[지역특화 스마트IT산업, AI융합엔진 장착] PCB·반도체 등 스마트IT부품...AI로 생산성↑

충북 청주시에 위치한 심텍은 세계 1위 반도체·모바일부품 인쇄회로기판(PCB) 제조업체다. 공장 내 PCB 생산라인을 지능형 카메라가 쉴새 없이 촬영하고 결과물을 중앙 서버로 전송해 불량을 정확하게 검출한다.

심텍과 엔지온은 과학기술정보통신부와 정보통신산업진흥원(NIPA)이 주관하는 '충북 AI 융합 지역특화산업 지원사업'으로 생산공정을 혁신한 대표 기업이다.

과기정통부와 NIPA는 지원사업을 통해 지역에 특화된 스마트 IT부품기업이 AI 전문기업이 개발한 혁신 기술을 생산공정에 활용하도록 매칭한다. 기업이 필요로 하는 적재적소에 AI 기술을 제공, 기업 혁신을 지원하며 지역 인프라와 생태계 확대를 견인하는 AI 융합엔진 역할을 수행하고 있다.

◇심텍, AI로 효율적 PCB 제조환경 구축

심텍은 AI 융합 지역특화산업 지원사업에 2020년 9월부터 수요기업으로 참여해 2021년 12월까지 과제를 수행한다. 심텍은 과기정통부와 NIPA 사업 공모를 확인하고 곧바로 사업 참여를 결정했다. AI 접목으로 생산성 향상과 불량률 감소에 기여할 가능성이 충분히 보였기 때문이다. PCB 산업은 물론이고 국가 산업 선도에 기여하겠다는 의지가 밑바탕이 됐다.

심텍이 영위하는 PCB 산업 역시 4차 산업혁명 시대에 발맞춰 빠르게 변화하고 있다. PC 시대에서 모바일을 거쳐 사물인터넷(IoT) 시대로 진입했다. 정보통신기술(ICT) 제품은 고도화되고 있으며 PCB는 고성능, 고집적도, 고신뢰성, 고품질 등 요구가 부각되고 있다. 빠르게 변화하는 제품 특성을 예측·분석해 선제적으로 효과적인 제조환경을 구축하는 게 핵심 과제로 부상했다.

심텍은 AI에서 해법을 찾았다. 과기정통부와 NIPA 매칭을 통해 라온피플, 아이핌, 세윤씨앤에스 등 AI 솔루션 공급기업과 컨소시엄을 구성해 AI 기술을 개발해 생산공정에 적용했다.

◇AI로 경제효과 제고

라온피플은 PCB 제품 불량유형 모델을 생성(설계지능화 과제)하고 생성모델을 통한 AI 알고리즘을 검사지능화 과제로 개발했다. PCB 생산과정에서 발생하는 돌기와 스크래치, 도금불량, 오염 등 다양한 불량 모델을 빅데이터를 기반으로 AI가 분석해 정확도를 높인다. AI로 상시 분석해 PCB 불량 유형위치를 정확신속하게 검출해 생산을 효율화한다. 또 다른 AI솔루션 공급기업인 아이핌·세윤씨앤에스는 제품성능 비교 분석과 주요 특성을 분석하는 알고리즘을 제공했다.

심텍은 사람 육안 검사에 의존하던 방식을 탈피해 AI 솔루션을 적용, 정확도를 기존 80%에서 90% 이상으로 향상했다. 로트(Lot·1회 생산수량) 당 검사 비용을 절감한 결과, 경제효과를 기대할 수 있게 됐다.

최시돈 심텍 대표는 “AI 적용을 통한 성과가 도출되면서 직원들이 현업에서 AI 적용 가능성에 대한 인식과 관심이 크게 증가했다”며 “설계·검사 지능화 부분을 세계최고 수준으로 개발 중이며 양산 적용을 위한 고도화 단계까지 개발하겠다”고 말했다.

◇엔지온, AI 적용해 반도체 수율 제고

AI 융합 지역특화산업 지원사업에 참여한 엔지온은 청주에 위치한 반도체 전문기업이다. 엔지온은 반도체 웨이퍼 생산 미세공정에서 수율을 저해하는 작은 먼지나 불순물 문제와 생산 장비와 환경을 최고 성능을 유지하도록 하는 게 고민이었다.

엔지온은 NIPA 지원을 통해 AI 솔루션 전문기업 하이브비젼으로부터 공정 중 '아웃풋' 단계에서 칩 생산품 찍힘과 충격을 자동검출하는 솔루션을 개발하고 있다. 공정성 불량과 육안 검사가 어려운 부분을 스코프를 통해 검출해 파손을 감지해 생산 효율을 높인다.

엔지온은 한신정보기술과는 AI기반 반도체 클린룸 관리 예지보전 기능을 개발하고 있다. 클린룸에 설치된 온·습도 센서와 차압 센서가 AI 학습에 필요한 데이터를 받아 DB에 저장하고 AI가 데이터를 학습해 클린룸 환경을 예측, 최적 환경을 구현하는 게 목표다.

나정운 엔지온 대표는 “독자적인 투자와 개발은 일반 중소기업에서는 진행이 어렵기 때문에 정부 지원사업과 협력을 통한 사업 연계활동이 큰 도움이 된다”며 “지금부터라도 필요한 데이터들을 먼저 수집하고 빅 데이터를 갖출 환경을 조성한다면 차별화된 미래 경쟁력 확보가 가능할 것”이라고 말했다.

박지성기자 jisung@etnews.com