헬로티 서재창 기자 |

 

산업 디지털전환(DX)은 제조, 바이오, 물류 등 각 산업 분야로 뻗어가며, 새로운 가치와 고효율을 끌어내는데 주력하고 있다. 정부는 산업 디지털전환이라는 과제 앞에 다양한 제도 및 자금 지원으로 나서며, 기업은 자체적인 생산량을 높이고 업무 효율을 높이기 위해 산업 디지털전환에 속도를 내고 있다. 

 

디지털전환이 우선시되는 산업은?

조선, 미래차, 헬스케어 등 6개 주력 산업의 디지털 전환을 위한 연구개발(R&D) 사업에 3년간 279억 원이 투입된다. 산업통상자원부(이하 산업부)는 주력산업의 디지털 전환을 이끌 ‘밸류체인 디지털화 선도 R&D 사업’에 본격 착수한다고 밝혔다.

 

이 사업은 주력산업과 신산업에 빅데이터, 인공지능(AI) 등 디지털 기술을 접목해 업계 밸류체인의 공통 문제를 해결하고 혁신성장을 지원하는 내용이다. 조선, 미래차, 가전전자, 유통·물류, 철강, 헬스케어 등 6개 분야에 향후 3년간 총 279억 원(국비 약 228억 원·민간 자체 투자 약 51억 원)이 투입되며 총 38개 기업·기관이 참여한다. 

 

업종별 사업 내용을 보면, 조선·해운은 12개 기관·기업이 협업해 스마트 선박과 관제센터 등에서 생성되는 데이터를 표준화하고, 이를 수집·공유·활용하는 플랫폼을 구축한다.

 

이 플랫폼을 활용하면 스마트 선박 고도화, 엔진 등 주요 부품의 예지보전(사전 유지·보수), 탄소 배출 저감 및 연료 절감을 위한 운항 지원 서비스 등이 가능해질 전망이다. 나아가 항만, 보험, 금융 등과 연계한 새로운 사업모델 창출도 기대된다. 

 

미래차는 전기차 파워트레인 제조업체인 코렌스와 20여개 협력사가 입주하는 부산 미래차 부품 단지의 생산·품질·비용·배송(PQCD) 데이터 흐름을 담는 디지털 플랫폼을 개발한다. 이를 통해 밸류체인 생산성을 높이고 품질 정보를 디지털화해 품질 불량 문제에 대한 공동대응 체계를 마련한다는 구상이다.

 

가전전자는 ㈜귀뚜라미와 부품사, 한국산업기술시험원 등 6개 기업·기관이 협업해 생활가전 제품의 제조, 사용, A/S 등 전주기 데이터를 수집·활용하는 플랫폼을 구축한다.

 

이렇게 확보한 데이터는 신제품 개발 및 성능 향상, 고장진단, 부품 수명 예측, A/S 기간 단축 등 관련 서비스 개선에 활용된다. 향후 유사 생활가전 제품군으로도 확대 적용할 방침이다. 

 

유통물류는 물류전문기업 ㈜로지션, 로봇제조 업체 ㈜클로봇, 부산대 등 5개 기업·기관이 협업해 물류시스템 내 주문 수량, 상품 위치·입고·출고, 무인운반차(AGV) 동선·작업률 등 데이터 수집·분석이 가능한 디지털 플랫폼을 개발한다.

 

철강은 한국금속재료연구조합, 인하대 등 5개 기업·기관이 ㈜세아창원특수강 등 두 개사의 철강 소재물성 데이터와 세창스틸 등 3개사의 공정 데이터 등을 연계한 디지털 플랫폼을 구축한다.

 

이를 기반으로 최적 공정 도출, 장비·공정별 모니터링, 불량 진단·처리 등이 가능한 AI 기반 솔루션을 개발하고 업계에서 활용하도록 할 계획이다.

 

헬스케어는 한국전자기술연구원, ㈜디맨드 등 6개 기업·기관이 광용적맥파(PPG) 측정 방법과 데이터 처리 등에 대한 표준 방법론을 개발하고 이를 활용한 정규화 데이터셋을 구축한다. 데이터셋은 다양한 디지털 헬스케어 콘텐츠 개발과 서비스에 활용하도록 개방된다. 

 

한편, 시장, 병원, 공장 등을 가상 세계에서 똑같은 모습으로 구현하고 이를 실시간 제어 및 관리하는 사업이 본격 시작된다. 과학기술정보통신부(이하 과기정통부)는 ‘5G 기반 디지털 트윈 공공선도 사업’에 착수한다고 밝혔다.

 

 

‘디지털 트윈’이란 현실의 실제 사물을 가상 세계에 쌍둥이와 같이 동일하게 구현하고 이를 실시간 제어 및 사고 예방 등에 활용하는 기술이다. 디지털 트윈 공공선도 사업은 시장, 병원 등 다양한 공공시설물 및 중소·중견기업의 제조시설물을 대상으로 디지털 트윈 기술을 적용한다.

 

과기정통부는 지난 2~3월 자유 공모를 통해 시설물 안전과 제조산업 적용 실증 등 총 두 개 분야에 각 한 개씩의 컨소시엄을 선정했다. 

 

시설물 안전 분야에서는 ㈜아리안컨소시엄이 선정됐다. 인천 남촌농산물도매시장, 전남 순천의료원, 안양 종합운동장, 여수 예울마루 등 4개 지역 공공시설물 대상이다. 여기에 디지털 트윈 기반의 안전관리시스템, 에너지 효율 최적화 및 환경 관리, 감염병 관리 시스템 등을 적용할 예정이다. 

 

제조산업 적용 실증 분야에서는 한국 지능형사물인터넷협회(KIoT) 컨소시엄이 선정됐다. 코스모신소재㈜(소재), ㈜코렌스(부품), 두산공작기계㈜(장비) 등이 실증 대상이다.

 

여기에 환경·안전·생산성 등 관련 산업 특화형 디지털 트윈 실증을 추진할 계획이다. 과기정통부는 올해 사업 예산으로 전년(99억 원) 대비 약 25% 가량 증액된 125억 원을 투입한다.

 

박윤규 과기정통부 정보통신정책실장은 “코로나19 경제위기 극복과 우리 경제·사회 전반의 디지털 전환을 촉진하는 디지털 뉴딜의 첨병이 바로 디지털 트윈이다. 이번 사업으로 디지털 트윈 시장 창출을 유도할 것”이라고 말했다. 

 

항공·철강 분야에서 시도되는 디지털전환 

 

항공우주부터 철도·제철에 이르기까지 제조 기업들은 3D 설계와 시뮬레이션, 디지털 트윈 기술을 현장에 적용해 제조 경쟁력과 품질, 안전성을 끌어올리는 시도를 하고 있다.

 

설계와 테스트 과정을 3D 모델링을 통해 가상환경에서 수행하는 단계에서 발전해 제조현장의 모든 요소를 가상환경에 그대로 구현한 후 가능한 모든 변수를 적용해 완성도를 높이는 ‘버추얼 플랜트’를 가동하는 것이다. 

유경열 KAI(한국항공우주산업) CIO(최고정보화책임자)는 지난 6월 다쏘시스템코리아가 개최한 연례행사 ‘3D익스피리언스 콘퍼런스 코리아’에서 KF21 개발·제조를 가능케 한 디지털 플랫폼을 소개했다.

 

유경열 CIO는 “최근 시제기 출고식을 가진 KF21은 3D 설계부터 시뮬레이션, 가상현실, 통합 데이터 플랫폼까지 혁신기술을 총동원한 결과물”이라고 밝혔다.

 

유경열 CIO는 “설계·개발·제조시스템, PLM(제품수명관리), ERP(전사적자원관리)가 분리돼 운영되던 기존 시스템과 달리 개념설계부터 상세설계, 엔지니어링, 제조시스템을 하나로 연결하고, 모든 데이터가 단일 플랫폼 내에서 실을 꿰듯 연결되는 MDB(모델기반개발) 환경을 완성했다”고 덧붙였다. 

KF21은 우리 기술로 개발한 최초의 초음속 전투기로, KAI는 2001년 세계 12번째 초음속 고등훈련기 ‘T50’을 해외 기업과 공동 개발한 데 이어 20년 만에 국산화에 성공했다.

 

KAI는 지난 4월초 시제기 출고에 이어 지상시험과 비행시험을 추진하고 있다. KAI는 MDB 컨셉과 방법론을 도입하고 다쏘시스템 ‘3D익스피리언스 플랫폼’, ‘카티아 V6’ 등을 활용해 KF21을 설계·개발·제조했다.

 

특히 싱글DB 기반 플랫폼을 적용해 기능별 시스템이 아니라 수많은 데이터가 하나로 연결되는 디지털 커넥티트 환경을 구현했다. 이뿐 아니라 이전에 3D로 설계한 후 다시 2D 도면을 만들던 방식과 달리 3D 설계 영상에서 2D 도면을 바로 만들고, 생산현장에서도 이들 데이터를 활용해 제작과 조립이 가능한 환경을 구현했다.

 

전투기 내부의 각종 부품과 장치를 최적으로 배치하기 위해 가상현실을 적용해 여러 설계자가 협업하면서 작업할 수 있는 몰입형 디자인센터도 구축했다. 최근에는 항공기와 전투기의 각종 구성요소를 3D화해 가상의 공간에서 작업하는 디지털 트윈 환경을 구축하고 있다. 

 

최근 KAI는 항공산업 제조 분야의 스마트 플랫폼과 생태계 구축에 향후 5년간 985억 원을 투자한다고 밝혔다. KAI는 기존 스마트 공장인 A350동에 AI을 반영해 고도화하는 한편, 자동화중심의 스마트 설비를 고정익동, 회전익동, 부품동, 산청사업장 등 전 사업장에 반영시킬 계획이다.

 

KAI가 구축하는 스마트 플랫폼은 디지털 기반기술과 데이터의 융합, 계획과 실적 등을 연동해 생산계획과 실행을 자율화하는 지능형 생산체계를 구현하는 체계를 뜻한다.

 

 

이를 통해 생산, 공정관리, 기술, 구매, 품질 등 5개 분야에서 수행하는 분석 업무를 디지털 전환으로 고도화함으로써 데이터 활용 기반의 업무 효율을 극대화할 전망이다. 

 

KAI는 항공산업 특화클러스터를 조성해 고부가가치 항공산업의 동반성장도 추진한다. 이후 2023년부터는 지속가능한 스마트 플랫폼 운영을 위한 생태계 유지 체계를 확충하게 될 예정이다.

 

한편, KAI는 30개 협력사와 함께 중소벤처기업부가 진행한 ‘선도형 디지털 클러스터 지원사업’공모에 선정됐다. 선정된 연합체에는 오는 2023년까지 128억 원의 사업비가 투입되는데, KAI는 이와 별도로 94억 원을 추가 투자할 예정이다.

 

또한, 물리적 생산 시스템을 디지털화해 협업기업 간 지능형 생산 공정을 구축하고 빅데이터를 활용한 공급망 관리(SCM)와 품질 고도화를 이끌 방침이다. 

 

김기성 포스코A&C 플랜트CM사업실 과장은 이날 행사에서 “철강석을 녹여 쇳물을 만드는 제선부터 쇳물에서 불순물을 제거하고 강철을 만드는 제강, 다양한 종류의 철강 제품을 만드는 압연공정으로 구성된 철강 생산 공정에 디지털 트윈을 적용해 기획, 설계, 구매·제작, 시공, 설비 강건화 등 전 단계의 효율성과 생산성, 품질을 높이고 있다”고 밝혔다. 

제철 플랜트는 30~40년 이상 가동되는 설비로 구성돼 운전·유지보수·설비교체 등의 과정에서 공정간 간섭, 물류간섭, 안전사고 등의 우려가 있다. 포스코A&C는 스마트 CM 플랫폼이란 디지털 트윈 환경을 구현해 공정과 안전관리, 품질·원가관리가 이뤄지고 사용자간 협업이 가능하도록 했다.

 

모든 현장정보를 3D 데이터로 생산해 관리하는 ‘플랜트+IT’ 융합 플랫폼을 구현하고 그 위에서 설계부터 시공, 시운전, 유지관리·정비까지 이뤄지는 것. 회사는 이 과정에서 다쏘시스템의 3D 모델링 솔루션인 ‘카티아’와 3D 시뮬레이션 플랫폼인 ‘델미아’를 적용했다. 

 

디지털전환으로 양질 서비스 기대하는 물류 분야

 

네이버와 CJ대한통운이 서로 손을 잡고 스마트 물류센터 두 곳을 증설해 ‘익일배송’ 서비스에 본격적으로 나선다. 물류작업에 AI 기술도 적용한다. 지난해 10월 지분 교환을 한 양 사가 물류 동맹을 본격화하며 쿠팡의 ‘로켓배송’ 추격에 나선 것이다. 

네이버는 CJ대한통운과 손잡고 경기 곤지암에 이어 군포와 용인에 주문 예측 AI ‘클로바 포캐스트’를 적용한 풀필먼트(물류총괄대행) 센터를 오픈한다고 밝혔다.

 

새로운 풀필먼트 센터는 AI 수요예측과 물류 로봇, 친환경 패키징 등 다양한 디지털 기술을 이용해 스마트 물류 체계를 실험할 인프라를 갖췄다. 이달 가동하는 군포 센터는 축구장 다섯 개를 합친 연면적 3만8400m² 크기로 온라인으로 주문된 상온 보관 제품의 보관과 포장, 출고 등 전체 물류 과정을 처리한다.

 

오픈하는 1만9174m² 규모의 용인 센터는 냉장, 냉동 등 신선식품 저온 물류 전용이다. 기존 곤지암 센터에서 진행되던 ‘오늘주문, 내일배송’ 서비스 대상을 신선식품까지 확대하겠다는 포석이다. 

 

한편, CJ대한통운은 임직원들을 대상으로 AI·빅데이터 전문가 양성과정을 진행 중이라고 밝혔다. CJ대한통운은 최근 디지털 전환을 위한 데이터 수집과 분석용 AI·빅데이터 플랫폼의 구축을 완료했다.

 

소프트웨어 차원의 기반 마련을 마친 만큼, 이를 활용하도록 전문 인력을 양성해 실무차원에서부터 디지털 전환을 가속화한다는 계획이다. 이번 교육 프로그램에는 IT, 데이터 관련 업무 담당자를 비롯해 계약물류(CL), 택배, 이커머스 등 실무자 200여명이 참여한다.

 

특히 국내외 선진기업이나 물류업계, CJ그룹사 등의 AI·빅데이터 활용 사례를 비롯해 향후 실무에서 이를 어떻게 활용할 수 있는지에 대한 실무 교육도 진행된다. 

 

 

CJ대한통운이 AI와 빅데이터 등 첨단기술 도입과 디지털 전환에 적극적으로 나서고 있는 이유는 물류산업 혁신과 초격차 역량 확보에 필수적 요소라 보기 때문이다.

 

물류산업은 대규모의 화물을 취급하고 다양한 운송 수단과 과정을 거쳐 업무를 수행하는 특성상 대량의 데이터가 창출된다. 이를 효율적으로 관리하고 활용하기 위한 AI와 빅데이터 기술, 전문인력의 필요성은 갈수록 커지고 있다. 

PNS네트웍스가 급변하는 시장 변화와 물류 환경에 대처하기 위해 전사적 디지털 전환을 시도하고 있다. PNS네트웍스는 디지털 기술을 접목한 대고객 서비스 플랫폼을 구현 완료해 서비스를 개시했으며, 이는 화물예약부터 정산까지 PNS네트웍스가 제공하는 모든 물류 서비스를 고객들이 웹 및 모바일 환경에서 간편하게 제공받을 수 있도록 한 것이다. 

대고객 서비스 플랫폼은 스케줄 조회, 견적 요청, 선적 예약, 실시간 화물 위치 추적 및 정산 정보 확인까지 최적화된 웹 기반 단일 플랫폼으로 고객사들의 비즈니스를 한층 더 편리하고 원활하게 만들어준다.

 

PNS네트웍스는 디지털 플랫폼 구축에만 머무르지 않고 한 단계 나아가 플랫폼을 확장시킨 디지털 포워더 비즈니스모델 개발을 진행 중에 있다. 

이는 디지털 기술로 고객에게 실시간 화물정보 및 정산정보를 제공하는 것에서 그치는 것이 아니라 화물정보 통합관리 업무프로그램을 하나의 화면으로 통일화해 모든 선적정보를 빠르게 접근하도록 하고 동시에 외부 인터페이스 강화를 통해 업무처리 역시 모든 비대면으로 처리 가능하도록 단일화하겠다는 계획이다. 

한편, PNS네트웍스는 국내 물류 산업의 경쟁력 제고와 경제발전에 기여한 점을 높이 평가받아 제24회 로지스틱스 대상 시상식에서 국제물류 부문 대상을 수상한 바 있다.