신에너지 자동차와 반도체 산업이 지속적으로 성장함에 따라 하나의 핵심 고리가 점점 더 주목받고 있다. 바로 부품 품질 검사다. 검사 기준이 날로 엄격해지면서 인공 경험과 샘플 검사에 의존하던 전통적 방식은 점차 제품 품질과 생산능력 확대의 숨은 병목이 되고 있으며, AI를 결합한 초음파 품질 검사가 새로운 해법으로 떠오르고 있다.
10월 12일, 2026 중국국제공업박람회(CIIF)에서 하이캉웨이시(Hikvision)는 AI 초음파 검사 기술로 ‘공업 자동화상’을 수상하며 이러한 지능화 방식의 실효성을 입증했다.
알려진 바에 따르면, 하이캉위시(Hikvision)는 초음파 원시 신호에 대한 AI 모델링, 정량 분석 및 분류 식별이라는 혁신을 이루었는데, 이는 마치 파형을 읽을 줄 아는 전문가를 장비에 직접 '장착'한 것과 같아 부품의 결함을 정밀하게 판독할 수 있다. 이는 과거 숙련자의 경험에 의존하던 '기술 작업'을 표준화되고 자동화된 지능형 프로세스로 바꾸어, 기술 사용 문턱을 진정으로 낮추고 산업 가치를 높였다.
선명하게 보고, 이해한다
초음파 대형 모델의 원시 신호 정밀 해석
인체 초음파를 읽으려면 전문 의사가 필요하듯, 산업 부품의 초음파 검사 역시 자격증을 소지한 전문 인력이 필요하다. 높은 문턱 때문에 초음파 기술은 오랫동안 항공우주 등 특수 산업에 주로 적용되어 더 넓은 산업 현장으로 보급되기 어려웠다.
이러한 업계 수요에 대응하여, 하이캉위시는 깊이 있는 이미징 및 신호 처리 기술 축적을 바탕으로 초음파 비파괴 검사 시리즈 제품을 전 스택(full stack) 자체 개발했으며, '선명하게 보는' 이미징 난제를 해결했을 뿐만 아니라 업계 최초로 초음파 원시 신호에 대한 AI 모델링, 정량 분석 및 분류 식별을 실현하여 장비가 파형 뒤에 담긴 품질 정보를 '이해'하도록 했다.
하지만 AI가 제품 품질을 이해하게 하려면 먼저 세 가지 난제를 해결해야 한다: 신호 속 '잡파'가 많아 미세한 결함이 쉽게 가려지고 누겔율이 높다는 점, 재료가 바뀌면 기존 알고리즘이 통하지 않아 일반화 능력이 떨어진다는 점, 그리고 복잡한 공작물의 결함은 식별과 정량 분석이 어렵다는 점이다.
이를 위해 하이캉위시는 자체 개발한 지식 강화 신호 재구성 네트워크와 초음파 대형 모델을 통해 네 가지 차원에서 초음파 품질 검사의 핵심 난제를 해결했다: 첫째, 적응형 노이즈 분리로 환경 간섭을 걸러내어 미세한 결함 신호를 선명하게 식별할 수 있게 한다. 둘째, 숙련된 검사 인력의 파형 판독 경험을 알고리즘에 내장하여 AI에 '베테랑 엔지니어'와 같은 판단력을 부여한다. 셋째, 자기지도 사전 학습과 소량 샘플 전이를 통해 모델이 '하나를 배우면 열을 아는' 수준의 재료 간·공작물 간 일반화 능력을 갖추도록 한다. 넷째, 자동 정량 분석을 실현하여 결함의 위치, 크기, 유형, 면적 및 용접 깊이를 정밀하게 계산하며, 위상 배열 식별 정밀도는 0.1밀리미터에 달하고 MLCC 등 소형 부품의 경우 머리카락보다 수십 배 가는 5마이크로미터급 결함까지 식별할 수 있다.
"현재 AI 초음파 제품만으로 전 과정 판독을 독립적으로 수행할 수 있으며, 비파괴 검사일 뿐만 아니라 효율도 높고 정밀도도 높습니다." 하이캉위시 초음파 제품 담당자는 AI 초음파 검사가 전형적인 시나리오에서 이미 100% 전 과정 자동 판독을 실현할 수 있다고 밝혔다.
생산 라인에서 '수집하며 검사한다'
결함 식별 정확률 ≥99.5%
온라인 파형 판독 덕분에 초음파 검사도 실험실에서 생산 라인으로 직접 '옮겨질' 수 있었다. 신에너지 자동차 부품 검사의 현장 적용 사례를 보면, AI 딥러닝 알고리즘으로 결함 유형, 위치, 크기의 엔드투엔드(end-to-end) 자동 판정을 실현하여 단일 공작물 검사 효율이 60% 이상, 복잡한 공작물 검사 효율은 1배 이상 향상되었으며, 초음파 비파괴 검사를 샘플 검사에서 대량 전수 검사의 택트(takt)를 충족하는 수준으로 격상시켜 인력 판독 및 반복 검사 비용을 크게 절감했다.
또한 'AI 분석 보드 + 비표준 장비 통합'의 유연한 배치 모델을 채택하면 기업의 총 투자가 완제품 직접 구매에 비해 50% 이상 절감되고, 파괴적 금상 샘플 검사를 줄여 샘플 및 자재 손실이 80% 감소하며, 재작업, 폐기 및 품질 처리 비용도 더욱 줄어들어 지속 가능한 원가 절감과 효율 향상의 가치를 형성한다. 어느 실제 적용 프로젝트에서 신에너지 자동차 부품의 결함 식별 정확률은 ≥99.5%, 누겔율은 ≤0.5%를 기록했다.
현재 하이캉 초음파는 초음파 현미경, 3축/4축/6축 자동화 장비, 지능형 초음파 올인원 머신, 휴대용 장비 및 다양한 유형의 프로브에 이르는 시리즈화된 제품군을 구축했으며, 자동차 마찰교반용접, MLCC, 풍기 복합재료 블레이드 등 전형적인 시나리오에 적용되고 있다.
"지능형 제조가 가속화되어 확산되는 오늘날, 품질 검사는 더 이상 생산 라인의 마지막 단계가 아니라 산업 경쟁력을 결정하는 중요한 전투입니다." 하이캉위시 초음파 제품 담당자는 "이러한 'AI+제조'의 깊은 협업이 중국 공업의 고품질 발전에 끊임없는 지혜의 동력을 불어넣을 것이라고 믿는다"고 말했다.