"한달 작업, 8시간이면 끝"…LGD AX의 진화[산업계 AI 심장을 가다⑥]

AI 생산 체계, 올레드 전 공정 도입

스마트팩토리 넘어 'AX 팹' 진화

전용 AI 비서 '하이디', 사무 생산성↑

[서울=뉴시스]이현주 기자 = "독자 개발한 인공지능(AI) 생산 체계로 품질 개선 시간이 기존 3주에서 2일로 10배 이상 단축됐습니다. 평균 1개월 걸리던 설계 도면 작업도 8시간이면 완성됩니다."

LG디스플레이가 자체 개발한 AI를 업무 전 영역에 도입해 AX(인공지능 전환) 가속화하며 실적 향상에 속도를 내고 있다.

LG디스플레이는 올해 개발부터 생산, 사무에 이르는 모든 사업 영역에 자체 개발한 AI를 적용, AX를 확산하고 있다.

사무직 직원들은 자체 AI 비서인 '하이디'로 부재중 메일 정리, 주요 내용 요약 등 단순 업무를 진행한다. 해외 법인과의 회의에서는 실시간 통·번역, 회의록 작성 등도 하이디가 도맡는다.  

AI 생산 체계, 올레드 전 공정 도입

디스플레이는 일반적으로 미터 단위 대형 원장 유리 위에 복잡한 마이크로미터(100만분의 1m) 단위의 회로와 발광층 등을 겹겹이 구성해 만든다.

이중 올레드(OLED·유기발광다이오드) 디스플레이 공정은 LCD(액정표시장치)보다 복잡도가 높은데, 한 달이 넘는 기간 동안 140개 공정을 거쳐 생산한다.

통상 이런 올레드 공정은 엔지니어가 하나하나 전 과정을 수동 컨트롤한다. 엔지니어 개개인의 역량과 경험에 의존해 공정을 관리하거나 발생 문제들을 해결하는 경우가 대부분이다.

이로 인해 시간적 한계나 한정된 계측 조건으로 어려움을 겪기도 한다. 한 번에 원인 규명이 되지 않으면 경우의 수를 따져가며 해결될 때까지 이 과정을 반복할 수밖에 없다.

LG디스플레이는 이같은 어려움을 자체 개발한 AI와 빅데이터로 너끈히 해결한다. LG디스플레이가 독자 개발한 'AI 생산 체계'는 올레드 제조 공정에 유독 특화돼 있다.

LG디스플레이는 올레드 제조 공정 도메인 지식을 'AI 생산체계'에 학습시켰다. AI는 올레드 제조 공정에서 발생 가능한 수많은 이상 원인을 경우의 수 별로 자동 분석하고, 솔루션까지 제안한다. AI 도입으로 데이터 분석 능력은 무한대로 확장됐고, 분석 속도와 정확도까지 획기적으로 향상시켰다.

아울러 전체 생산 과정에서 실시간으로 수집한 공정 데이터를 AI를 활용해 자동으로 분석하고 이를 리포트로 작성해 주관 부서에 메일로 발송하는 기능도 해준다. 자동으로 이상 원인이 되는 장비 작동을 보류하는 시스템까지 구축했다.

이 AI 생산 체계 도입으로 품질 개선에 걸리던 시간이 평균 3주에서 2일로 크게 단축됐고, 양품 생산 확대로 연간 2000억원 이상 비용 절감 효과도 창출했다.

[서울=뉴시스]LG디스플레이 파주 사업장. (사진 = 업체 제공) 2025.09.25. [email protected] *재판매 및 DB 금지

LG디스플레이는 모바일을 필두로 연내 TV, IT, Auto 등 OLED 공정 전반에 'AI 생산체계'를 전면 적용할 계획이다.

향후에는 AI가 스스로 판단해 생산성 개선 방안을 제안하고, 간단한 장비 개선도 알아서 제어하는 단계까지 개발할 방침이다. LG AI연구원의 '엑사원(EXAONE)'과 결합해 더욱 고도화 작업도 예정하고 있다.

한 달 걸리던 작업, AI로 8시간 만에 완성

LG디스플레이는 제품 개발 단계부터 AI가 최적화된 설계 도면을 제안하는 '설계 AI'를 도입했다.

첫 단계로 지난 6월 이형(異形) 디스플레이 패널 '엣지 설계 AI 알고리즘' 개발을 완료했다.

이형 디스플레이는 정형(正形) 디스플레이와 달리 패널 외곽부 엣지 부분이 곡면이나 얇은 베젤로 이뤄진다. 종전까지는 패널 엣지에 형성되는 보상 패턴을 디스플레이 외곽부 디자인에 맞춰 하나하나 다른 형태로 설계해야 하는 어려움이 있었다.

기존 이형 디스플레이 설계 시 외곽부 디자인을 수작업으로 매번 다른 구조의 보상 패턴을 설계해야 해 오류나 불량이 빈번했다. 이런 불량이 발생하면 처음부터 다시 설계해야 했기 때문에 하나의 도면 생성에 평균 1개월 정도 걸렸다.

LG디스플레이가 자체 개발한 '엣지 설계 AI 알고리즘'의 경우 AI가 패널 엣지 부분에서 곡면이나 좁은 베젤에 필요한 패턴을 자동으로 설계해준다. 오류는 현저히 줄고 소요 시간도 8시간으로 대폭 감소했다.

광학 설계에도 AI를 도입했다. 광학 설계는 시야각에 따른 올레드 색 변동을 최적화하기 위해 쓰이는 기술이다. 최적의 광학 설계안을 위해서는 수차례 시뮬레이션을 수행해야 하기 때문에 기존에는 설계에 5일 이상 걸렸다.

그러나 AI를 도입함으로써 설계안 작성부터 검증, 제안까지의 전 과정을 AI가 스스로 수행해 최적화와 신속화를 이뤘고, 그 결과 8시간 만에 설계 완료가 가능해졌다.

[서울=뉴시스]세계 최초 240Hz RGB 스트라이프 구조가 적용된 LG디스플레이 모니터용 OLED 패널. (사진=LG디스플레이 제공) 2025.12.23. [email protected] *재판매 및 DB 금지

LG디스플레이는 AI 공정을 더욱 구체화해 스마트팩토리를 넘어 'AX 팹'으로 진화시킨다는 목표다.

'AX 팹'은 공정, 설비에서 발생한 데이터를 기반으로 의사 결정하고, 여기에 AI 기술을 더해 지능적이고 자율적인 운영을 실현하는 공장이다.

기존 제조업에서 지향하던 '스마트 팩토리'와는 조금 다르다. 스마트 팩토리는 사람이 하는 업무를 자동화하는 것에 집중해 사람의 역할을 기계나 시스템이 대체하는 데 그쳤다면, AX 팹은 사람의 역량을 뛰어넘는 AI 기반 지능화를 통해 '초인적 활동'을 추구한다.

LG디스플레이는 향후 AX 팹에 피지컬 AI 도입도 고려 중이다. 공정에서 발생하는 반복적인 수작업이나 유해, 위험 환경 업무는 피지컬 AI에게 맡기고, 직원들은 고부가가치 업무에 집중하는 방향으로 나아갈 방침이다.

LGD 전용 AI 어시스턴트 '하이디', 사무 생산성↑

LG디스플레이는 AI 어시스턴트 '하이디(Hi-D)'로 사무 업무 혁신에도 적극 나서고 있다. 현재 하이디는 AI 지식 검색, 화상회의 실시간 번역, 회의록 작성, 메일 AI 요약 및 초안 작성 등의 서비스를 제공한다.

문서 내용을 AI로 분석해 사용자에게 핵심 내용을 요약하거나 질의응답을 제공하는 '데일리 브리핑 서비스', 메일을 읽다가 일정 등록, 화상회의 예약, 신청서 호출까지 가능한 기능도 추가할 계획이다.

하이디 기능 중 '하이디 서치'는 LG디스플레이만의 특화 기능이다. 사내 문서 200만건을 학습해 업무 관련 질문에 대해 최적의 답변을 제시한다. 표준, 우수사례, 시스템 매뉴얼, 사내 교육 자료 등을 검색하는데 최대 40배 시간 효율을 달성 중이다.

하이디 도입으로 하루 평균 업무 생산성은 이전 대비 10% 향상됐다는 평가다. LG디스플레이는 하이디를 지속 고도화해 3년 내 업무 생산성을 30% 이상으로 올릴 계획이다.

자체 개발을 통해 동일 기능 외부 AI 어시스턴트 구독으로 발생하는 비용을 연간 100억원 절감하는 효과도 있다.


◎공감언론 뉴시스 [email protected]