‘상황 적응형 동적 생산 계획/학습 및 최적 생산 분석/예측 기술 개발’ 사업 연구 소개

 

코로나19를 거치며 글로벌 가치사슬(GVC)은 전 산업 분야를 막론하고 커다란 변화를 가져왔다. 해외 진출이 주력인 산업 분야의 타격은 물론이고, 감염 확산이나 봉쇄 등으로 인한 근로 환경의 제약, 주문량의 감소나 취소, 원재료 납품 지연 등의 부정적인 영향을 가져왔다. 코로나19 확산에 따라 글로벌 공급망 이상이나 단절은 기업의 매출에 커다란 영향을 미치는 것이다. 

 

대외경제정책연구원의 조사에 따르면 같은 외부 충격이더라도 무역 개방도와 디지털화 수준이 높은 국가일수록 충격에 따른 피해가 적은 것으로 나타났다. 무역이 활발한 나라일수록 생산 및 공급망 변경이 용이하고, 디지털 시스템이 잘 구축된 국가 역시 정보 전달이 보다 효율적이어서 외부 충격에 더 잘 대응하기 때문이다.

 

제조업을 중심으로 경제 발전을 이룩해 온 우리나라는 아직도 전 산업 경제에 미치는 제조업의 영향력이 매우 크다. 지난해 세계 경제가 금융위기 이후 최악의 성장률을 기록한 가운데 우리 경제는 제조업이 경제 버팀목 역할을 감당하며 성장 둔화를 억제하는 데 성공했다. 주요국에 비해 빠르게 경제를 안정시킬 수 있었던 것은 세계 3위 수준의 한국 제조업 경쟁력이 작용한 것으로 평가된다.

 

 

우리나라 경제의 중요 부분을 차지하는 제조업이 GVC 글로벌 카오스에 대응하는 것은 무엇보다 중요하다. 2022 대한산업공학회 추계학술대회에서 배경환 교수는 ‘글로벌 수요예측 및 시장 산업 동향 분석/예측 시스템 개발’ 연구과제의 ‘스마트제조혁신기술개발’ 사업 연구 성과를 소개했다.

 

이번 연구 사업은 중소벤처기업부와 과학기술정보통신부의 ‘2022년 스마트 제조혁신 기술개발사업’에 선정된 과제다. 이번 사업은 지능형(스마트) 제조혁신 가속화를 위해 중기부와 과기정통부 협업으로 데이터·네트워크·인공지능 기반 지능형공장 공급기술 고도화를 추진하는 국가연구개발 사업으로 5년간 첨단제조, 유연생산, 현장적용 분야 등 지능형 제조혁신 3대 분야를 지원한다.

 

 

배경한 교수팀의 총괄연구과제명은 ‘상황 적응형 동적 생산 계획/학습 및 최적 생산 분석/예측 기술 개발’인 이번 과제는 GVC 글로벌 카오스에 대응하기 위한 다양한 분야의 전문가들이 함께한다.

 

중기부는 ‘22년 누적 30,000개의 스마트공장 달성을 목표로 연간 3,633억을 투입해 6대 사업을 적극적으로 수행하고 있다. 이런 정부의 적극적인 지원으로 초기의 주력 모델인 MES는 현장 자동화와 더불어 가장 많은 보급 솔루션으로 자리를 잡고 있다. ’20년부터 스마트산단 사업과 중기부 보급·확산사업에서 빅데이터 및 머신러닝에 본격적인 사업이 돌입되고 있다.

 

ICT 기반의 소프트웨어와 하드웨어의 융합형 발전의 필요성을 알리고, 융합협 시스템의 PQCD 기반의 발전 가능성을 제시한 것이 주요 성과로 꼽힌다. 그러나 ▲4차 산업혁명이 지향하는 키워드(빅데이터, 머신러닝, DT 등)에 의존하는 정책의 창의성 부재 ▲양적 목표에 치우친 질적 경쟁력 강화를 위한 솔루션 개발 소홀 ▲팬데믹 이후 글로벌 시장의 급격한 변화에 대한 능동적 위기 대처 능력 부재 등의 한계가 드러났다.

 

중소·중견 제조기업은 탄소중립, GVC 대혼란, 새로운 지역화의 3대 숙제에 능동적 대응을 위해 GVC 위기 예측 및 인지, 재구성 가능 신공법 개발, 장기·중기 사업다각화 계획 수립, 계획을 바탕으로 한 사업 다각화가 필요한 상황이다.

 

(사)지능형제조융합연구조합 이사장인 고려대학교 배경한 교수는 이를 대응하기 위해 중소중견기업의 GVC 위기 대응 아키텍처로 ①GVC 위기 인지 ②탄소중립 솔루션 개발 및 운영 ③재구성 가능 신공법 개발 ④재구성 계획 수립 ⑤공정 재구성의 단계를 설명했다.

 

 

이어 고려대학교 산업경영공학과, 배터리-스마트팩토리학과 김은비, 강웅, 김재원, 정태수 팀은 GVC 위험인지를 위한 빅데이터 기반 방법론 연구에 대해 발표했다. 

 

뒤이어 고려대학교 경제학과 박상수, 한치록, 이홍식 팀은 경제지표 활용을 통한 수요예측모델 연구를 소개했다.  

 

과제 목표는 ▲품목(구리, 반도에 웨이퍼)별 수요, 공급, 가격 ▲환율(달러, 엔, 유로, 위안) ▲회사채 수익률 ▲경제성장률 ▲산업생산지수 ▲경기동행지수 ▲생산자물가지수 등의 변수에 대해 월별, 분기별, 연도별 5년 예측과 ▲경젱성장률 ▲산업생산지수 ▲경기동행지수 ▲구리가격 변수에 대한 우선적 월별, 분기별, 연도별 5년 예측이다.

 

이어 'AI 융합 End-to-End 재구성 가능 GVC 협업 시스템 개발'이라는 제목으로 브이엠에스 솔루션스 유석규 부사장, 박철홍 이사, 박홍선 위원이 연구 과정을 소개했다. 

 

 

불확실성이 일상화된 GVC 환경에서 자재 수급 불확실성에 능동적으로 대처하고, 기업 간 협력 체계, CVC 변화 대응능력 향상을 위해 End-to-End 재구성 가능 GVC 협업 플랫폼 기술이 필요한 상황이다. 로드맵을 위해 ▲GVC 대체 자재 Knowledge Base 개발 ▲GVC 시뮬레이션 Platform 개발 ▲재구성 가능 GVC 모델링 방법 등을 연구하고 있다.

 

결론적으로 Crawling 기술을 이용한 오픈 소스로 대체 자재 검색 기술 개발 비즈니스 모델 제시, GVC 시뮬레이션 플랫폼의 주요 기능을 정의하고 기본 설계 수행, 리드 타임의 가변성을 고려한 GVC 붕괴 대응 최적화 모델을 제시했다. 향후 GVC 시뮬레이션 플랫폼을 개발하고 유용성 검증 및 GVC Knowledge Base 활용성을 검증할 계획이다.

 

마지막으로 엠아이큐브솔루션과 한양대학교 산업공학과 황정목, 최윤혁, 이창훈, 박양호, 박규태, 이동호, 김현일 팀은 'Global Value Chain 변동의 능동적 대응을 위한 AI 기반 재구성 가능 제조시스템 생산플래닝 기술 개발을 연구 방향을 소개하며 발표를 마쳤다. 

 

배경한 교수는 "글로벌 밸류 체인 이슈로 제조업은 위기에 처해있다. 위기를 극복하기 위해서는 사업 다각화가 필요하다. 리스크에 적절하게 대응하기 위해 능동적으로 공정을 바꾸어 사업을 재구성해 나가는 것이다. 글로벌 밸류 체인에 대응할 수 있는 스마트제조혁신기술 연구를 해나갈 것"이라고 밝혔다. 

 

헬로티 함수미 기자 |