차세대 선박 건조, 관건은 설계 고도화…'설계 AI·데이터 기반 자동화' 앞다퉈 투자

국내 조선사들이 인공지능(AI) 기술을 활용해 차세대 선박 건조 기술 경쟁력을 강화하고 있다. AI 설계는 AI와 디지털 기술을 활용해 선박 설계와 해석, 생산 전 과정을 자동화해 작은 오류로 인한 오설계로 발생하는 수백억 원대의 손실을 최소화해 차세대 선박 건조의 핵심 기술로 부상하고 있다. 16일 업계에 따르면 HD현대는 지난 14일 조선 지주사 HD한국조선해양 내 AI센터와 DT(디지털전환)혁신실을 통합해 대표이사 직속 'AIX추진실'을 신설했다. AIX추진실은 수십 년간 축적된 설계·운항 데이터를 기반으로 선형 효율을 최적화하는 설계 AI 모델과 반복 설계 업무를 줄이는 자동화 기술을 병행 개발하고, 차세대 CAD(Computer-Aided Design·전산설계)도입에 맞춰 설계 전 과정을 AI 적용이 가능한 구조로 재편하는 역할을 맡는다. HD현대삼호중공업도 한국선급(KR)과 함께 반목 배치·강도 해석을 AI로 수행하는 해석 자동화 기술, 사내 전용 LLM(대규모 언어모델) 기반 설계 검증 시스템 등을 개발하며 'AI 기반 설계·해석 자동화'를 고도화하고 있다. 설계 AI의 정량 효과는 확인되고 있다. 국제 학술지 JMSE는 최근 리뷰 논문에서 딥러닝·강화학습·진화알고리즘 기반 연구를 분석한 결과 선형·저항·구조 설계에서 중량·비용이 최대 40% 줄고 최적화 속도는 5배 이상 향상됐다고 밝혔다. 예측 오차는 4% 미만으로 보고됐다. 확산모델 기반 생성 AI 실험에서는 기존 평균 대비 항력 계수가 90% 이상 낮아지는 등 설계 정밀도 향상 효과도 나타났다. 다만 설계 AI가 설계를 직접 생성하는 단계는 아직 초기 기술인 만큼, 조선업계는 AI와 병행해 '데이터 기반 설계 자동화'도 강화하고 있다. 과거 분리돼 있던 설계·생산·물류 시스템을 단일 3D 모델 기반으로 통합하고, 도면·BOM(자재명세서)·블록·공정 데이터를 자동 생성·연동하는 체계로 전환하는 방식이다. 해군·조선 전문매체 네이벌뉴스 분석에서도 자동화 플랫폼 도입 시 엔지니어링 시간은 최대 30%, 조립 시간은 약 20% 단축된 것으로 나타났다. 삼성중공업은 지난달 업계 최초로 자동화 설계 플랫폼 'S-EDP(SHI-Engineering Data Platform)'를 공개했다. 설계 정보를 자동 저장·공유하고 도면·문서·계산서를 자동 생성하는 기술로, 회사는 이를 기반으로 오는 2030년까지 설계 자동화율을 두 배로 높일 계획이다. 한화오션은 지난 3월 미국선급 ABS로부터 '스마트 선체 구조 건전성 모니터링(SHM)' 티어3 개념승인을 획득했다. 운항 센서 데이터를 분석해 잔존 수명과 검사 시점을 예측하는 기술로, 축적된 실선 데이터는 향후 구조 설계 개선에도 활용될 수 있다. 해외에서는 생성형 설계 AI 상용화가 국내보다 한발 앞선 흐름을 보이고 있다. 시멘스 디지털 인더스트리스 소프트웨어와 선박 설계 AI 스타트업 컴퓨트 마리타임이 지난 2월 선보인 '뉴럴쉬퍼(NeuralShipper)'는 개념설계 단계에서 수백 종의 선형과 연료·추진 조합을 자동 생성하는 플랫폼으로 기존 설계 툴과의 통합이 진행 중이다. 윤현규 국립창원대 조선해양공학과 교수는 "조선은 도메인 지식이 핵심 경쟁력이고 AI 기술은 글로벌 기업이 앞서 있는 만큼 두 축이 결합될 때 혁신 속도가 크게 높아질 것"이라며 "앞으로 6개월~1년이 본격 활용으로 넘어가는 분기점이 될 것이며, AI는 학습 데이터가 쌓일수록 지능이 올라가 고도화에는 끝이 없다"고 말했다.