관계자 설명에 따르면 AGV는 600㎏까지 운반이 가능하다. AGV는 분주하면서도 안정적으로 움직였다. 공장 안내 요원이 방문객들의 통행을 위해 앞을 막아서면, 이를 인식한 AGV가 즉시 멈춰섰다.사출 성형된 세탁기의 아우터 터브(외부수조)는 공중 컨베이어를 타고 2층으로 올라가 카트에서 4시간 숙성을 거친다. 로봇팔은 카트에서 부품을 꺼내 다시 제작 공정으로 이동시키는 컨베이어 벨트에 싣는데, 뽑혀 나온 지 4시간이 되지 않은 아우터 터브가 실린 카트는 건드리지 않는다.

물론 모든 부품이 이곳에서 만들어지진 않는다. 기판 부품이나 운영체제가 들어있는 핵심 부품은 한국과 베트남 공장에서 만들어 운송한다. 미세한 손끝 감각이 필요한 나사 조립이나 전선 등 복잡한 부품을 체결하는 공정은 현지 직원들이 직접 수행한다. 나사 공정은 일부 로봇이 수행하기도 했다. 안내한 직원은 “나사 공정은 아직까지 사람이 하는 것이 효율성 측면에서 낫지만, 로봇 기술을 고도화하는 중”이라고 말했다.

완성 단계에 가까워진 제품을 전원 코드에 물려 성능과 전력 사용량을 체크하는 것도 사람의 몫이다. 현장에 빨간 조끼를 입은 검수 요원들이 품질 체크를 맡은 직원이라고 한다.

자동으로 만든 부분을 사람이 검수하는 것처럼, 공장 내 비전 시스템은 사람이 작업한 복잡 부분의 완성도를 확인한다. 머신러닝 기반 시스템은 렌즈를 통해 입력된 시각 정보를 통해 누락된 부품이나 마감 품질을 확인한다.2018년 말 준공돼, 세탁기 생산라인 2개를 처음 가동한 테네시 공장은 지난해 9월 건조기 라인을 시험 가동한 뒤 최근 본격 생산을 시작했다. 이에 테네시 공장 3개 라인에선 드럼세탁기, 통돌이세탁기, 건조기를 각각 연간 60만대씩 생산한다.

테네시 공장 대지 면적은 125만㎡로 캔터키주 경계까지 뻗어 있다. 여기에서 공장이 차지하는 면적은 단 10%에 불과하다. 증설 등 추후 수요를 감안한 조치다. 류재철 LG전자 H&A부문장 사장은 “올해 상반기엔 테네시 공장에 워시타워 라인까지 신설해 세탁가전 생산 전초기지이자 북미 생활가전 사업 성장의 주춧돌 역할을 하게 할 것”이라며 “공정 자동화율도 올해 안으로 70%까지 올릴 것”이라고 말했다.

LG전자는 최근 테네시공장을 세계경제포럼(WEF)이 선정하는 ‘등대공장’에 등록했으며, 지난 13일 최종 선정됐다. 등대공장은 첨단 기술을 적극 도입해 세계 제조업 미래를 등대처럼 이끄는 공장을 말한다. 창원에 이어 이번에 테네시 공장이 선정되며 LG전자는 국내와 해외에 모두 등대공장을 보유한 유일한 기업이 됐다.

클락스빌 김민석 기자