미국 리쇼어링의 다음 과제…노후 설비와 AI 잇는 시스템 통합

미국 제조업이 공급망 재편과 리쇼어링 확대에 대응해 인공지능(AI) 기반 생산체계로 빠르게 전환하고 있다. 공장을 새로 짓는 데 그치지 않고 기존 생산설비와 AI를 연결해 운영 효율을 높이는 방향이 제조 경쟁력의 핵심 요소로 부상하고 있다는 것이 코트라의 분석이다.

대한무역투자진흥공사(KOTRA)는 최근 발간한 ‘미국 제조업 현장 AI 도입 트렌드 및 기회’ 보고서에서 미국 제조업계가 숙련 인력 부족과 높은 인건비에 대응하기 위해 제조 AI 도입을 확대하고 있다고 소개했다. 보고서는 미국 제조업이 공급망 재편과 리쇼어링 흐름 속에서 생산성 제고와 설비 가동률을 높일 수 있는 수단으로 AI 기반 생산체계를 활용하고 있다고 진단했다.

미국은 반도체법(CHIPS Act)과 인플레이션 감축법(IRA)을 바탕으로 반도체, 배터리, 전기차 등 첨단 제조시설 투자를 확대해 왔다. 코트라 보고서는 생산시설 확대로도 숙련 인력 부족과 운영비 부담이 해소되지 않자, 기업들이 AI를 통해 품질 관리와 설비 운영 효율을 높이는 방향으로 움직이고 있다고 설명했다.

보고서에 따르면 자동차 산업에서는 디지털 트윈을 활용해 실제 설비를 가동하기 전에 공정을 가상으로 검증하는 사례가 늘고 있다. 반도체 공장에서는 AI 비전 검사와 생산 데이터를 활용해 수율을 관리하는 방식이 확산되고 있다. 산업기계 분야에서는 예지보전을 통해 설비 이상을 미리 감지해 가동률을 극대화하는 사례가 나타나고 있으며, 물류·소비재 분야에서는 무인이송장비와 자율이동로봇을 활용해 이동 동선과 운영 효율을 개선하는 흐름이 포착됐다.

AGV(Automated Guided Vehicle)를 바닥의 마그네틱 테이프나 QR코드 등 사전에 설정된 경로를 따라 이동하는 무인이송장비로, AMR(Autonomous Mobile Robot)을 센서와 AI를 활용해 주변 환경을 인식하고 스스로 경로를 판단해 이동하는 자율이동로봇으로 설명했다. 또한 제조설비와 제어시스템을 뜻하는 운영기술(OT)을 생산라인, 센서, 제어시스템 등 물리적 장비와 산업 공정을 운영·제어하는 기술·시스템으로 정의하며, 일반적인 정보기술(IT)과 구분되는 개념이라고 부연했다.

과거에는 공정별로 개별 자동화 솔루션을 도입하는 방식이 일반적이었으나, 최근에는 기존 제조설비(OT)와 AI·클라우드·데이터 플랫폼을 통합하는 방향으로 진화하고 있다고 전했다. 생산, 품질, 설비, 물류 데이터를 통합해 전사적 운영을 최적화하는 체계를 구축하는 것이 미국 제조업 현장에서 제조 AI(M.AX, Manufacturing AI Transformation)의 주요 과제로 자리잡고 있다는 것이다.

미국 제조기업들이 AI 도입 의지는 높지만 실제 현장 적용 과정에서는 여전히 제약을 겪고 있다고도 했다. 노후 설비를 중심으로 구축된 제조 환경과 다양한 시스템 간 통합의 어려움, 제조와 AI 기술을 동시에 이해하는 전문인력 부족 등이 대표적인 장애 요인으로 꼽혔다.

이와 관련해 코트라는 기존 설비와 AI를 연결하는 시스템 통합(SI)과 산업 특화 AI 소프트웨어, 제조 데이터 활용 플랫폼, 공정 최적화 솔루션, 디지털 트윈, 자율 제조 솔루션 분야에서 미충족 수요가 존재한다고 보고서에서 제시했다. 보고서는 이러한 수요가 한국 기업에게 미국 제조 AI 시장 진출 기회를 확대할 수 있는 요인으로 작용할 수 있다고 평가했다.

보고서에는 미국 현지 제조·AI 기업과 투자자의 의견도 일부 담겼다. 코트라는 실리콘밸리에서 개최한 ‘한-미 피지컬 AI 수퍼커넥트’ 행사 등에 참여한 현지 관계자들이 한국 기업의 제조 현장 경험과 기기 최신화 역량, 정밀한 하드웨어 설계에 관심을 보였다고 전했다. 다만 개별 발언을 미국 제조업계 전체 수요로 일반화하기보다는, 시스템 통합과 설비 연동 역량을 가진 기업에 대한 수요가 존재한다는 정황으로 소개하는 수준에 그쳤다.

코트라는 ‘한-미 피지컬 AI 수퍼커넥트’와 북미 자동화 전시회 ‘AUTOMATE 2026’ 등 현지 행사에서 미국 제조업의 인력난과 리쇼어링 정책에 따라 제조 AI 및 로봇 수요가 확대되고 있다고 설명했다. 미국자동화협회(A3) 통계를 인용해 북미 지역 로봇 발주 규모가 대수와 금액 기준 모두 증가세를 보이고 있다는 점도 함께 소개했다.

권오형 코트라 실리콘밸리무역관장은 보고서와 현지 행사 내용을 토대로 “미국 제조사들은 AI 도입을 확대하고 있지만 현장 적용과 시스템 통합에서는 여전히 어려움을 겪고 있다”고 말했다.