KAIST, 제조 피지컬 AI 통합 솔루션 ‘카이로스’ 선봬
이기종 로봇부터 센서, 디지털트윈을 하나의 시스템서 구현
차세대 공장 운영체계 고도화 및 다크팩토리 글로벌 수출 목표
KAIST 산업경영학동에 설치된 제조 피지컬 AI 통합 솔루션 ‘카이로스’ 실증랩 모습. 사진=이준기기자.
“앞으로 대한민국은 ‘피지컬 인공지능(AI) 공장’을 수출하는 나라가 돼야 합니다.”
23일 오후 대전 유성구 KAIST 산업경영학동에서 장영재 KAIST 산업및시스템공학과 교수는 AI가 운영하는 무인공장 실증 랩 시연에 앞서 이같이 말했다.
이날 행사는 KAIST가 서로 다른 로봇과 센서, 설비, 디지털 트윈을 하나의 시스템으로 통합 제어하는 제조 피지컬 AI 테스트베드 ‘카이로스’(KAIROS) 플랫폼 시연을 위해 마련됐다.
카이로스는 피지컬 AI 기반의 100% 무인공장 플랫폼으로, 센서와 제어, 데이터 처리의 모든 과정을 100% 국내 기술로 통합 구축됐다.
공장 전체를 AI 에이전트 기반으로 통합 제어·운영할 수 있으며, 공장 운영에 필요한 운영체제(OS)와 시스템 운영 체계가 접목돼 있다.
이 때문에 공장에서 운영되는 물류 로봇, 휴머노이드 로봇, 협동 로봇, 자동화 설비 등을 하나의 지능형 플랫폼으로 제어·관리할 수 있다.
장영재 교수는 “카이로스는 공장을 통합 제어·운영하는 다크 팩토리(무인공장) 시스템을 위한 플랫폼”이라며 “AI가 공장 밖에서 공장 전체에 대한 원격 운영부터 유지·보수, 안전관리까지 수행하는 공장장 역할을 한다”고 설명했다.
한 연구원이 카이로스 플랫폼의 AI 에이전트인 ‘다비스’에게 “A-1번 구역에서 작업하는 로봇에 트레이가 있는 것으로 나오는데 육안으로 보이지 않는다”고 확인 요청을 명령하자, 잠시 명령한 의도를 분석한 과정을 거쳐 “시스템 오류에 따른 것으로 유지보수 구역으로 옮겨 매뉴얼을 점검하겠다”고 답했다.
제조 피지컬 AI 통합 솔루션인 카이로스 실증랩에서 물류로봇이 AI 명령에 따라 이동하고 있다. 사진=이준기기자.
이어 “6번 구역에 있는 자율이동로봇(AMR)의 배터리 상태와 현재 위치를 확인해 줘”라는 명령에 커다란 화면에 관련 정보를 띄워 작업자가 직접 육안으로 확인할 수 있도록 제시했다.
AI 기반 안전관리 기능도 갖춰 안전모를 착용하지 않고 공장에 들어간 작업자를 인지하고, 이 작업자가 위험한 작업장으로 계속 이동하자 로봇들이 일제히 멈춰서는 등 원격 의사결정도 지원했다.
기존 공장 자동화가 개별 장비 중심으로 운영됐다면 카이로스는 물류 로봇, 휴머노이드 로봇, 협동 로봇 등 이기종 로봇을 비롯해 산업용 센서 및 PC 제어기, 디지털 트윈 및 시뮬레이션, AI 기반 통합 관제 및 안전관리 시스템 등 다크 팩토리를 구성하는 핵심 요소 기술을 국산 기술로 통합했다.
이를 통해 해외 의존도가 높던 공장 자동화 장비와 소프트웨어를 대체해 K-제조 공장 수출 모델의 기반을 마련했다는 평가를 받는다.
KAIST는 카이로스를 통해 다크 팩토리 설계·구축·운영을 아우르는 차세대 공장 운영체제(OS)를 고도화하고, 국내 로봇·자동화 기업 현장에 적용하기 위한 사전 시험·평가 플랫폼으로 활용할 계획이다.
장영재 교수는 “전북대, 경남대의 피지컬 AI 기술을 카이로스와 통합해 독일 지멘스나 미국 오토모드를 넘어서 제조 피지컬 AI 기반 다크 팩토리 통합 솔루션으로 경쟁력을 높여 글로벌 시장에 진출하겠다”고 향후 계획을 밝혔다.
이어 열린 간담회에서는 △로봇 파운데이션 모델 개발 등 3대 공통 기반 기술 개발 및 실증·확산을 위한 대규모 선도 프로젝트 추진 △제조 공정 자동화 기술 확보 및 메가 프로젝트 추진 △피지컬 AI 확산을 위한 생태계 조성 등 피지컬 AI 선도국 도약을 위한 핵심 경쟁력 전략안이 발표됐다.
배경훈 부총리 겸 과기정통부 장관은 “향후 3년은 대한민국이 피지컬 AI 강국 도약을 위해 국가 역량을 총동원해야 할 골든타임”이라며 “실증랩에서 검증된 국산 공장 운영체계를 기반으로 K-제조 지능형 공장 패키지 수출을 본격화하고, 산업 현장과 국민의 일상을 변화시키는 성공 사례를 창출하는 데 정책적 지원을 아끼지 않겠다”고 밝혔다.
KAIST 연구원이 카이로스에 대해 설명하고 있다. 사진=이준기기자.
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