국내 산업자동화 시장 전망 설문조사
한국형 스마트공장이 5년 이내 본격 개화될 전망이다. 또한, 중소·중견기업 제조혁신을 위한 스마트공장 보급 및 확산 지원이 본격화됨에 따라 국내 자동화 업계는 글로벌 경기의 불안 심리 속에서도 올해 5% 내외 성장을 점쳤다.
특히, 산업용 네트워크를 비롯해 로봇, 머신비전, 모션제어 분야가 자동화 성장을 주도할 것으로 예상되며, 이들은 IoT/M2M, CPS, 산업용 클라우드, 빅데이터 분석 기술 등과 융합하며 스마트공장 실현을 앞당길 것으로 보인다. 스마트공장 조기 확산을 위해서는 공장 간 또는 시스템 간 호환성 확보를 위한 표준 확립이 시급하다는 지적도 많았다.
이 내용은 본지가 2016년 국내 산업자동화 전망을 알아보기 위해 관련 기업·학계·연구소 전문가 등 200명을 대상으로 실시한 설문조사 결과에 따른 것이다.
올해는 산업자동화 시장이 내수 가뭄을 딛고 성장궤도에 오를까? 국내 자동화 업계는 2016년 5%대 성장을 예측했다. 이는 국내 경기전망 3.1%보다 웃도는 수치이다.
원자재 가격 상승과 금리 인상 등으로 글로벌 경기가 침체되고 국내 대기업의 신규 설비투자 중단 및 지연 등의 악재가 겹치면서 자동화 시장의 대폭 성장은 쉽지 않겠지만, IT와 소프트웨어 융합을 통한 스마트공장 확산 열풍에 자동화 업계는 큰 기대를 걸고 있다.
특히 IoT/M2M, CPS(사이버 물리시스템), 빅데이터, 산업용 클라우드, 3D 프린팅 등 제조업에 적용 가능한 최신 기술들이 등장하면서 국내 스마트공장 수요·공급산업은 더욱 활기를 띠어 산업자동화 성장에 추진력을 제공할 것으로 예상된다. 자동화 관계자들은 4~5년 뒤엔 한국형 스마트공장 보급이 일정 수준에 올라 제조강국이 실현될 것으로 내다봤다.
IoT·CPS 등이 자동화 시스템과 융합하며 제조혁신 주도
설문조사에 의하면, 2016년 국내 산업자동화 전망에 대한 질문에 조사 대상의 58%가 ‘성장한다’고 응답했다. 2015년 대비 성장률을 묻는 항목에서는 80%가 ‘5%P 이내’, 17%가 ‘6~ 10%P’를 점쳤다.
▲ 그림 1. 2016년 국내 산업자동화 전망
▲ 그림 2. 2015년 대비 2016년 성장률 전망
이 결과는 스마트공장 관련 정부의 제조혁신 정책이 크게 작용한 것으로 풀이된다. 글로벌 제조강국들이 제조업 혁신을 위하여 다양한 정책을 내놓듯이, 우리나라도 제조업혁신 3.0 전략의 실행 대책으로 2020년까지 1만 개 스마트공장 보급을 위한 시장 발굴과 예산지원에 적극적으로 나서고 있기 때문이다.
특히 IoT, CPS, 빅데이터, 산업용 클라우드, 인공지능 등 차세대 스마트 제조기술이 자동화 시스템과 융합되면서 제조혁신을 주도할 것으로 보인다.
실제로 자동화 관련 전문가 대상으로 산업자동화 성장을 주도할 것으로 기대되는 자동화 시스템 분야를 묻는 설문에서 ‘산업용 네트워크’라는 응답자가 가장 많은 41%를 차지했다. 뒤를 이어 로봇(28%), 머신비전(13%), 모션제어(7%), 산업용 PC(5%), 계측 및 측정기(4%) 등이 차지했다.
▲ 그림 3. 산업자동화의 성장을 주도할 자동화 시스템 분야
또한, 스마트공장에 가장 많은 영향을 주는 디지털 기술을 묻는 설문에서도 IoT 및 M2M(48%), 산업용 클라우드(18%), 로봇공학(13%), 사이버 물리시스템(10%), 빅데이터(10%)라는 응답이 나왔다.
▲ 그림 5. 스마트공장에 가장 큰 영향을 주는 디지털 기술
2016년 산업자동화 시장이 ‘정체할 것’이라는 응답도 35%로 적지 않았으며, ‘하락한다’는 5%를 나타냈다. 이 응답자들은 ‘정체’ 또는 ‘하락’ 요인으로 경기 부진 장기화에 따른 대기업의 설비투자 중단 및 지연, 공장 해외 이전, 기술력 부족, R&D 투자 축소, 스마트공장 인식 부족, 성장동력 부재 등을 원인으로 꼽았다.
특히 설비투자는 향후 경기 전망에 따라 매우 유동적이고, 대기업의 공장 해외 이전 등이 내수 부문 성장동력을 축소할 우려가 있어 자동화 업계는 적지 않은 부담을 안을 수밖에 없다.
스마트공장 관심 높으나 초기 투자비용 부담 크다
국내 스마트공장률을 묻는 항목에서는 조사 대상의 47%가 ‘낮다’ 또는 ‘매우 낮다’고 응답했다.
▲ 그림 4. 국내 스마트공장률
스마트공장률이 낮은 이유로는 ‘스마트공장에 대한 관심은 높지만 값비싼 장비로 인해 초기 투자비용의 부담이 너무 크고, 투자하더라도 정량적인 수익 성과에 대한 확신이 없기 때문’이라는 응답자가 가장 많았다. 이어서 ‘기존 설비와의 연결 문제’, ‘경영자의 인식 부족’, ‘작업자의 운용능력 부족’, ‘유지비 부담’, ‘노후된 설비’ 등을 꼽았다.
실제로 최근 IoT 기술과 제조업의 접목을 통한 효용성이 다양한 사례를 통해 검증되고 있지만, 여전히 비싼 구축비용과 분야별 성공사례의 부족 등으로 스마트공장 확산에 한계가 있었다.
반면, 국내 스마트공장률이 ‘높다’는 응답도 11%, ‘그저 그렇다’고 보는 응답은 40%나 됐다. 최근 몇 년 사이 스마트공장 도입이 증가한 것은 제조산업을 둘러싼 환경이 빠르게 변화하고 있기 때문으로 풀이된다.
먼저 시장 환경에서는 소비자 요구가 매우 다양화되고 있으며, 제품의 라이프사이클이 단축되고 있다. 이제 제품을 만들면 소비되던 시대는 기억조차 희미한 과거가 되어 버린 지 오래다. 제조 환경 측면에서는 노동자들의 근로 환경 개선과 유연하고 효율성 높은 생산 체계 요구가 많아지고 있다.
산업연구원에 따르면, 우리나라는 2014년 국내 277개사에 스마트공장 시범사업을 지원하여 불량률 감소(32.9%), 원가절감(23.1%), 노동생산성 향상(14.5%), 납기 단축(27.0%), 매출 증가(16.8%) 성과를 달성했다. 그 밖에 안전하고 환경친화적인 공장 수요 증가도 스마트공장률을 높이는 요인으로 분석된다.
스마트공장 조기 확산 위해 핵심 기술 개발 및 표준화 필요
한국형 스마트공장이 본격적으로 개화되는 시기를 묻는 설문에서는 전체 응답자의 40%가 ‘4~5년 이내’라고 답했다. 이는 2020년까지 1만 개 스마트공장을 보급 및 확산하겠다는 정부의 정책 목표와 부합되는 것으로 풀이된다. 그 뒤를 이어 ‘2~3년 이내’라는 응답자가 31%로 많았고, ‘5년 이후’ 27%, ‘1년 이내’ 2%를 나타냈다.
▲ 그림 7. 한국형 스마트공장 개화 시기
그러나 스마트공장의 궁극적인 성공을 위해서는 해결해야 할 과제도 많다. 설문조사에 의하면 스마트공장 조기 확산을 위해서는 ‘공장 간/시스템 간 호환성 확보를 위한 표준이 확립되어야 한다’는 응답자가 31%로 가장 많았고, ‘개별 공장 수준에 맞게 플랫폼을 개발해야 한다’는 응답도 19%나 됐다.
그 외에도 ‘기존 장비설비의 혁신과 개선이 필요하다’(17%), ‘시뮬레이션 등 사전 검증 절차가 정착돼야 한다’(13%), ‘재교육을 통한 융합형 인재를 육성해야 한다’(7%), ‘자금 지원을 늘려야 한다’(11%)는 응답자도 있었다.
▲ 그림 6. 중소기업형 스마트공장 조기 확산 당면 과제
표준화의 경우 현재 우리나라는 스마트공장 구축 및 표준화 모두에서 선진국 대비 열세이다. 독일은 인더스트리 4.0을 통해 스마트공장의 선제적 표준화를 추진했으나 표준화 지연으로 관련 기술 구현과 시장 창출에 어려움을 겪고 있는 반면, 미국의 IIC(Industrial Internet Con-sortium)는 표준화보다 관련 기술의 시장 활용 가능성 검증을 우선 추진하고 있다. 우리나라 국가기술표준원도 2015년부터 스마트공장 국가표준 및 인증 개발에 착수하며 대응하고 있다.
표준 플랫폼 또한 업종별 특성과 수준을 고려하여 설계했으나 국내 중소기업의 스마트공장에 대한 기초적 이해 수준과 ICT 인프라 도입 현실을 고려했을 때, 상대적으로 제시된 플랫폼이 지나치게 높은 수준이라는 지적이 있었다. 실제로 중소기업은 레벨 1(디바이스) 또는 레벨 2(제어)와 같은 수준의 자동화 수준이 미흡함에도 불구하고 이의 선행 구축 없이 정부과제 또는 주요 논의 수준이 레벨 3(제조/생산관리, ERP, MES 등) 또는 레벨 4(경영전략 및 공급망)에서 이루어지고 있어 개발 성공 시에도 중소기업에 적용하기에는 한계가 있었다.
그 외에 설문 응답자 중에는 제조공장 종속화 회피 및 원천기술 확보를 위한 첨단기술 R&D 투자를 강화해야 한다는 의견도 있었다. 이는 현재 유럽, 미국 등 제조 선진국이 스마트공장 관련 핵심 기술뿐만 아니라 표준화 또한 선점하고 있어 스마트공장 도입 확대로 인한 향후 국내 제조공장의 해외 종속화가 우려되기 때문인 것으로 분석된다. 따라서 스마트공장 핵심 기술 확보를 통해 외국 기업의 스마트공장 공급 기술에 대한 국내 경쟁력 확보가 시급하며, 스마트공장 구현을 위한 관련 응용 기술 개발이 요구된다.
한편, 스마트공장 시스템 도입 여부를 묻는 설문에서는 ‘추진 중’이라는 응답자가 41%로 가장 많았고, ‘일부 도입’ 18%, ‘전면 도입’ 4%를 나타내, 스마트공장을 도입하는 기업이 절반을 훨씬 넘어섰다. 반면 ‘생각 없음’은 37%였다. 또한, 스마트공장을 도입했거나 도입 중인 기업들은 주로 ‘제조 분야’에 적용(44%)하고 있었으며, ‘관리’(21%), ‘기획 및 설계’(16%), ‘재고’(10%), ‘유통’(7%) 분야가 그 뒤를 이었다.
▲ 그림 8. 스마트공장 시스템 도입 여부
▲ 그림 9. 스마트공장 적용 분야
임근난 기자 (fa@hellot.net)
