‘제4차 산업혁명’의 도래 스마트팩토리

이제는 공장도 새로운 모습
ICT·사물인터넷 발달 영향 ‘스마트’ 
완전 자동 등 공정의 최적화 실현

정부 스마트기술 육성 계획 수립
조만간 제조업 혁신 구심점 기대
선진국 이미 소득창출 기회로 활용

제조공장하면 학생시절 견학에서 보았던 기술자들이 다양한 기계를 조립하는 모습, 여러 기계들이 바삐 돌아가는 모습이 떠오른다. 그러나 요즘의 공장은 조금 다른 모습이다. 정보통신기술(ICT) 분야의 사물인터넷(IoT) 발달과 성장으로 ‘스마트팩토리(Smart Factory)’라는 혁신의 바람이 불고 있다.

스마트팩토리란 ICT와 기계 산업의 융합으로 공장 안에 있는 모든 설비와 기계 장비에 부착한 센서를 통해 정보를 중앙에서 수집 관리하는, 제조업의 완전 자동 생산체계를 구축하여 모든 공정이 최적화되는 생산현장을 뜻한다. 즉 중앙서버에서 빅데이터 기술과 사물인터넷 기술을 기반으로 공장 내 다양한 기기·설비, 심지어는 작업자의 상태를 파악하는 시스템을 통해 제조과정의 다양한 변수와 데이터를 예측해 전체 생산 공정이 최적화된 제조 플랫폼이다.

스마트팩토리는 사물인터넷·빅데이터·클라우딩 등 첨단 기술의 집합체다. 사물인터넷은 인터넷을 기반으로 다양한 물리적 및 가상의 사물들을 연결해 제조·유통·등에 활용, 산업효율성을 제고하기 위한 글로벌 서비스 인프라다. 기기 간의 정보 교환, 수집된 정보를 기반으로 한 상황 분석과 완전 자동 및 지능형 생산 시스템 구축이 가능함으로써 생산성과 효율성을 제고할 수 있다.

빅데이터(Bigdata)는 스마트제조에 요구되는 컴퓨팅자원·스토리지·소프트웨어 등 모든 필요 IT 자원을 클라우드를 통해 서비스 형태로 제공하는 기술이다. 스마트팩토리에서 제조설비 및 부품·제품의 센서와 RFID를 통해 수집되는 빅데이터를 기반으로 제품이 생산되는 전 과정을 모니터링하고 분석함으로써 생산의 효율성을 높이는 역할을 담당한다.

클라우드(Cloud)는 제조과정에서 발생하는 데이터와 시장·환경·정책·기술 동향 등의 외부데이터 수집 및 분석을 통한 전주기(수요 예측·설계·설비·제조·유통)의 지능화 및 서비스화 기술을 말한다. 클라우드 컴퓨팅 기반의 ICT 기술은 자동차·조선·기계·에너지·섬유 등 다양한 산업과 융합을 통해 기존 주력산업의 고부가가치 산업을 창출할 것으로 기대된다.

스마트팩토리의 등장 배경은 3가지 측면의 변화에서 볼 수 있다. 첫째는 사회변화 측면으로 제조업 노동력 감소와 숙련공의 고령화 가속으로 인한 전통 제조분야에 대한 업무기피 및 제조업의 공동화 심화 현상을 제조업혁신으로 해결하자는 것이다.

두 번째는 ICT기반의 ‘제4차 산업혁명’의 도래라는 기술변화에 따른 것이다. 즉, 사물인터넷·빅데이터·클라우드컴퓨팅·스마트 로봇 등의 기반 기술이 동시다발적 발전, 사물인터넷의 정보교환, 클라우드로의 정보 수집, 빅데이터의 상황 분석, 생산시뮬레이션의 생산체계 검증과 함께 로봇의 인간과 기계의 인터페이스로 작업이 가능해진 것이다.

세 번째 측면은 정치 변화다. 제조업 중요성의 재조명으로 선진국들의 제조업 부활 정책의 강화다. 2008년 글로벌 금융위기 이후 선진국은 제조업 르네상스 정책으로 첨단 제조업에 집중, 자국 내 공장의 운영비 감소가 이뤄지는 반면 해외 생산품은 운송비용·지적재산권 및 인건비 상승으로 해외공장들의 리쇼어링 분위기가 확산되고 있다는 것이다. 리쇼어링(Reshoring)은 해외로 생산기지를 옮기는 오프쇼어링의 반대 개념으로 해외에 진출한 자국기업을 세제혜택과 규제완화를 통해 자국으로 불러들이는 일자리 창출 정책을 말한다.

우리나라에서도 지난해 ‘창조경제 구현을 위한 제조업 혁신 3.0’ 전략을 발표했다. 제조업혁신과 스마트 산업혁명을 본격적으로 추진, 2020년까지 민관합동으로 스마트팩토리 1만개 구축과 함께 스마트센서 등 8대 스마트제조기술(스마트센서·가상물리시스템·3D프린팅·에너지 절감·사물인터넷·클라우드·빅데이터·홀로그램) 육성에 4161억원을 투자한다는 구상이다.

아직까지 스마트팩토리는 일반화되지 않은 상태이나, 제조업 혁신의 구심점이 될 것으로 기대된다. 그리고 이미 미국·일본·독일 등 선진국은 스마트팩토리를 제조업의 부활, 일자리 및 소득 창출의 기회로 활용하고 있다.