<스마트 팩토리> 제조업의 기술 혁신

 

 

제조업의 기술 혁신

 

산업혁명의 근저에는 기술혁신이 자리 잡고 있는데, 혁신적인 새로운 기술의 탄생이 산업의 발전을 자극하고, 국가와 사회의 경쟁력을 높이는 원천이 된다.

오늘날 우리 주변환경은 정보통신기술(ICT)의 눈부신 발달로 인하여 각종 시스템과 사물들이 지능화되고 연결 및 공유되는 새로운 생활환경, 더 나아가 산업 전반의 생태계 변화를 겪고 있다. 이러한 변화의 배경에는 사물 인터넷, 클라우드, 빅 데이터, 인공지능, 가상물리시스템 등의 기술들이 있으며, 4차 산업혁명의 핵심기술로 확고한 위치를 차지하고 있다.

 

사물 인터넷

 

초연결사회를 지향하는 요즘, 사물 간 연결된 이터넷과 똑똑하게 연결된 디바이스를 통해 우리는 많은 사물 또는 사람들과 실시간으로 연결되어 있다. 실시간으로 연결되어 있으므로 실시간으로 정보가 유통되고 유통된 정보를 통해 새로운 가치를 만들어 나간다.

사물 인터넷을 통해 사물 간의 통신에 의해 교류된 데이터를 기반으로 가치 있는 정보를 만들어 내고 이를 통해 보다 효율적이고 가치 있는 정보를 만들어 내고 이를 통해 보다 효율적이고 가치있는 행동을 취할 수 있게 되는 것이다. 사물 인터넷은 센서와 제어기와 결합하여 사물 간의 인터넷 통신을 통한 식별, 측정, 제어의 기능을 수행하는 역할로 발전하고 있다.

 

클라우드 컴퓨팅

 

최근 스마트공장을 구축하는데 있어서 중요한 핵심기술로서 클라우드 컴퓨팅이 각광받고 있다. 클라우드 컴퓨팅은 기업을 아날로그 방식에서 디지털 방식으로 전환하는 데 있어서 요구되는 막대한 규모의 IT 자원을 효율적으로 운용함으로써 저렴하게 정보 자원을 활용할 수 있도록 하기 위한 방안으로 제시되고 있다.

클라우드 컴퓨팅 서비스를 통하여 기업들은 대규모의 IT 인프라 투자 없이 시장수요에 맞게 IT 자원을 탄력적으로 운용할 수 있기 때문에 신기술 도입과 비즈니스화에 더욱 속도를 높일 수 있게 되었다.

 

빅데이터와 인공지능

 

데이터가 모이고 그 양이 우리가 생각한 것보다 많아졌을 때는 우리가 상상할 수 없는 많은 정보를 알 수 있게 해준다. 빅데이터는 정보기술의 발전과 더불어 우리가 알 수 없는 영역으로의 발전 가능성을 보유하고 있으며, 미래의 유전이라 할 만큼 가치가 높아져 가고 있다.

이러한 빅 데이터는 인공지능을 가능하게 하는 원료이다. 만일, 빅데이터가 없다면 인공지능을 구현하기 어려울 것이다.

인공지능은 기계 또는 컴퓨터의 의해서 인공적으로 구현된 지능을 말한다. 인간이 가지고 있는 노리, 의사결정, 사고 체계를 인간이 인위적으로 창조하는 것이다.

이제 제조업이 사람의 노동력에 의해서 운영되는 시대는 끝났다. 우리가 일상을 살아가는 데 필요하여 대량으로 만들어야 하는 제품은 이제 사람의 노동력으로 제조하는 시대가 아니라 시스템에 의해 제조하는 시대가 된 것이다.

사람에 의해 제조하던 시대에서 시스템에 의해 제조하는 시대로 급속한 변화가 일어나고 있는 과도기 시대를 맞이한 지금 어떻게 하면 시스템을 사람이 원하는 제품을 생산해 내게 할 것인가? 그것은 사람과 같이 사고하고 판단하고 운용하는 최적의 조건을 가진 상황에서 고객이 원하는 제품을 만들 수밖에 없기 때문에 인공지능을 기반으로 한 시스템적 제조를 할 수밖에 없는 것이다.

 

가상물리시스템

 

가상물리시스템은 가상시스템과 물리시스템을 연동함으로써 목적을 달성한다. ‘가상시스템’이란 컴퓨터 환경에서 프로그램 로직, 데이터, 모형들로 구성된다. ‘물리시스템’이란 우리가 다루는 실제 세계의 대상들로 구성된다. 가상시스템과 물리시스템을 연동하기 위해 네트워크 기술, 통신기술 등을 이용하여 물리적 세계에서 발생하는 모든 현상들을 실시간으로 가상세계에 반영하여야 한다.

 

가상세계와 물리적 세계를 동기화하는 개념으로 디지털 트윈이라는 개념이 있다. 디지털 트윈은 프로세스, 제품, 제조 자원 또는 서비스의 ‘가상 모형’이다. 가상세계와 물리적 세계를 결합하여 데이터 분석 및 시스템 모니터링을 통해 문제가 발생하기 전에 이를 차단하고 비가동시간을 방지하며 새로운 기회를 개발하고 심지어 다양한 목적의 시뮬레이션을 수행하여 미래 계획을 세울 수 있다.

 

 

[참조: 정태용, "제조기업 생존 키워드! 스마트팩토리", 바른북스, 2022]