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국내의 ID4.0은 적절히 수용되었을까?
국내의 ID4.0은 적절히 수용되었을까?
  • 박장환 한경국립대학교 전자전기공학과 교수
  • 승인 2021.11.16 18:02
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박장환 한경국립대학교 전자전기공학과 교수
박장환 한경국립대학교 전자전기공학과 교수

ID4.0(Industry 4.0)이 국내에 소개되고 도입된 지도 벌써 많은 시간이 흘러갔다. 국내에서도 어느 정도 이제는 적응이 되어 가는 모습이다. 선진국의 새로운 산업 출구전략으로서 전 세계에 소개된 ID4.0이 어떻게 국내에 도입되게 되었는지는 필자도 정확히 파악은 하지 못하고 있다. 다만 어느 날 갑자기 국내의 한 연구소에서 전공분야와 관계없이 프로젝트가 시작되면서 알려지기 시작한 것 같다. 그러면서 동시에 또 다른 이름인 스마트팩토리도 소개되어 정치인들도 스마트팩토리를 언급하면서 국내의 일자리 창출과 함께 발전의 기회로 도약해야 한다고 주장하기도 하였다. 쾌 많은 시간이 흐른 지금 냉정하게 한번 ID4.0의 도입과 더불어 짚고 넘어갈 필요가 있다. 국내의 산업계에 ID4.0은 어떻게 지금까지 전개되었으며 어떤 문제들을 국내 산업계에 남겨놓았을까? 산업계는 ID4.0에서 스마트팩토리를 분리해서 스마트팩토리 구축에 많은 관심을 가지고 있는 듯 하다. 그러나 이 스마트팩토리는 ID4.0의 한 부분으로 IoT와 결합하여 제조업에 있어 많은 혁신을 가져다 주는 솔루션이다. 코로나 시대의 2년을 지나면서 사회와 산업의 많은 부분에서 디지털화와 디지털 전환이 생각보다 훨씬 더 많이 진행되었다. 산업에서는 로봇의 활용이 두드러지게 많아지고 재택근무로 인해 앞으로의 직장근무 형태도 하이브리드 식 – 직장과 재택근무를 병행하는 방식 - 으로 변형될 예정이다. 산업과 사회의 많은 부분에서 디지털 혁명이 일어나 이제는 거스를 수 없는 대세가 되어가고 있으며 한편으로는 생활에 있어 편리함 보다는 번거롭기는 하지만 오히려 여유와 낭만이 있었던 아날로그 시대의 향수를 가지고 여유가 있는 삶을 추구하는 경향도 생겨나게 되었다.

 

ID4.0의 중요성은 다음과 같다. 과거의 광범위한 혁신을 기반으로 하는 ID4.0은 산업현장의 요구 사항에 따라 기술 발전을 가져올 수 있는 새로운 방법을 제시한다. 한 예로 인간과 기계 사이의 협동으로 필요에 따른 적합한 분업은 물론 생산 시스템의 유연성과 적응성의 증가로 일자리의 변화가 발생했다. ID4.0에는 독립적으로 정보를 교환하고, 서로를 독립적으로 제어하는 ​​지능형 기계, 장비나 제품이 포함된다. 이러한 방식으로 산업 프로세스는 전체 제품 수명 주기와 복잡성의 증가에 따라 근본적으로 개선되어야 한다.

 

ID4.0에서 나타나는 효과는 개별자원으로부터 공장들 사이에 공급사슬까지 기업레벨에서 찾아볼 수 있다. 작업현장레벨(Shopfloor Level)에서 기술자산의 CPS 결합은 지능화를 이끌어 IoT의 도움으로 기능, 상태에 대한 데이터를 송수신 함으로써 효율성을 최대화 한다. 또한 분산된 여러 설비들의 지능형 네트워킹을 통해 CPS사이의 통신으로 말미암아 CPPS(Cyber Physical Production System)의 출현을 가능하게 함으로써 스마트팩토리릐 가시화를 볼 수가 있게 되었다. 물론 그전에 클라우드를 활용하여 자동화 피라미드의 수직, 수평통합을 전제로 함은 물론이다.

 

전반적으로, ID4.0 과정에서 지능적인 생산 자원의 증가된 네트워킹과 자율성은 시간 동적 프레임워크 조건에도 불구하고 고객별, 응답성 및 직원 친화적인 산업 생산을 실현하는 데 기여한다. 회사의 입장에서는 이를 통해 자신의 입지를 강화할 기회를 창출한다. ID 4.0이 세상에 나온지도 벌써 10년이 지나가고 있음에도 불구하고 국내의 사회, 산업전반에 걸쳐 아직도 ID4.0의 영향이 많이 스며들어 자연스럽게 누구나 다 이에 대해 이야기를 하게 되었다. 바로 이 시점에 ID4.0의 수용이 우리에게 어떠한 의미를 갖는가? 적절하게 ID 4.0이 수용되어 적재적소에서 활용이 되고 있을까 ? 먼저 다음과 같은 몇 가지 문제점을 분석해 볼까 한다.

 

 

첫 번째로 ID4.0에 대한 인식의 문제이다.

 

많은 분들은 지금도 단지 기술적인 문제뿐만 아니라 국가의 발전에 원동력이 되는 기술이 ID.4.0에 그 솔루션이 있다고 말한다. 여기에 부가하자면 산업의 미래에 대한 모든 발전동력이 마치 ID4.0에 존재하는 것 같이 들린다. 아마 틀린 말도 아닌 것 같지만 한 번쯤은 반듯이 심사숙고해 보아야 할 문제이기도 하다. 도대체 무슨 솔루션이 ID4.0에 존재한단 말인가? 여기 한 예를 들어본다. 다품종 소량생산을 위한 배치사이즈(Batch Size) 1이 가능하도록 하기 위해 우리는 스마트팩토리의 구현과 구축을 떠 올린다. 그러면 이 경우에는 이 스마트팩토리의 구현과 구축은 이에 대한 솔루션이라 할 수 있다. 그러나 이것이 그렇게 단순한 문제는 아니다.

 

왜냐하면 스마트팩토리가 어디서 손쉽게 나오는 것이 아니고 앞으로 미래에 모습을 드러내는 새로운 형태의 자율제어

형식의 공장이기 때문이다. 스마트팩토리는 현재 존재하는 공장도 아니고 많은 기술적인 노력과 노하우가 집약된 몇 년 뒤에나 볼 수 있는 그것도 베타버전 형태의 공장이기 때문이다. ID4.0에 존재한다고 주장하는 그 솔루션인 스마트팩토리는 바로 개발해야 되는 과제이지 결코 솔루션이 아니다. 필자가 말하고자 하는 것은 바로 이 부분을 지적하고 싶다. ID 4.0에는 여러 다양한 주제가 주어져 있으며 그 주제에 대한 실재 솔루션은 우리가 해결해야만 하는 막중한 가술 집약적인 과제이다. 이것의 해결은 국가적인 장기과제와 기업적인 측면에서 접근이 가능하다. ID4.0은 많은 것을 요구한다. 다시 말하자면 ID4.0의 구현에는 상당한 기술적인 비용이 요구된다는 사실을 알아야 한다. ID4.0의 많은 부분이 아직도 구현이 요원한 상태이다. 코로나 사태로 인해 많은 부분들이 현재 유보되고 있는 것 같지만 사실상 기술적인 부분은 더 많은 발전이 진행되어 있다고 보아야 한다. 모든 기술은 변곡점을 거치면서 많은 발전을 이루는데 그 변곡점이 바로 코로나 사태라고 할 수 있다.

 

두 번째로 ID4.0에 대한 접근방식과 수용의 문제이다.

 

국내에서는 ID4.0의 많은 부분이 스마트팩토리에 집중되어 있다. ID4.0은 생산을 넘어 완전한 부가가치 구조로 확장되는 포괄적인 재설계 프로세스를 가져온다. 이 재설계 과정의 초점은 자동화 공장을 스마트 공장으로 전환하는 데 있다. 좁은 의미의 ID4.0은 스마트팩토리의 구조와 기능을 설명한다고 할 수 있다. 외부 파트너와의 네트워킹을 통한 스마트팩토리의 경쟁력은 넓은 의미에서 ID4.0의 일부이기도 하다. 많은 사람은 ID4.0과 스마트팩토리를 동일시 하고 있는 경우도 상당히 많이 있다. 물론 이제는 ID4.0이 스마트팩토리와 함께 예전보다 관심이 많이 줄어든 것도 사실이다. 하지만 독일의 많은 전문가들은 스마트팩토리가 아마도 2025년경에 그 모습을 나타낼 것으로 보고 있다. 물론 어떠한 형태로 그 모습을 드러낼지는 필자도 정확히 알 수 없다. 한 가지 분명한 것은 인간의 개입없이 자율적으로 스스로 동작하는 이상적인 경우의 공장형태는 분명히 아니다. 조심스럽게 추측해 본다면 아마 IoT의 활용이 주를 이루는 스마트제조의 많이 진행된 공장형식이 아닐까 한다. 이는 가까운 미래에 다가올 스마트팩토리의 이전 단계로 다시 스마트팩토리에 관심을 가질 수밖에 없는 상황이라는 점에 바로 문제가 있기에 여기서 파생되는 것들을 생각해 보아야 한다.

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다시 ID4.0으로 돌아가 보자. ID4.0은 다음과 같이 세 가지 부분에 동일한 중심테마가 있다. 스마트팩토리, 스마트 프로덕트, 그리고 스마트서비스다. 여기서 스마트라는 단어의 의미는 네트워크로 연결되어 서로 지능적으로 통신을 가능하게 하여 사용자에게 부가가치를 나타내는 디지털 기술 시스템과 비 물질적 또는 물질적 제품의 조합으로 이해된다. 스마트라는 개념이 과거에 사용되던 의미에서 훨씬 더 진화된 의미로 사용되고 있다는 것을 먼저 생각해 볼 필요가 있다. 과거에는 단순히 하드웨어적인 부분에서 소프트웨어가 가미되어 장비나 설비의 효율성을 높이는 의미였다면 이제는 데이터를 기반으로 빅 데이터나 클라우드등을 활용하는 플랫폼 중심이나 또는 하드웨어가 소프트웨어에 의해 거의 조정되는 진보된 내용을 갖는다. 추상적인 의미로 이는 CPS를 기반으로 사용되는 새로운 용어의 탄생으로 볼 수 있다.

스마트 팩토리만을 단순화시켜 정의하면 자기배열, 자기진단, 자기제어가 가능한 훨씬 진화된 의미의 적응형 공장이다. 지금까지 우리는 하드웨어와 소프트웨어를 활용하여 -좀 더 정확히 표현하자면- 데이터를 활용한 소프트웨어 시스템을 중심으로 CPS로 이루어진 시스템을 사용했다면 미래에는 이 CPS를 기반으로 하는 자율시스템(Autonomous System)이 중심이 되는 지식기반의 팩토리를 스마트팩토리라고 하여 위에 기술한 자기배열, 자기진단, 자기제어가 가능한 팩토리다. 이 스마트팩토리가 중심이 되어 생산에 주류가 될 것인가. 더 나아가 인간의 개입이 없는 이상적인 의미의 스스로 자율적으로 움직이는 자율형 공장으로 과연 진화가 가능할까 ?

 

한 예를 들어보자. 주문에 따라 자체 구성하는 생산라인은 특정 제품의 생산을 위해 운용된다. 여기에는 가치 창출 네트워크가 연동된 일종의 소프트웨어 시스템으로 네트워크화된 적응형 생산 시스템이다. 적시에 정보를 배포하고 제공하는 것이 여기서 핵심적인 역할을 한다. 장치, 기계 및 서비스 사이의 안전하고 표준화 된 데이터 및 정보 교환을 어떻게 구현할 수 있을까 이것이 중요한 문제이다. 정보 제공을 위한 실시간 기능 및 네트워크 기능 외에도 많은 기능성도 중요한 역할을 한다. 이러한 형태의 스마트팩토리에서 사실상 일자리 창출을 찾아낸다는 것이 얼마나 가능할까? 물론 이 스마트팩토리만 생각한다면 일자리 창출은 먼 이야기로 들릴 수 도 있다. 현실에서 보이는 스마트팩토리에서 인간의 역할은 아마도 단순모니터링 정도일 것이다.

 

세 번째로 ID4.0에서 일자리를 위한 비즈니스 모델의 개발에 관심을 기울려야 한다. 오직 스마트팩토리에만 관심이 집중되어 있다. 일자리 창출을 위한 비지니스 모델로 스마트서비스, 스마트프로덕트에 대한 촐괄적인 접근방식이 필요하다.

 

그러나 ID4.0에서는 이에 대한 탈출구로서 다행히도 우리에게 데이터를 기반으로 하여 지능형 네트워킹를 활용하는 스마트 서비스를 제공한다. 이 스마트 서비스는 스마트 프로덕트와 깊은 관계가 있기 때문에- 즉 CPS를 기반으로 하는 식별이 가능하고 센서를 탑재한 지능형 프로덕트로 원격 모니터링이 가능하기 때문에 스마트 프로덕트와 서비스는 새로운 일자리 창출을 위한 좋은 비즈니스 모델을 만들어 내는 것이 가능하다- 스마트 프로덕트 수많은 스마트 설비와 장비의 개발 그리고 이것들과 관계되는 스마트 서비스는 새로운 비즈니스 모델을 창출하는 데 충분할 것이다.

 

스마트 제품을 좀더 자세히 살펴보자. 다른 시스템과 통신 할 수 있는 지능형 네트워킹, 즉 지능형 데이터를 기반으로 하여 사용할 수 있도록 유연하게 조정된 유저의 제품이다. 이는 소프트웨어에 의해 제어되고 인터넷과 같은 네트워크에 연결되기 때문에 데이터를 기록하고 전달할 수 있는 센서가 장착된 기술 개체를 의미한다. ID4.0에서는 언제든지 명확하게 식별되고 로컬화가 가능한 지능형 제품(스마트 제품)이 만들어진다. 즉 지능형 제품인 "Smart Product"는 명확하게 식별이 가능하고 또한 언제든지 현지화할 수 있으며 (제품)이력서(Vita)가 존재하고 제조 및 사용을 위해 모두 적극적으로 지원한다. 이러한 제품은 제조 공장의 컴포넌트로도 많이 설치되기 때문에 제조 공장 자체의 컴포넌트 뿐만 아니라 전체 제조 공장에도 적용된다. 이 스마트제품은 이미 생산 중 제조 공정에 대한 지식을 가지고 있다. 그렇기 때문에 특정 산업 분야의 스마트 제품은 생산의 개별 스테이션을 사실상 독립적으로 제어가 가능하다. 이 정보는 물류, 사용 및 유지 관리 측면에서 스마트팩토리를 최적화하고 비즈니스 IT 응용 프로그램에 통합하는 데 전체적으로 사용된다.

 

이런 스마트 제품과 보수유지가 결합되면서 새로운 비즈니스 모델이 만들어지는데 바로 이것이 PSS(Product Service System)이다. PSS는 CPS를 기반으로 하는 데이터 기반의 비즈니스 모델로 현실화를 위해 좀 더 정교하게 많은 연구가 뒤 따라야 한다. 물론 이 개념은 오래전부터 연구되어 왔으나 지금 다시 많이 연구되고 있다. 디지털화가 많이 진행되면서 새로운 일자리에 대한 희망은 생각한 것과 같이 많이 희망적이지 못한 것이 사실이다. 오래전부터 제조업의 발달과 더불어 일자리 창출이 되어왔던 전통적인 터전이 서서히 허무러지기 시작하면서 사이버 세계라는 데이터 개념이 도입되면서 이제는 새로운 세계에 진입하게 되었다. 예를 들면 가장 많이 사용되는 ID4.0의 키워드로서 ”데이터 기반의 새로운 일자리 창출“이라는 새롭지만 생소하기도 긴 이름의 단어는 아직 우리의 실 생활에 직접적으로 와 닫고 있지는 않다. 필자는 일자리창출에 대한 전문적인 식견은 가지고 있지 않다. 더구나 필자가 비즈니스 모델에 대해 언급하기에는 가치사슬,경영, 경제적인 부분에 대해서는 지식이 미약하여 적절하지도 않다. 앞으로 다방면의 많은 전문가들의 참여하에 새로운 비즈니스 모델에 대한 연구가 있어야만 한다.

 

 

 

마지막으로 언급할 것이 있다면 ID 4.0에 대한 지나친 쏠림 현상이다.

 

생산성의 효율을 높이기 위해서는 새로운 첨단기술이 필요함은 누구나 다 알고 있다. 그러나 이 첨단기술의 도입과 개발로 인해 발생되는 문제 중의 하나가 자동화가 수반됨으로써 어쩔 수 없이 감소하게 되는 일자리이다. 일자리의 감소와 동시에 발생되는 새로운 일자리의 창출을 위한 솔루션은 항상 문제가 시작된 후에 서서히 보이기 시작된다. 즉 비즈니스 모델이 나타나는 것은 항상 문제가 발생한 후에나 고려하기 시작한다.

 

현재 많은 젊은 인재들이 일자리를 찾지 못해 어려움에 직면해 있다. 이는 생존의 문제이기도 하고 더 나가서는 인구 감소의 원인이 되기도 한다. 이런 국가적으로도 시급한 문제임에도 불구하고 하지만 현재 보게 되는 것은 ID4.0의 단지 한 중요한 부분인 스마트팩토리에만 쏠려있는 씁씁한 현상이고 더구나 모든 산업이 ID4.0에 몰입되어 있는 국가의 정책이다. 일자리는 단지 스마트팩토리로 부터 만들어지기는 어렵다고 위에서 이미 기술했다. ID 4.0에 기반이 되는 다른 기초산업들이 동시에 육성되어야 바람직한 발전이 이루어 질 수 있다.

 

ID 4.0이나 우리산업에 근간이 되는 기초산업의 육성이라는 기치는 이제는 거의 찾아보기에도 힘들다. 국가의 여러 연구소들도 연구비를 획득하기 위해 다투어서 ID4.0을 내세우며 그것도 특히 스마트팩토리에만 중점적으로 프로젝트를 수행하고 있다. 안정된 연구비 획득을 위해 본래 연구하던 분야는 뒤로하고 어느날 갑자기 ID 4.0과 스마트 팩토리 전문 연구소로 탈바꿈을 하고 있다. 과연 이것이 올바른 선택인지 궁금하다. 수십 년 동안 한 전문분야에만 연구해온 해외의 선진연구소들은 수많은 기술축적을 하고 있어 연륜이 부족한 국내의 연구소와 비교하여 많은 차별이 있을 것으로 생각된다.

 

항상 눈앞의 실적을 중시하는 우리나라의 현실을 생각하면 답답하기만 하다. 양질의 일자리 창출이 ID 4.0의 스마트팩토리에 대한 연구로 구조적으로 갖고 있는 양질의 일자리 창출에 대한 한계를 과연 뛰어넘을 수 있을까 궁금하다. 물론 이는 가능하지 않을 것이다. 새로운 비즈니스 모델은 서로 연관이 있는 분야를 연계함으로서 그리고 이를 기반으로 많은 연구가 뒤따라야 한다. ID4.0의 텍스트에 따라 혁신을 가져오는 새로운 산업은 하루아침에 이루어지는 것이 절대 아니다. 기초산업의 근간을 이루는 소재산업의 도움 없이는 불가능하다. 소재산업은 모든 산업에 필요한 중요한 산업분야 임에도 불구하고 개발하는데 오랜시간을 요구하는 인내를 감내해야 하므로 눈앞의 수익을 기대하기는 어렵다.

항상 하는 이야기 이지만 미래를 내다보고 신소재개발을 위해 많은 투자와 연구가 이루어져야 한다. 많은 젊은 인력들을 양성하여 장기간의 일자리 창출과 더불어 국내의 제조업의 질적향샹을 위해 이제는 인공지능을 기반으로 하는 다가올 ID5.0 시대를 준비해야 하는 현실을 직시해야 한다.

 

 

 

 

 


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