자동화 기술이 이끄는 미국 의류 제조업의 부활 봉제로봇 '소봇'의 등장으로 봉제 공정 자동화 진행 최난 기자입력 2019-08-30 16:45:49

봉제로봇 ‘소봇(Sewbot)’의 등장으로 봉제 공정 자동화가 진행되고 있다. 소봇은 봉제 공정에서 인간의 작업시간을 혁신적으로 단축했으며, 맞춤형 제작 방식으로 신속하게 공정을 진행해 기업의 수익성을 향상시켰다. 또한 인공지능을 활용한 원단 패턴 검사 소프트웨어가 등장함으로써 자동화 기술의 발전을 촉진시켰다. KOTRA는 봉제로봇 소봇과 소프트웨어를 통해 미국 의류 제조업의 발전 동향을 파악했다.

 

 

 

1. 미국 섬유산업의 자동화 확대

의류 및 섬유산업은 노동집약적 산업으로 글로벌 생산량의 상당 비중이 중국, 인도, 방글라데시, 베트남 등 아시아 국가에서 생산돼 왔다. 특히 가장 노동집약적이고 비용이 많이 드는 봉제 공정은 자동화가 어려워 많은 봉제기업은 비용 절감을 위해 저임금 국가로 공장을 이전했다.


그러나 최근 수년 간 첨단기술의 발전이 가속되면서 재단 및 봉제 공정도 자동화가 이뤄지고 있다. 디자이너는 신제품을 디자인하면 컴퓨터로 제어되는 기술이 실크, 데님, 기술섬유 등 각종 섬유를 정확히 재단해 제품을 시각화할 수 있는 CAD(Computer-aided Design) 소프트웨어를 사용하고 있다.


또한 섬유 및 의류산업에서 자동화가 확대되면서 과거 및 현재의 운영 데이터에 접근 가능한 섬유 생산기업들은 인공지능(AI)을 활용해 효율성을 높이고 직원들의 역량을 향상시키고 있으나 아직 매우 초기로 소수의 기업만이 활용 중이다.

 

2. 봉제로봇의 생산 효율성 향상

 

봉제로봇 소봇 (사진. 소프트웨어오토메이션)

 

1) 소프트웨어오토메이션의 봉제로봇
소프트웨어오토메이션(SoftWear Automation Inc.)의 봉제로봇 ‘소봇(Sewbot)’은 1,000억 달러 규모의 봉제산업에 융합형 혁신을 가져왔다.


소프트웨어오토메이션은 미국 애틀란타주에 소재한 기업으로, 조지아 공과대학의 머신비전 및 로봇기술 스타트업이 미국국방첨단과학기술연구소(Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA) 및 월마트재단(Walmart Foundation)과 7년간의 R&D를 진행한 결과, 지난 2012년에 설립된 기업이다. 소봇은 미국의 재단 및 봉제산업의 재성장을 가져올 수 있는 첨단 자동화기술 마련을 목적으로 개발됐다.


소봇은 바늘의 스티칭을 추적하고 원단을 정확히 움직일 수 있는 혁신적인 머신 비전 기술을 갖췄으며 원단 처리 및 설계를 할 수 있는 각각 다른 기술 및 기능을 갖춘 여러 소봇 제품군으로 구성됐다.


봉제제품의 작업 라인은 하나의 소봇 또는 여러 조합의 소봇을 이용해 다양한 종류의 제품에 맞는 최적의 단일 작업흐름으로 만들어졌다.


소봇은 인간이 작업할 때 30초가 소요되는 욕실 매트 봉제작업을 20초에 완료할 수 있어 생산성이 150% 높으며, 극세사 수건과 같이 인간이 작업하는 데 129초가 소요되는 더 복잡한 작업은 45초에 완료해 생산성을 285% 향상시킬 수 있다.


작업자의 교대에 따라 제품 스티치의 길이와 밀도에 미세한 차이가 발생하는 기존의 작업방식과 달리 소봇을 이용해 생산하면 일관되게 정확히 동일한 제품을 생산할 수 있고 전반적인 품질, 신뢰도, 효율성을 향상시킨다.


소프트웨어오토메이션의 팔라니스와미 라잔(Palaniswamy Rajan) CEO에 따르면 원단 설계, 원사 제조, 재단 등 봉재를 제외한 섬유산업의 모든 분야가 이미 자동화됐기 때문에 봉제작업의 자동화는 의류 제조업의 무한한 가능성을 열어줄 것이라고 평가했다.

 

픽스로봇 ROOT R2018

 

2) 한국의 봉제로봇 ROOT R2018
한국의 경우 픽스로봇이 봉제 자동화 로봇 ROOT R2018을 선보였다. ROOT R2018은 센서를 활용해 다양한 모양의 제품을 특별한 기술 없이도 재봉할 수 있는 장비로서, 봉제 품질을 향상시킬 수 있고 숙련된 봉제 기술자가 아니라도 혼자서 4대의 장비까지 구동할 수 있기 때문에 생산성을 대폭 향상시킬 수 있다. 


기존의 로봇을 이용한 봉제 자동화 장비와 가장 큰 차이점은 봉제를 실시하는 툴이 X, Y 좌표계로 움직이지 않고 Y축으로만 구동한다는 점이다. 봉제 포인트는 스테이지 형태의 작업 테이블을 이용해 조정한다. 

 


이 같은 방식의 장비가 지니는 가장 큰 강점은 봉제 포인트마다 균일한 힘을 전달할 수 있다는 점이다. 로봇을 사용한 봉제 자동화 장비의 경우, 고정된 로봇 축을 기준으로 봉제 툴이 봉제 포인트를 일일이 찾아가 봉제 작업을 실시하는데, 이 같은 방식은 로봇 축과 봉제 포인트 간 거리가 모두 다르기 때문에 균등하게 힘이 전달되지 않는다. 반면 ROOT R2018은 모든 봉제 포인트에서 한결같이 고른 봉제 품질을 보여준다. 또한 로봇 단가와 전문 티칭 인력으로 인해 발생되는 설비비용 부담을 최소화할 수 있다. 


ROOT R2018은 최대 2,000RPM의 속도로 재봉 작업이 가능하고, 최소 200×300㎜부터 최대 800×600㎜ 치수의 제품까지 생산할 수 있으며, 픽스로봇의 자동 매트 라벨 접착기 WOOD R2018과의 조합을 통해 매트 라벨 접착-재봉으로 이어지는 자동화 라인을 구축할 수도 있다. 

 

3. 봉제로봇은 의류 생산·공급망의 패러다임을 변화

 

1) 주문을 통한 맞춤형 제품 공급
봉제로봇의 등장으로 의류산업의 주문(On-demand) 생산, 맞춤형 제작(Made-to-measure)이 가능해질 전망이다.


주문형 생산이 도입되면 명확히 알 수 없는 수요를 대비해 많은 양을 생산해 재고를 보관해야 할 필요성이 감소된다. 


맞춤형 제작은 소비자들이 표준화된 사이즈 안에서 옷을 선택해야 하는 문제를 해결하고 자신의 체형에 맞는 의류를 구매할 수 있도록 한다.


정확한 핏을 맞춘 옷은 제품의 환불 가능성을 줄여 소매업체의 수익성을 향상시킬 수 있다.

 

2) 인접한 접근성이 ‘소봇’의 강점
주문 생산, 맞춤형 제작 방식은 지리적으로 인접한 시장을 대상으로 판매하므로 생산시설과 소비자와의 접근성이 중요하다.


소봇은 소비자 또는 물류 허브와 가까운 도심에 생산시설을 마련하고 빠른 산업생산을 실현하며 48시간 내 생산에서 배송까지 가능하다.


예를 들어 스포츠 경기 우승 기념 티셔츠의 생산과 판매의 경우 일반적으로 경기 전 양팀의 기념 티셔츠를 생산해뒀다 경기가 끝난 직후 우승팀의 티셔츠를 소매업체로 배송하고 경기에 진 팀의 티셔츠는 폐기했다. 그러나 소비자와 가까운 지역에서 제품을 생산하면 게임 결과가 나온 직후 티셔츠를 생산해 소매업체로 당일 배송이 가능하다.


봉제로봇을 활용한 의류 생산의 자동화는 원부자재, 생산공장, 소비자와의 거리가 짧을수록 최적화되는데 미국은 세계 제3위의 면화생산국이며 인조섬유산업도 발달해 좋은 입지 조건을 갖췄으므로 미국의 의류 제조업 부활 가능성이 확대된다.

 

4. 인공지능을 활용한 원단 패턴 검사 소프트웨어 등장

미국 보스턴에 본사가 위치한 코그넥스(Cognex Corp)는 머신비전 시스템, 소프트웨어, 센서 제조업체이며 원단 패턴 인식을 통해 불량품을 검사하는 머신 비전 기반의 플랫폼 Cognex ViDi를 개발했다. Cognex ViDi 플랫폼은 직조, 편직, 편조, 마무리 및 인쇄와 같은 패브릭 패턴을 자동으로 검사할 수 있다.


섬유 제조업체는 Cognex Vidi 플랫폼을 사용해 최종 패브릭 최종 제품의 품질을 인간이 일일이 검사하는 데 드는 비용과 시간을 절감 할 수 있다.


제조업체는 공장에 카메라를 사용한 검사 시스템을 설치하고 수백 개의 좋은 샘플과 나쁜 샘플의 이미지를 입력할 수 있다.


이 플랫폼은 약 2주간의 트레이닝 기간 입력된 이미지들로부터 직조 패턴, 실속성, 색상 및 허용할 수 있는 불완전함 등 검사기준을 학습 후 최종 생산제품에서 잠재적으로 잘못된 편직 패턴 등 결함을 감지할 수 있다.


Cognex Vidi 플랫폼은 의류용 직물뿐만 아니라 자동차, 의료용 직물 등 여러 산업용 직물 생산에 유용하게 활용 가능하다.

 

 

5. 시사점

섬유산업 제조 공정의 자동화로 저임금 국가에서 봉제 후 해외로 수출되는 글로벌 공급체인 시스템이 지역 내에서 생산 후 배송되는 방식으로 전환될 수 있으므로 기업들의 대비가 필요할 것으로 판단된다.


의류 생산 자동화로 주문 생산 및 맞춤형 제작 방식이 보급될 경우 미국 시장에 제품을 판매하기 위해서 미국에서 상품을 생산하는 것이 중요해질 것이다.


따라서 미국 의류 바이어를 찾아 납품하던 기존의 수출방식에서 벗어나 소비자 수요가 많은 타깃 시장 조사, 생산시설 설립, 물류망 구축 등 생산과 판매로 이어지는 원스톱 시스템 마련을 위한 전략 수립이 필요하다. 


섬유산업의 로봇 활용은 저임금 국가에서 제품을 생산하는 것 대비 비용 효율성이 높고 더 경쟁력 있는 제품을 생산할 수 있어 장기적인 측면에서 경쟁력 유지를 위해 자동화 생산방식으로의 전환이 필요할 것으로 판단된다.


섬유기업 A사 관계자에 따르면 “중국 등 저임금 국가의 노동비용 상승과 의류기업의 수익성 약화 등의 원인으로 다양한 비용 절감 전략을 모색하는 가운데 봉제 공정의 자동화는 미국 의류기업이 도입을 고려할 수 있는 충분한 장점이 있다”고 평가했다.


한편 생산시설의 자동화는 일자리 감소로 이어질 수 있다는 우려가 존재하지만 고비용 노동시장에서는 새로운 일자리가 창출 될 수 있을 것으로 전망된다. 인력 아웃소싱기업 맨파워그룹(ManpowerGroup)의 보고서에 따르면 44개국 1만 9,000개 기업을 대상으로 조사한 결과, 3년 이상 생산 자동화를 시행한 기업 중 87%가 고용 직원 수를 유지하거나 늘릴 계획이 있다고 밝힌 것으로 나타났다.

최난 기자
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