삼성 ‘무인 팹’ 밑그림 공개…이기종 로봇 통합

[이데일리 신영빈 기자] 삼성전자(005930)가 반도체 공장에서 설비 점검과 유지보수 등 비정형 작업까지 로봇에 맡기는 ‘자율형 팹’ 구상을 구체화하고 있다. 여러 로봇을 하나의 시스템으로 연결해 공장 무인화 수준을 높이려는 전략이다.

20일 특허청 지식재산정보검색서비스(키프리스)에 따르면 삼성전자는 지난 4일 ‘이기종 로봇 제어 방법 및 그 시스템’ 특허를 공개했다. 특허를 출원한 건 지난해 2월이다.

특허는 반도체 팹(공장)을 겨냥한 점이 눈에 띈다. 삼성전자는 웨이퍼 이동과 같은 정형화된 생산 작업은 이미 자동화됐지만 설비 유지보수 등 비정형 작업에는 여전히 사람의 역할이 필요하다고 짚었다.

삼성전자 평택 반도체공장 클린룸. (사진=삼성전자)

인공지능(AI)과 로봇 기술이 발전하면서 앞으로는 자율주행로봇(AMR)과 협동로봇, 휴머노이드 등의 운반과 작업을 통합 제어하고 이를 팹 내부 시스템과 연결해야 한다는 설명이다.

삼성전자는 특허에서 별도의 로봇제어시스템(RCS)을 통해 협동로봇과 휴머노이드 등 다양한 형태의 로봇까지 연결할 수 있다고 명시했다.

이미 자동화가 상당 부분 이뤄진 반도체 공장의 빈틈을 로봇으로 채우겠다는 구상이다. 예컨대 설비 점검이 필요하면 시스템이 필요한 부품의 위치를 찾아 로봇을 보내고, 부품 확보부터 유지보수 작업까지 자동으로 이어지도록 하는 방식이다.

삼성전자는 서로 다른 로봇을 하나의 상위 시스템에서 관리하는 구조를 제시했다. 시스템은 여러 AMR의 움직임을 조율하면서 창고관리시스템(WMS), 엘리베이터 관리시스템(EMS), 제조실행시스템(MES), 충전기 등과 연결된다.

로봇들이 같은 공간에서 움직일 때 서로 길을 막는 ‘데드락’이 발생하지 않는지도 확인하고 작업 순서와 이동경로를 조정한다. 작업이 끝난 뒤에는 결과를 다시 반영한다. 로봇의 이동 속도와 작업할 때 사용하는 힘, 이동 패턴과 동선 등을 조정할 수 있다.

삼성전자 ‘이기종 로봇 제어 방법 및 그 시스템’ 특허 개념도 (사진=키프리스)

공장과 로봇의 움직임은 디지털트윈으로 구현해 관리자가 한눈에 확인하도록 했다. 특허는 이를 통해 자동화 수준을 높이고 궁극적으로 ‘설비의 무인화’를 도모할 수 있다고 설명했다.

지난 3월 엔비디아 GTC 2026에서 공개한 자율형 팹의 구체적인 운영 방식도 이번 특허에서 일부 확인된다. 당시 삼성전자는 AMR가 설비 점검에 필요한 공구를 운반하면 휴머노이드가 이를 받아 설비를 점검하는 모습을 공개했다.

정보기술(IT) 서비스 계열사 행보도 눈길을 끈다. 삼성SDS(삼성에스디에스(018260))는 여러 로봇을 생산설비와 연결해 통합 운영하는 ‘로봇 오케스트레이션’ 사업을 추진하고 있다. 내년에는 자체 플랫폼을 출시하겠다는 계획도 공개했다.

삼성전자 특허 역시 여러 종류의 로봇을 하나의 시스템에서 관리하고 MES·WMS 등 공장 시스템과 연동하는 구조를 담고 있어 두 기술의 방향이 상당히 유사한 것으로 보인다.

삼성전자가 반도체 팹에서 로봇 활용을 확대하고 삼성SDS가 이를 통합 운영하는 플랫폼 사업을 키우고 있다는 점에서 향후 양사의 협업 가능성에도 관심이 모인다.

송용호 삼성전자 DS부문 AI센터장(부사장)은 지난 3월 GTC에서 “에이전틱 AI가 처음부터 끝까지 전체 프로세스를 조율해야 한다”며 팹 전체를 디지털트윈으로 구현할 필요성을 강조했다.