이태진 HD현대 전무가 4월16일 경기 고양시 킨텍스에서 열린 '심토스(SIMTOS) 2026 글로벌 제조 AX 혁신 컨퍼런스'에서 발표하고 있다. [사진=김유진기자]

[디지털데일리 김유진기자] K-조선이 직면한 위기를 극복하고 글로벌 패권을 유지하기 위해서는 물리적 한계를 초월하는 디지털 전환(DX)이 필수적이라는 진단이 나왔다.

HD현대는 조선소 전 공정을 데이터로 통합하고 인공지능(AI)이 스스로 판단·운영하는 자율 조선소 구축 방향을 제시했다.

이태진 HD현대 전무는 16일 '심토스(SIMTOS) 2026 글로벌 제조 AX 혁신 컨퍼런스'에서 디지털 트윈(DT)과 피지컬 AI를 결합한 차세대 조선소 전환 전략을 공개하며 "기존 자동화를 넘어선 지능형 자율 운영 체계 구축에 나서겠다"고 밝혔다.

이 전무는 최근 조선업이 슈퍼 사이클(초호황기)에 진입하며 수주 잭팟을 터뜨리고 있지만 그 이면에는 시스템 노후화·복잡성 증대·원재료 상승·작업자의 노령화라는 4중고가 자리하고 있다고 지적했다.

특히 2024년 기준 수주 잔량에서 중국이 71%를 차지한 반면 한국은 17%에 그치며 54%p의 격차가 발생하고 있다.

이 전무는 "단순한 원가 절감으로는 중국과의 격차를 좁힐 수 없다"며 "극단적인 디지털 전환만이 유일한 생존 해법"이라고 강조했다.

HD현대는 이를 해결하기 위해 오는 2030년 완성을 목표로 하는 '미래 첨단 조선소'(FOS) 로드맵을 추진 중이다.

1단계 디지털화와 가시화를 거쳐 2단계에서는 설계·구매·생산 데이터를 연결하고 AI 기반 예측·최적화를 진행하고 있다. 궁극적으로 3단계에서 자율 운영 조선소로의 전환을 목표로 하고 있다.

핵심은 디지털 트윈과 피지컬 AI의 결합이다. HD현대는 여기에 디지털 매뉴팩처링(DM)을 더한 3대 기술을 지능형 자율 운영 조선소를 완성하기 위한 핵심 축으로 제시했다.

이 전무는 "지능형 조선소 구현을 위해서는 디지털 매뉴팩처링·디지털 트윈·피지컬 AI 세 가지 기술이 삼위일체로 끊임없이 돌아가야 한다"고 설명했다.

디지털 매뉴팩처링은 설계와 운영을 3D 가상공간에서 연결해 사전 시뮬레이션을 수행하는 단계로 실제 작업 이전에 공정을 검증하는 리허설 역할을 한다.

디지털 트윈은 현실과 가상 데이터를 실시간으로 동기화해 공정 전반을 분석·예측하는 컨트롤타워로서 변화에 따른 파급 효과와 최적 대응 방안을 도출하는 핵심 기술이다.

피지컬 AI는 로봇과 센서를 기반으로 현장에서 직접 작업을 수행하는 실행 주체다. 돌발 변수까지 스스로 인지하고 대응하는 자율 작업 체계를 의미한다.

이 전무는 "현실의 피지컬 AI와 가상공간의 시뮬레이션이 결합되면서 어떤 기술이 현장에 필요한지 구체화할 수 있게 됐다"고 말했다.

이 기술이 단순히 개별적으로 작동하는 것이 아니라 하나의 순환 구조를 이루는 점도 언급됐다.

이 전무는 "현장의 변화와 오차가 다시 설계와 운영에 반영되는 영구적인 개선 루프가 만들어져야 한다"며 "이것이 자율 운영 조선소의 본질"이라고 전했다.

하지만 이 기술들이 조선소 현장에서 실제로 작동하려면 탄탄한 기반이 먼저 마련돼야 한다. 이를 실제 현장에 구현하기 위한 전제 조건으로는 데이터 구조 혁신이 제시됐다.

이 전무는 "모든 시스템과 구성원이 동일한 데이터를 참조하는 '단일 진실 원천'(SSOT)이 구축되지 않으면 AI도 제대로 작동할 수 없다"며 "데이터에 의미를 부여하는 온톨로지 체계와 디지털 트윈, 피지컬 AI를 통합 지휘하는 오케스트레이션 구조가 반드시 필요하다"고 강조했다.

HD현대는 이러한 구상을 이미 현장에 적용 중이다. 산학연 협력 등을 통해 실증 체계를 만들어가고 있다.

현재 HD현대는 전라남도 목포에 조선 협력업체들을 위한 AX 실증 센터를 구축해 현장 적용 테스트를 진행하고 있다. 또 울산과학기술원(UNIST)과 함께 조선 전용 초고도 AI 모델을 개발하고 있다.

이 전무는 "디지털 트윈은 10년 전부터 논의돼 왔지만 공장이나 기업 전체를 하나의 디지털 체계로 구현한 사례는 아직 없다"며 "이번 시도를 통해 HD현대가 제조업 전반의 표준을 만들고 나아가 우리나라 제조업의 DX 표준 구조로 자리 잡기를 기대한다"고 전했다.