스마트 팩토리, 자율주행 등 신사업 분야에서 빠지지 않고 등장하는 기술이 하나 있는데, 무엇일까요? 바로 머신비전입니다. ‘AI의 눈’이라 불리는 머신비전은 인간의 시각 능력보다 더 정확한 판단에 의존해야 할 때 필요한 기술이에요. 올해 5월 우리 회사가 머신비전 솔루션을 론칭했는데요. 자동화국내)자동화시스템Squad 권순상 매니저가 본 솔루션의 가능성과 특장점을 소개해드릴게요.
머신비전은 자동화 분야에
없어서는 안 될 핵심 기술 요소예요.
머신비전은 고성능 카메라, 이미지 프로세서, 소프트웨어 등으로 구성된 시스템을 말해요. 인간이 눈으로 사물을 파악하듯, 머신비전은 고성능 카메라와 딥러닝 기술을 조합해 대상을 인식하고 분석하죠. 시장 조사 기업 그랜드 뷰 리서치는 자사 보고서에서 2030년에 이르면 전 세계 머신비전 시장이 416억 달러(약 55조 원) 규모로 성장할 것이라 전망했어요. 연평균 성장률은 12.3%로, 그야말로 초고속 성장인데요. 제조업뿐만 아니라 자율주행이나 항공산업 등 자동화가 추진되고 있는 영역이라면 어디든 머신비전 기술이 적용되고 있기 때문이에요.
국내에서도 제조업을 중심으로 머신비전을 도입하려는 기업들이 점차 늘고 있어요. 문제는 기업들이 기술 도입에 다소 부담감을 느끼고 있다는 점이에요. 다양한 머신비전 장비 중 무엇을 선택해야 할지, 기술 지원료를 투자할 만큼의 가치가 있을지, 프로그램 변경 등 유지보수에 어려움은 없을지 기술 도입을 망설이게 만드는 요소가 많거든요.
우리 회사는 2022년 6월 머신비전 장비 개발업체인 미국의 배너(Banner)사와 공급 계약을 체결하며 머신비전 솔루션을 완성했어요. 이 과정에서 가장 신경 쓴 것이 바로 고객 편의성이에요. 머신비전은 사용하기 까다롭고 어렵다는 인식을 개선하기 위해 솔루션을 최대한 사용하기 편하게 구성했어요. 그럼 우리 회사 머신비전 솔루션의 특징을 자세히 살펴볼까요?
복잡한 검사 도구를 간편화해
편의성을 높였어요.
사용하기 편리한 검사 도구
기존 솔루션들의 문제점 중 하나는 패턴 매치, 블롭, 도형, 엣지 검출 등 머신비전의 가장 기본적인 도구 조작이 어렵다는 점이었어요. 예를 들어 위의 도구를 작업 환경에 맞춰 사용하려면 방향, 범위, 전처리 등 다양한 옵션을 설정해야 했죠. 현장에서 이러한 옵션들을 상세하게 알고 검사 알고리즘을 복잡하게 이렇게 저렇게 구성해서 사용하기란 대단히 비효율적인데요. 우리 회사 솔루션은 사용자가 이와 같은 복잡한 과정을 거치지 않도록 다양한 도구나 옵션을 간편화해 최적의 상태로 구성하도록 돕고 있어요. 실제 현장에서는 머신비전 도구들은 간단하게 사용하고 오히려 광학계의 구성을 최적화하는 것이 훨씬 도움되는 경우가 많거든요. 광학계 구성에는 우리 회사의 경험 많은 비전팀 담당자들이 친절하게 도움을 드릴 예정이에요.
특수 검사를 위한 전용 도구
흠집 검사와 비드 검사는 머신비전에서 가장 많이 의뢰 받는 검사예요. 또한 머신비전 분야에서는 어렵기로 정평이 나 있는 검사고요. 용접 시 돌출 부위를 검사하는 비드 검사의 경우 길이, 폭, 끊어짐 등 확인해야 할 요소가 많고, 흠집 검사 역시 다양한 형태의 흠집을 검출해야 하는데요. 이를 위해 우리 솔루션은 여러 옵션과 설정을 포함한 통합 전용 도구를 제공하고 있어요. 두 검사 모두 검사 과정이 까다롭긴 하지만 사용 빈도가 높은 도구들이라 좀 더 편한 사용 환경을 제공하려 노력했답니다.
공정 중단 없이 프로그램 수정 가능
머신비전을 사용하다 프로그램의 수정이 필요한 경우에는 어떻게 해야 할까요? 기존에는 수정 자체가 어려웠고, 무엇보다 수정을 위해선 공정을 중단해야 했어요. 공정 중단 시간이 길어질수록 생산성에 영향을 미치니 현장에선 짧은 비가동 시간에만 작업을 해야 했고 그러다 보니 머신비전 프로그램 수정을 서두를 수밖에 없었어요. 우리 회사 솔루션의 가장 큰 장점은 공정이 진행되는 동안에도 프로그램 수정과 적용이 가능하다는 점이에요. 장비 멈춤 없이 설정을 변경할 수 있는 기술을 제공하고 있기에 원하는 때에 프로그램을 수정할 수 있죠. 또한 간단한 마우스 조작만으로 머신비전 알고리즘 설계가 가능해 수정 자체도 쉽게 수행할 수 있답니다.
패턴 매치
물체의 패턴과 형상을 학습해 유사한 부분을 찾아 검출하는 도구
블롭
움푹 파인 자국 등을 밝기나 면적 값을 확인해 검출해내는 도구
엣지 검출
밝기가 급격하게 변하는 경계선, 윤곽선을 찾는 도구
타사 솔루션 대비 탁월한 편의성을 제공하는 우리 회사 머신비전 솔루션. 위에서 소개한 도구들을 활용한다면 간단한 검사에서 복잡한 검사까지 막힘 없이 수행할 수 있겠죠? 이외에도 본 솔루션은 우리 회사의 다양한 제품군인 PLC, 델타로봇 등과 손쉽게 연계할 수 있어요. 또한 현장이 아닌 사무실에서 장비 없이 검사를 설정할 수 있는 소프트웨어 시뮬레이션도 제공하고 있고요. 그럼 우리 회사 머신비전 솔루션의 장점을 정리해볼까요?
머신비전 장비의 국산화와
우리나라 기술의 자존심을 지키기 위해
끊임없이 노력할게요.
국내 자동화에서 머신비전 솔루션의 가능성은 무궁무진해요. 사람의 눈으로 보고 판단해야 되는 영역(검사, 조립, Pick & Place, 보안관제 등)이라면 어디든 솔루션을 적용할 수 있죠. 우리 회사는 부품 누락 검사 등 간단한 품질 검사 단계에 솔루션을 먼저 적용한 후 적용 범위를 점차 확대해 나갈 예정이에요. 빠른 셋업과 안정적인 성능으로 자동화 효율을 높이려는 기업들에게 최적의 솔루션을 제공할 수 있으리라 기대하고 있어요.
이렇게 무궁무진한 잠재력을 가진 머신비전이지만 안타깝게도 아직 국내 기술력만으로 제작된 범용 머신비전 솔루션은 거의 없다고 봐도 무방할 정도예요. 그만큼 머신비전이라는 기술
자체가 개발이 어렵고 솔루션 제작에도 많은 비용이 들어요. 단순히 카메라와 같은 하드웨어로만 이루어진 기술이 아니라 인간의 뇌의 역할을 할 소프트웨어도 함께 만들어야 하는 융합기술이기 때문이죠. 그러나 우리 회사가 자동화 시장에서 경쟁력을 갖고, 글로벌 시장에서 경쟁하기 위해서는 자체 기술력을 반드시 확보해야만 하는데요. 이를 잘 알고 있기 때문에 우리 회사도 머신비전의 앞선 글로벌 기술을 쫓아가고, 최근의 트렌드인 AI 기능을 탑재하는 등 다방면으로 노력하고 있어요. 아직 갈 길이 멀지만 글로벌 제품과 비교해도 손색없을 제품을 제작할 테니 많은 응원 부탁드릴게요.
이번 시간엔 우리 회사의 머신비전 솔루션에 관해 알아보았는데요.
한번 배운 내용 잊어버리면 너무 아깝겠죠?
아래 문제를 풀어보고 오늘 배운 내용 잊지 마세요~
