삼성과 미래
삼성전자 반도체 사업장 자율주행 시스템 따라잡기
특수한 상자 담긴 '웨이퍼' 실은 채 공정 순서에 맞게 '스스로' 움직인다
기사입력: 2018/07/18 [11:02]  최종편집: ⓒ lovesamsung
정리/김혜연 기자
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▲ 삼성전자는 급변하는 산업의 흐름에 발 빠르게 대응하며 기흥, 화성, 평택, 온양의 반도체 사업장에서 최첨단 반도체를 개발·생산하고 있다.    


기업들이 글로벌 보호무역주의의 무한경쟁에 노출된 가운데
, 삼성전자는 자동차 전자장비(전장)와 자율주행, 인공지능(AI) 분야를 신산업으로 키우기 위해 노력을 경주하고 있다. 자율주행의 경우 자동차·IT·인공지능 등 다양한 분야의 첨단기술이 집약되어 있지만 아직 안정성 검증과 관련 법규 마련 등 상용화까지는 거쳐가야 할 단계가 많이 남아 있다. 그런데 삼성전자 반도체 제조라인 안에는 이미 자율주행 기술과 유사한 특징을 갖춘 시스템이 24시간 움직이고 있다. OHT(Overhead Hoist Transport) 기기를 활용한 물류 자동화 시스템이 바로 그 주인공이다. 삼성전자 뉴스룸에 소개된 콘텐츠를 바탕으로 반도체 제조라인의 구석구석을 누비며 가장 효율적인 생산이 가능하도록 하는 반도체 제조라인 속 자율주행 시스템의 이모저모를 소개한다.

 


 

급속도로 발전하는 IT 기기들은 반도체를 기초로 하기에, 반도체를 첨단산업의 쌀이자 정보화 시대의 원유라고 한다. 삼성전자는 급변하는 산업의 흐름에 발 빠르게 대응하며 기흥, 화성, 평택, 온양의 반도체 사업장에서 최첨단 반도체를 개발·생산하고 있다.

각종 IT 기기들의 기초가 되는 반도체가 만들어지기까지 기본 재료가 되는 웨이퍼(Wafer)는 수백 단계의 공정을 거친다. 아주 작은 먼지 하나가 반도체 품질에 영향을 미칠 수 있기 때문에 반도체는 아주 높은 수준의 청정도를 요구하는 클린룸에서 생산되는데, 그 안에서 웨이퍼를 각 공정별 제조 설비에 운반하는 역할을 담당하는 것이 바로 OHT 기기다.

▲ 특수 상자에 담긴 웨이퍼를 태우고 달리는 OHT는 생산제품별로 거쳐야 하는 공정 순서에 맞게 ‘스스로’ 움직인다.    

 

FOUP(Front Opening Unified Pod)이라는 특수한 상자에 담긴 웨이퍼를 태우고 달리는 OHT는 생산 제품별로 거쳐야 하는 공정 순서에 맞게 스스로움직인다. 마치 승객(FOUP에 담긴 웨이퍼)을 태우고 목적지까지 스스로 달리는 자율주행차를 연상시킨다. OHT 기기가 이동하는 레일은 자동차 도로에 비유할 수 있다. 승객(웨이퍼)이 타고 내리는 정거장도 있고, 하나의 설비에 여러 기기가 몰릴 때 순서를 대기할 수 있는 주차 장소도 있다.

다양한 경로를 스스로 오가는 OHT 기기들은 때때로 교차로에서 서로 마주치기도 한다. 각각의 OHT 기기들과 교차로 지점에는 센서가 설치되어 있어 특정 구역 안에 2대 이상의 기기 진입이 감지될 경우 자동으로 감속해 서로 부딪히지 않게 한다. 소프트웨어와 하드웨어 기술을 모두 활용해 안전한 운행을 보장한다.

계기판을 통해 자동차 내부의 상태를 알 수 있듯이 OHT에도 내부 부품의 상태를 알려주는 센서가 여럿 탑재되어 있다. 덕분에 점검이 필요한 부품이 있거나 교체 시기가 도래했을 때 쉽게 알 수 있다.

 

OHT는 직선 주로에서 최대 5m/s(=18km/h), 곡선 주로에서 최대 1m/s(=3.6km/h)의 속도로 이동할 수 있다.

이들의 이동 정보는 무선 통신을 통해 통합 관제 시스템이 있는 중앙 서버로 모두 집계된다. 이 덕분에 하루 중 어느 때라도 반도체 제조라인 안에서 이동하고 있는 모든 OHT 기기의 움직임을 한눈에 파악할 수 있다.

이는 마치 도시 내 모든 차량의 흐름을 볼 수 있는 교통 관제 센터에 비유될 수 있다. 통합 관제 시스템에서는 OHT 기기들의 전체적인 흐름은 물론 개별 기기의 대기 시간을 실시간 모니터링하여 이들이 올바른 경로로 가고 있는지, 기준 시간 내에 이동하고 있는지 파악할 수 있으며 각 기기에게 가장 신속한 경로를 안내해주기도 한다. 또한 필요할 경우에는 특정 기기의 움직임을 제어할 수도 있다.

 

반도체 제조라인의 물류 자동화 시스템은 수많은 OHT 기기를 자동으로 움직여줄 뿐 아니라 보다 신속하고 효율적으로, 그리고 안전하게 이동할 수 있도록 제어한다. 이는 원활한 공정 흐름이 가능하도록 하여 생산 효율을 높이는데 크게 기여한다. 마치 잘 설계된 교통 체계와 자율주행 자동차를 통해 도시 내의 원활한 교통 흐름을 보장하는 것과 유사하다고 할 수 있다. 그렇기에, 향후 자율주행 시스템이 가져올 인류 생활의 변화에 대해 실마리를 제공해주기도 한다.

 

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