컴퓨터에서 사물 쌍둥이 만들어

현실서 발생 상황을 시뮬레이션

결과 미리 예측하는 기술 각광

5단계 구축 최신 ‘ICT 기술 집합체’

구축하는 기업, 세가지 사항 고려
 

배경

정부는 대규모 예산 투입(‘2021년 중소벤처기업부 스마트제조혁신 지원계획’ : 4376억 원) 을 포함 중소기업 제조혁신 가속화 집중 지원에 나서고 있다. 특히 올해부터는 사업 지원체계를 대상 기업의 스마트화 수준 향상에 따른 차등 지원으로 보완했다. 스마트화 수준 향상에 따라 정부 지원 금액이 상향되는 인센티브 제도를 설정하는 등 질적 성장에 이바지하는 실질적 지원책으로 거듭나고 있다. 다만, 정부 예산이 국외 기업의 솔루션 구매에 다소 편중된다는 점은 아쉽다. 제도적 보완을 통해 국내의 솔루션 기업들이 혜택을 받고, 글로벌 경쟁력을 갖추며 나아가 제조기업의 혁신 동력이 돼야 한다.

최상수 아이지아이코리아 대표와 정기욱 박사(경남매일 전략자문)가 제조혁신 가속화를 위한 디지털 기술에 대한 소개와 국내의 중소기업이 이를 활용하기 위한 방안 제시를 정리해 싣는다.

디지털 트윈의 효과

4차 산업혁명으로 디지털 트윈 기술이 주목받고 있다. 디지털 트윈은 미국 GE(General Electric)가 주창한 개념으로, ‘컴퓨터에 현실 속 사물의 쌍둥이를 만들고, 현실에서 발생할 수 있는 상황을 컴퓨터로 시뮬레이션 함으로써 결과를 미리 예측하는 기술’이다. 가트너 (Gartner)는 디지털 트윈을 10대 핵심 미래 기술로 선정했고, 올해부터 대기업의 50%가 프로젝트 개발 및 운영에 디지털 트윈 기술을 적용할 것으로 예측했다.

정부는 2024년까지 약 160조 원을 투입, 190만 개의 일자리를 창출하는 디지털 뉴딜 사업을 발표했다. 디지털 트윈 기술은 데이터 댐, 인공지능 정부 등과 함께 10대 대표 사업으로 포함돼 있다.

디지털 트윈은 제조뿐만 아니라 교통, 의료 엔터테인먼트 등 다양한 분야에서 활용할 수 있다. 특히, 제조 분야에서는 스마트 공장의 고도화를 위한 필수적 기술로 인지되고 있다. 가트너는 디지털 트윈의 적용 시 공장 운영에서 10%의 효율 개선 효과가 있다고 분석했으며, 보스턴 컨설팅 그룹은 공정 운영 비용이 10~15% 절감되고, 설비 장애와 같이 실시간 오류 감지를 통해 유지보수 비용이 15~20% 절감될 것이라 분석했다.

디지털 트윈 도입을 위한 지침

디지털 트윈은 5단계로 구축되는데, 최신 ICT 기술의 집합체라 할 수 있다. 각 단계에 필요한 솔루션들의 가격이 비싸고, 시스템 조작과 타 시스템과의 통합이 어려워 중소기업은 물론 대기업에서도 디지털 트윈 구축에 어려움을 겪는다.

디지털 트윈 구축을 고려하고 있는 기업들은 다음과 같은 세 가지 사항을 필수적으로 고려해야 한다.

첫째, 누구나 사용할 수 있는 쉬운 시스템: 내부적으로 전문가들이 부족한 상황에서 빈번하게 변경되는 물리적 공장의 상황들을 빠르게 반영할 수 있도록 레이아웃 변경과 같은 엔지니어링 업무들은 제조 기업 자체 인력들이 스스로 수행 가능해야 한다.

둘째, 이기종 운영 환경이 지원되는 시스템: 3D에 대한 전문지식이 없더라도 변경되는 공장들의 3D 모델이 자동으로 또는 편리하게 생성돼야 하고, 3D 가시화는 클라우드, 웹, 모바일을 모두 지원해야 하며, 공장 전체 렌더링을 할 수 있도록 경량화돼야 한다. 클라우드, 웹, 모바일 환경 각각 마다 시스템 기능을 구현하기 위해서는 큰 비용과 시간이 발생한다.

셋째, 유연한 인터페이스를 제공하는 시스템: 실제 현장과 연결돼 3D 모델과 지표 및 데이터들이 함께 실시간으로 가시화돼야 하고, 다양한 사용자 편의 기능을 제공해야 한다. 또한 다양한 분석 솔루션들, MES, PLM, SCM, ERP 시스템과 편리하게 데이터들이 연결돼야 한다.

정부 지원에 대한 제언 다소 안타까운 점은 현재 정부의 지원 예산의 많은 부분이 국외 솔루션 기업으로 흘러가고 있다는 점이다.

국외 글로벌 기업의 솔루션이 우수한 것은 사실이나, 정부의 예산 지원은 당장 수요 기업뿐만 아니라 후방에 있는 국내 솔루션 기업의 기술 역량과 인력 양성에도 이바지할 필요가 있다. 더군다나, 국외 글로벌 기업의 솔루션들은 라이선스 방식을 통해 국내로 유통돼 표면적인 통계로는 정부 지원 예산의 국외 유출에 대한 문제의식을 느끼기 어렵다.

디지털 트윈 분야의 경우 글로벌 경쟁력을 갖춘 국내 스타트업들이 이미 시장에 선보이고 있다. 특히 경기도 및 충남도 등 수도권과 인접한 제조기업들의 경우 국산화 정도가 경남보다 확실히 빠르다. 글로벌 솔루션사에 무조건 의존하기보다는 제조기업과 솔루션 기업의 협력을 통한 고유의 경쟁력 확보가 필요하다.

특히 정부의 지원이 이와 같은 환경을 보다 가속할 수 있도록 당면의 성과뿐만 아니라 후방 산업의 질적 성장도 유도할 수 있기를 기대한다.