HD현대일렉트릭 주식회사(이하 현대일렉트릭)는 전력기기와 에너지 솔루션 분야에서 사업을 전개하며 생산 경쟁력을 꾸준히 강화해 왔습니다. 국내외 생산 거점을 바탕으로 사업을 운영하고 있으며, 청주 배전캠퍼스는 중저압차단기 생산의 핵심 거점 역할을 하고 있습니다.

청주 배전캠퍼스에 구축된 신공장은 생산 역량 확대에 따라 물류 처리 구조 또한 복잡해지면서, 이를 하나의 운영 체계로 연결하는 것이 중요한 과제로 떠올랐습니다. 생산에 필요한 자재의 입고와 보관, 생산라인 공급부터 완제품의 이송과 출하까지, 전 과정의 물류 흐름이 유기적으로 연결되어야 했기 때문입니다.

현대일렉트릭은 이에 맞춰 신공장에 최적화된 물류 자동화 체계를 구축하고자 했습니다. 단순히 설비를 도입하는 데 그치지 않고, 다양한 로봇과 자동화 설비 외에도 이를 통합 제어하고 모니터링할 수 있는 시스템을 갖춰, 보다 효율적이고 안정적인 운영 기반을 마련하고자 했습니다.

자재부터 출하까지, 통합 물류의 효율성과 안정성을 확보하다

Background & Needs. 신공장 환경에 맞는 생산·물류 통합 운영 체계 필요

청주 신공장은 현대일렉트릭의 생산 역량 확대를 위한 핵심 거점으로, 기존 대비 늘어난 생산 물량을 안정적으로 처리하기 위한 물류 운영 체계 고도화가 요구되었습니다. 자재 입고 및 생산, 물류의 전 과정이 긴밀하게 연결되지 않을 경우, 공정 지연이나 운영 비효율로 이어질 수 있는 환경이었습니다.

기존과 같은 방식으로는 공정 간 물류 이동과 보관을 효율적으로 관리하는 데 한계가 있었습니다. 실제 운영에서는 팔레트(Pallet, 대량 적재용 물류 단위)로 입고된 자재를 토트(Tote, 소형 보관 용기) 단위로 전환해 보관하고, 생산계획에 따라 각 공정으로 적기에 공급한 뒤, 생산이 완료된 제품은 다시 팔레트나 박스 단위로 보관 및 출하해야 하는 구조였습니다. 이처럼 자재와 완제품은 단위와 흐름이 서로 달라, 이를 개별적으로 운영하기보다 하나의 체계로 통합해 설계할 필요가 있었습니다.

또한 공장 전반에 다양한 물류 설비와 이송 장치가 도입되는 만큼, 개별 설비를 넘어 전체 운영을 통합적으로 제어하고 실시간으로 모니터링할 수 있는 체계가 필요했습니다. 설비 간 연계가 원활하지 않거나 운영 상황을 한눈에 파악하기 어려울 경우, 돌발 상황 대응이나 운영 안정성 확보에도 어려움이 발생할 수 있기 때문입니다.

현대일렉트릭은 이러한 과제를 해결하기 위해, 신공장에 최적화된 물류 자동화 체계를 구축하고자 했습니다. 자재와 완제품의 흐름을 효율적으로 연결하고, 다양한 로봇과 자동화 설비를 기반으로 물류 운영을 고도화하는 한편, 이를 하나의 시스템으로 통합해 안정적으로 관리할 수 있는 기반이 요구되었습니다.

Solution 1. 공장 구조와 운영 방식에 최적화된 로봇 기반 물류 자동화 환경 구축

현대일렉트릭은 LG CNS와 함께 신공장 물류 흐름에 맞춰 다양한 로봇과 자동화 설비를 적재적소에 배치해 자재와 완제품의 이동을 자동화했습니다. 자재 입고부터 보관, 생산라인 공급, 완제품 이송과 출하까지 이어지는 전 과정에 로봇 기반 자동화 체계를 적용한 것이 특징입니다.

먼저 자재 관리 영역에서는 팔레트 단위로 입고된 물품을 토트 단위로 분류하는 디팔레타이징(Depalletizing) 로봇을 도입했습니다. 이를 통해 보관 및 이송에 최적화된 형태로 자재 적재를 자동화했습니다. 그리고 팔레트 랙(Pallet Rack)과 토트 단위 자동 보관 설비를 함께 적용해, 자재를 보다 작은 단위로 나누어 보관하고 적층·집약 관리할 수 있도록 함으로써 공간 활용도를 높인 고밀도 보관 체계를 구축했습니다.

LG CNS는 생산 계획에 따라 자재를 팔레트 또는 토트 단위로 자동 출고하고, 자율이동로봇(Autonomous Mobile Robot, AMR)을 활용해 각 생산 라인까지 이송하는 시스템을 설계했습니다. 고정된 컨베이어 대신 유연한 이동 구조를 채택함으로써, 라인 변경 시에도 물류 동선을 즉각적으로 조정할 수 있게 되었습니다. 그 결과 작업자의 불필요한 반복 이동 작업은 최소화되고, 생산 일정에 직결되는 적기 공급 체계를 완성했습니다.

완제품 영역 역시 자동화가 적용되었습니다. 생산이 완료된 제품은 자동으로 이송되어 보관되며, 팔레트 랙 기반으로 보관하고 일부 제품은 박스 단위로 관리합니다. 이후 출하 방식에 따라 필요한 제품을 자동으로 피킹하고 이동시키는 구조로 구성되었습니다. 특히 자율 케이스 처리 로봇(Autonomous Case-handling Robots, ACR) 기반 보관 시스템을 적용해, 로봇이 랙 내부를 수직·수평으로 이동하며 필요한 제품을 직접 찾아 가져올 수 있도록 했습니다. 이를 통해 작업자가 이동하지 않고도 높은 위치의 제품까지 자동으로 피킹할 수 있어, 보관 공간을 더욱 집약적으로 활용하면서도 피킹 효율을 동시에 높일 수 있는 구조를 구현했습니다.

공장 내 물류 이동은 컨베이어 중심이 아닌 AMR 기반으로 구성해, 고정된 동선에 제약받지 않고 유연하게 운영할 수 있도록 했습니다. 고정 설비 중심의 이송 구조에서는 공장 레이아웃 변경 시 설비 재배치가 불가피하지만, AMR 기반 구조를 적용함으로써 생산라인 변경이나 물류 흐름 조정에도 더 유연하게 대응할 수 있도록 했습니다.

현대일렉트릭은 자재와 완제품의 특성과 공정 흐름을 고려해 로봇과 자동화 설비를 최적의 위치에 배치함으로써, 물류 이동을 자동화하는 동시에 공장 운영의 효율성과 유연성을 확보했습니다.

Solution 2. WCS와 SCADA 기반 통합 제어·관제 체계 구축

현대일렉트릭은 다양한 로봇과 자동화 설비가 하나의 흐름으로 운영될 수 있도록, 이를 통합 제어하고 관리하는 IT 시스템을 구축했습니다. 개별 설비가 각각 동작하는 수준을 넘어, 전체 물류 흐름을 하나의 체계로 연결하는 것이 핵심이었습니다.

먼저 LG CNS는 창고 제어 시스템(Warehouse Control System, WCS)을 구축해 자동화 설비 전반을 통합 제어할 수 있도록 했습니다. WCS는 자재 입고부터 보관, 생산라인 공급, 완제품 이송과 출하까지 이어지는 물류 작업을 조율하고, 설비 간 작업 순서를 최적화하는 역할을 수행합니다. 이를 통해 다양한 로봇과 설비가 동시에 운영되더라도 작업 간 충돌 없이 안정적으로 물류 흐름이 유지될 수 있는 기반을 마련했습니다.

또한 각 설비의 특성과 역할에 맞춰 작업을 유연하게 분배할 수 있도록 설계해, 생산계획 변화나 물류 흐름 조정에도 대응할 수 있도록 했습니다. 새로운 설비가 추가되거나 운영 방식이 변경되더라도 시스템 구조를 유지한 채 확장할 수 있는 유연한 운영 환경을 확보한 것도 특징입니다.

이와 함께 SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition) 기반의 통합 관제 환경을 구축해 공장 내 물류 운영 상황을 실시간으로 확인할 수 있도록 했습니다. 일반적으로 개별 로봇이나 설비 단위에서는 각각의 운영 상태를 모니터링할 수 있지만, LG CNS는 이를 통합해 전체 물류 흐름과 설비 운영 상황을 한눈에 파악할 수 있는 환경을 구현한 것이 특징입니다. 이를 통해 운영자가 더 빠르게 상황을 인지하고 대응할 수 있게 되었습니다. 이상 징후 발생 시 즉각적인 확인과 조치가 가능해지면서, 물류 운영의 안정성과 대응 속도 또한 함께 향상되었습니다.

LG CNS는 WCS를 통해 자재 입고부터 보관, 생산라인 공급, 완제품 이송과 출하까지 이어지는 물류 흐름을 통합적으로 제어하고, SCADA 기반의 관제 시스템을 통해 설비 상태와 전체 운영 상황을 실시간으로 모니터링할 수 있도록 했습니다. 이를 통해 물류 운영 전반을 하나의 체계로 관리할 수 있는 통합 관제 환경을 구현하며, 안정성과 운영 효율을 동시에 확보했습니다.

Change. 물류 운영 효율 향상과 안정적인 운영 기반 확보

현대일렉트릭은 로봇 기반 물류 자동화와 통합 운영 체계 구축을 통해, 신공장 물류 운영 전반에 걸쳐 구조적인 변화를 만들어냈습니다.

먼저 보관 체계 측면에서 큰 개선이 이루어졌습니다. 자재와 완제품의 특성에 맞춰 보관 구조를 재설계하고, 고밀도 보관 체계를 적용해 기존 대비 보관 면적을 약 52% 줄이면서도 동일한 물량을 더욱 효율적으로 관리할 수 있는 환경을 구축했습니다. 이를 통해 분산되어 있던 물류 기능을 신공장 내에 통합하면서, 공간 활용도와 운영 효율을 동시에 높였습니다.

물류 작업 방식에도 변화가 있었습니다. 자재 이송과 공급, 완제품 이동 과정에 로봇 기반 자동화를 적용하여 반복적인 이동 작업을 작업자가 아닌 로봇이 수행하도록 전환해, 물류 운영의 효율을 높였습니다. 그 결과, 기존 대비 물류 관련 업무량이 약 20~30% 수준으로 낮아지며 작업 부담이 크게 줄어들었고, 작업자는 설비 운영과 관리 중심의 역할에 집중할 수 있는 환경이 마련되었습니다.

운영 안정성과 가시성 측면에서도 의미 있는 개선이 이루어졌습니다. 공장 전반의 물류 운영 상황을 가시화함으로써, 설비 간 연계 및 작업 진행 현황을 실시간으로 파악할 수 있는 환경을 구축했습니다. 특히 이상 징후 발생 시 즉각적인 원인 분석과 대응이 가능해져, 운영 리스크를 최소화하고 물류 안정성을 한층 높였습니다.

이와 함께, 로봇 기반 이송 구조와 확장할 수 있는 시스템 설계를 통해 향후 생산라인 변경이나 설비 추가에도 유연하게 대응할 수 있는 환경을 갖추게 되었습니다. 이러한 변화는 단기적인 운영 효율 개선을 넘어, 향후 수년간 대규모의 비용 절감 효과로 이어질 것으로 기대됩니다.

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