아이벡스, 피지컬 AI 로봇 플랫폼 ‘AIVot’으로 과학기술혁신대상 금상 수상

제조업의 로봇 자동화가 정해진 동작을 반복하는 방식에서 작업 환경을 인식하고 스스로 대응하는 피지컬 AI 중심으로 진화하고 있다. 기존 산업용 로봇은 제품의 위치와 형태, 작업 순서가 일정한 공정에서 높은 효율을 발휘하지만 생산 품목이 바뀌거나 예외 상황이 발생하면 작업자가 동작을 다시 설정해야 하는 한계가 있다. 특히 다품종 혼류 생산과 비정형 자재를 다루는 산업 현장에서는 이러한 재설정 과정이 자동화 확대의 걸림돌로 작용한다. 이에 따라 AI 비전으로 주변 환경을 인식하고 로봇의 동작을 계획·제어하는 기술이 차세대 제조 자동화의 주요 과제로 떠오르고 있다.

산업용 피지컬 AI 기업 아이벡스(AIVEX)는 지난 10월 27일 메가존산학연센터에서 열린 ‘제20회 과학기술혁신대상 2026(Sci-Tech Innovation Award)’에서 AI 로보틱스 플랫폼 ‘AIVot(아이봇)’으로 스마트팩토리 머신비전 소프트웨어 부문 금상인 한국기술사회 회장상을 수상했다.

과학기술혁신대상은 한국정보과학진흥협회와 전자신문이 주최하고 과학기술정보통신부, 한국과학기술단체총연합회, 한국기술사회 등이 후원하는 시상 프로그램이다. 올해 20회째를 맞았으며, 아이벡스가 수상한 머신비전 기술혁신 분야는 한국머신비전산업협회가 주관해 스마트팩토리와 AI 비전 관련 하드웨어·소프트웨어·솔루션의 기술력을 평가한다.

아이벡스는 2022년에도 ‘딥러닝 기반 검사장비 턴키 솔루션’으로 AI 머신비전 부문 대상인 과학기술정보통신부 장관상을 받은 바 있다. 당시에는 AI를 활용한 비전 검사 기술을 인정받았다면, 이번에는 영상 인식 결과를 로봇의 실제 작업으로 연결하는 피지컬 AI 기술로 수상했다.

수상 제품인 AIVot은 AI 비전과 로봇 제어를 결합한 자율형 로봇 통합 플랫폼이다. 제품과 작업 환경을 실시간으로 인식하고 분석한 결과를 로봇의 동작 계획과 제어에 반영해 자재 투입과 이송, 조립, 검사 등 다양한 제조공정을 자동화하도록 설계됐다.

기존 비전 가이디드 로봇은 카메라가 인식한 대상물의 좌표를 로봇에 전달하고, 로봇이 사전에 프로그래밍된 동작을 수행하는 방식이 일반적이다. 이러한 구조에서는 대상물의 위치나 형상이 달라지거나 예상하지 못한 상황이 발생하면 작업자가 동작을 다시 설정해야 하는 경우가 있다. 정해진 위치에서 동일한 제품을 반복적으로 처리하는 공정에는 적합하지만 작업 대상이 수시로 바뀌는 환경에서는 적용에 제약이 따른다.

AIVot은 인식과 판단, 계획, 제어, 피드백을 하나의 순환 구조로 통합해 이러한 한계에 대응한다. AI 비전이 작업 대상과 주변 환경을 인식하면 시스템이 작업 방식을 판단하고 로봇 동작을 계획하며, 실제 작업 결과를 다시 반영하는 방식이다. 이를 통해 대상물의 위치와 형태가 일정하지 않은 비정형 공정이나 여러 제품이 혼합 생산되는 공정에서도 자동화 적용 범위를 넓힐 수 있도록 했다.

제조사 구분 없이 로봇 제어…모방학습·강화학습으로 재티칭 부담 완화

AIVot의 핵심 기술은 로봇 통합 제어, 3차원 비전 인식, AI 기반 동작 학습, 운영 데이터 피드백 등 네 가지로 구성된다. 우선 로봇 운영체제인 ROS2 기반 표준 인터페이스를 적용해 특정 로봇 제조사에 종속되지 않는 통합 제어 환경을 구축했다. 아이벡스는 이를 통해 여러 제조사의 실제 로봇 장비를 통합 제어하는 기술을 검증했다.

3D 비전 AI 모델은 작업 대상의 위치뿐 아니라 공간에서의 방향과 자세까지 파악한다. 이른바 6D 위치·자세 추정 기술을 활용해 형상이 일정하지 않은 대상물의 위치를 인식하고, 로봇이 물체를 집을 지점과 작업 좌표를 계산한다. 크기나 적재 상태가 서로 다른 물체를 처리해야 하는 물류 및 제조 현장에서 활용할 수 있는 기술이다.

로봇의 동작 학습에는 모방학습(Imitation Learning)과 강화학습을 적용했다. 전문가가 수행하는 작업 행동을 AI가 학습하고, 이후 강화학습으로 로봇의 움직임을 최적화하는 방식이다. 아이벡스는 이러한 기술을 통해 제품 모델이나 생산 품종이 변경되더라도 작업자가 로봇의 동작을 일일이 다시 가르치는 재티칭 부담을 줄이도록 했다.

운영 단계에서는 자체 AI 플랫폼 ‘AIVOps(아이브옵스)’와 연동해 현장에서 축적된 작업 데이터를 모델 개선에 활용한다. 작업 과정에서 발생한 데이터를 수집하고 이를 바탕으로 AI 모델을 재학습한 뒤 현장에 배포하는 폐쇄루프(Closed-loop) 운영 구조다. 여기에 드래그 앤 드롭(Drag & Drop) 방식의 노코드(No-Code) 프로그래밍 기능을 제공해 로봇 프로그래밍 전문 지식이 없는 사용자도 공정을 구성할 수 있도록 지원한다.

아이벡스는 AIVot을 물류와 식품, 이차전지, 조선 등 7개 적용 영역에서 검증했다고 설명했다. 실제 양산 운영이 이뤄지는 분야와 기술검증(PoC) 및 실증 단계에 있는 분야를 구분해 산업별 적용 사례를 확대하고 있다.