건설기계 실용성 1순위…‘스마트팩토리 공유’도 유망

건설기계는 기술 장벽이 낮아 5G 기반 원격조정의 실용화에 가장 근접한 분야로 지목되고 있다.
건설기계는 기술 장벽이 낮아 5G 기반 원격조정의 실용화에 가장 근접한 분야로 지목되고 있다.

2020년에 5G 상용서비스에 본격 나서는 일본에서도 5G의 고속과 대용량 그리고 저 지연의 특성을 활용한 높은 신뢰성이 요구되는 원격조작 실험이 활발히 전개되고 있고, 그 중 일부는 실용 단계에 진입해 가고 있다. 저 출산 고령화에 기인하는 노동 인구의 감소라는 사회 문제에 대해 5G를 사용한 인력 및 시설의 공유가 해결의 실마리가 될 수도 있다는 점에서 주목되는 움직임이다.

특히 5G를 사용하는 자율운행 차량은 원격으로 조작하는 기술의 개발이 활발하지만, 안전상 항상 원격조작을 상정하기는 어렵고, 완벽한 자율주행 기술의 확립이 전제돼야 사실상 실현할 수 있다. 반면에 기술 장벽이 낮아 실용화가 가까이 다가온 분야도 있다. 그 대표적인 분야가 건설기계(중장비)의 원격 조작이라고 IT기술 전문매체 닛케이크로스트렌드는 보도했다.

그 이유로 두 가지를 꼽는다. 하나는 건설 현장이나 광산과 같이 일반인의 출입이 제한되는 공간에서 사용되기 때문에 안전성을 담보하기 쉽다는 점이다. 다른 하나는 넓은 공간을 돌아다니는 것이 아니기 때문에, 건설기계를 사용하는 장소에 기지국을 핀 포인트로 정비하면 된다는 점이다.

이와 관련해, 이 매체는 NTT도코모가 2017년 5월부터 건설업체 코마츠와 협업으로 진행하고 있는 원격조작 실증 실험을 대표적인 사례를 소개했다.

도코모의 한 관계자는 “기존의 LTE 회선에서도 원격조작이 가능하지만 지연으로 표시되는 영상과 원격조작에 의한 건설기계의 움직임에 시차가 발생한다. 반면에, 5G는 지체 없이 조작이 가능하다”고 말한다.

이 관계자에 따르면, 건설기계의 원격조작 요구는 많다. 특히 건설 현장의 일손 부족 때문이다. 원격조작이 실용화되면 사람이 현장에 나갈 일이 없어진다. 예를 들어, 오전에는 홋카이도의 건설기계를 조작하고 오후에는 규슈의 건설기계를 조작하는 것도 가능하다. 5G 기술로 거리를 뛰어넘어 능력을 지닌 인재를 원격지에서 공유할 수 있게 되는 것이다.

거리에 구애받지 않고 인재를 공유한다는 관점에서 원격의료에 대한 관심도 높아지고 있다고 닛케이크로스트렌드는 지적하며, 도코모가 올해 1월에 와카야마 현 소재 의과대학과 공동으로 진행한 실증실험을 소개했다.

이 실험은 약 40킬로미터 떨어진 병원과 5G회선으로 연결, 진료소의 의사가 촬영한 환자의 초음파영상을 실시간으로 전송하고 대학병원의 전문의가 진단했다. 고화질의 선명한 영상을 보낼 수 있기 때문에 직접 진찰하는 것과 별로 다르지 않다고 참가자들은 평가한다.

물론 병원들의 연결이라면 유선 통신이 더 나을 수도 있다. 그러나 5G의 활용성이 돋보이는 것은 방문 진료나 재해 현장에서의 원격진단이다. KDDI는 2019년 8 월 방위의과대학교와 공동으로 재해를 상정한 실증 실험을 실시했다. 현장에 360도 고화질 카메라를 설치해 원격지에 있는 의사가 VR(가상현실) 고글을 착용하고 현장 상황을 실시간으로 확인해, 현장의 구호 요원들에게 지시를 내려 필요한 치료가 우선순위에 따라 진행될 수 있도록 했다.

거리를 뛰어넘는 공유는 사람뿐 아니라 사물로도 확산될 가능성도 있다. NTT 그룹의 싱크탱크인 정보통신종합연구소에서 ICT 리서치 컨설팅의 나카무라 쿠니아카 연구원은 “하나의 공장을 여러 기업이 공유하는 스마트팩토리가 탄생할지도 모른다”고 예측한다.

스마트팩토리는 공장의 기계와 센서 장치를 인터넷에 접속시켜 품질이나 가동 상황 등의 정보를 수시로 파악할 수 있는 첨단 공장이다. 현재는 유선이나 와이파이(Wi-Fi) 등으로 연결돼 있다. 유선의 경우, 대량의 장비를 연결할 때 공간과 비용이 드는 문제가 있다. 와이파이는 배선이 불필요하고 편리하지만, 불특정 다수가 동일한 주파수 대역을 사용하고 있기 때문에 전파간섭으로 통신이 꺼질 수 있어 신뢰성이 떨어진다.

5G는 유선과 와이파이의 문제를 일거에 해결해 준다. 배선이 필요 없어 공장의 레이아웃을 유연하게 설계할 수 있고 대역폭이 개별적으로 할당되기 때문에 전파간섭은 발생하기 어렵다.

이에 따라 ‘공장의 클라우드화’가 진전될 것으로 전망된다. 공장은 범용 로봇을 설치하고 클라우드에 제어프로그램을 두고 가동시킨다. 그리고 센서를 사용하여 라인의 문제를 지속적으로 감시한다. 만일 불량품을 감지하면 즉시 라인 정지 지시가 내려진다. 이것은 저 지연의 5G이기 때문에 가능한 일이다.

여기서 핵심은 클라우드의 제어프로그램을 다른 것으로 바꾸는 것만으로 설비를 변경하지 않고 다른 제품을 생산하는 것이 어렵지 않다는 점이다. 결과적으로, 기간을 구분하여 여러 기업이 하나의 공장을 공유하는 것이 가능해진다. 해외 생산의 비용 상승으로 일본으로 공장이 회귀하고 있지만 노동력 부족이 골칫거리인데, 5G를 통한 공장 공유로 문제를 해결할 수 있다.

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