[DT 광장] 지능형 팩토리 핵심기술 시급하다

조석팔 KISTI 전문연구위원

조석팔 KISTI 전문연구위원

제4차 산업혁명으로 인해 세계적으로 제조환경이 급변하고 있다. 이와 더불어 지능형 팩토리는 ICT(Information and Communication Technology: 정보통신기술)와 제조업이 융합해 제조장비와 팩토리 공정이 네트워크로 연결되고 지능화되어 가고 있다. 즉, 지능형 공장은 사물인터넷(IoT), 사이버물리시스템(CPS), 빅데이터(Big Data), 인공지능(AI), 클라우드컴퓨팅(Cloud Computing) 등의 기술을 통해 기기간 상호 연결을 팩토리 공정의 전 과정이 정보화 및 지능화되어 최적화되는 통합생산체계를 구축해 나가고 있다.

단계별 산업혁명을 구분하면 1차 산업혁명은 18세기 후반 중기의 동력화로 생산방식은 기계화되고 20세기 초반에는 전력에너지 공급과 노동이 분업화돼 2차 산업혁명으로 발전했다. 1970년 이후 전자기기와 ICT의 혁명으로 부분적으로 자동화되는 3차 산업혁명을 거쳐 2020년엔 ICT와 제조업이 융합되는 4차 산업혁명기로 진입한다고 할 수 있다. 이는 생산통제에 사람이 아닌 기계가 스스로 하는 시대를 의미한다. 이러한 변화에 주변 환경은 숙련공이 부족하고 고령화되고 있다. 시장의 과열 및 비용절감의 압박에 대응하기 위한 대응책이 절실하다.

지능형팩토리 환경이 급변하고 있다. 세계시장에서 제조업이 강한 독일을 중심으로 미국, 일본 등의 선진국은 미래 제조업과 서비스 산업의 생태계를 연계하는 제4차 산업혁명을 주도하고 있다. 제조공장의 모든 사람을 포함해 기계, 설비, 각종 유틸리티 등 모든 사물을 네트워크로 연결해 초연결 통신기반 기술을 선도하고 있다.

독일은 세계시장의 수출 점유율 1~3위를 기록하는 제조업 강국이다. 글로벌 대기업과 B2B중심의 중소기업들이 자동차, 기계, 화학, 의약 산업 등에서 세계 최고 수준의 위상을 확보하고 있으며 기업, 대학, 각 연구기관 등이 상호 협력해 기술개발 협의체를 구성하고 있다. 더욱이 독일의 인더스트리 4.0은 전 비즈니스 객체가 포함된 모든 객체를 연결하는 초연결 네트워크로 진화하고 있다. 미국은 대통령의 과학기술 자문회의의 권고로 첨단 제조파트너십을 발족해 국가안보 및 산업에 관련된 제조역량 강화, 첨단물질의 개발 및 상용화 시간 단축, 공장근로자, 의료인, 군인 등의 업무를 지원하기 위한 차세대 로봇개발 및 혁신적이고 에너지 효율적인 제조공정 개발에 주력하고 있다.

지능형팩토리 구현을 위한 핵심기술에 대한 이해와 대책이 시급하다. 지능형 팩토리 플랫폼 구성에서 핵심기술은 디바이스 네트워크에 해당하는 센서 디바이스, 정밀제어기술, 정밀제어 임베디드 시스템개발과 고부가 가치 기술 중심으로 체질개선이 요구된다. 네트워크 플랫폼기술 확보를 위해서는 기존 서비스와의 연동을 고려한 시스템개발, 공장 내의 상황인식 및 지능적인 시스템개발을 위한 지능형 소프트웨어 및 인공지능(AI)기술, 빅 데이터 분석기술 및 데이터 보안기술 등의 핵심기술 확보가 시급하다.

결론적으로 우리 기업의 환경은 청년실업은 증가하고 저출산 고령화 사회로 진입하면서 생산적 경제활동 인구는 급감하고 있다. 이런 현실에서 부존자원이 없는 우리는 제조 산업을 부흥시켜 부가가치를 높이는 경제구조를 만들어 나가기 위해 지능형공장은 선택사항이 아니라 필수사항이다. 지능형공장의 주요과제는 인프라 기술의 표준화와, IoT, 빅데이터를 중심으로 한 ICT기반의 완전자동화 및 최적화 공장을 구현할 수 있는 다양한 지능화 및 기계화기술 분야의 핵심기술 확보와 일관성 있고 지속적인 정부의 정책지원이 필요하다.