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통합검색 " Causal AI"에 대한 통합 검색 내용이 7개 있습니다
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[온에어] 설계 가능한 인과 기반 AI : 지식조립공장의 시대가 온다
캐드앤그래픽스 지식방송 CNG TV 지상 중계   CNG TV는 12월 1일 ‘설계 가능한 인과 기반 AI : 지식조립공장의 시대가 온다!’를 주제로 웨비나를 진행했다. 이번 방송은 디원 류용효 상무의 사회로 진행되었으며, 데이터 기반 AI가 가진 한계를 짚어보고 이를 극복하기 위한 대안으로 제조 도메인 지식을 결합한 '인과 기반 AI(causal AI)'와 '지식 조립 공장'의 개념이 상세히 소개됐다. 자세한 내용은 다시보기를 통해 확인할 수 있다. ■ 박경수 기자     상관관계와 인과관계의 명확한 구분, 제조 현장의 한계 극복 캠지컨설팅 대표이기도 한 인하대학교 이창선 교수는 “데이터로만 예측하는 시대는 지났다. 반드시 인과 지식이 결합되어야 하며, 인과관계를 잘 분석하는 기업이 미래 경쟁력을 갖게 될 것”이라고 강조했다. 이창선 교수는 현재 AI 기술, 특히 데이터 패턴에 의존하는 귀납 추론의 한계를 지적하며 발표를 시작했다. AI는 ‘비 오는 날 아이스크림 판매가 줄어든다’와 같은 상관관계를 찾는 데는 탁월하지만, ‘A가 변하면 B가 어떻게 변하는가’라는 인과관계를 밝히는 데는 약점이 있다는 것이다. 특히 물리적 법칙이 지배하는 제조 산업(철강, 반도체, 화학 등)에서는 이러한 데이터 기반의 상관 예측이 치명적인 한계를 드러낼 수 있다. 이 교수는 “넷플릭스나 유튜브 추천 알고리즘처럼 ‘왜’가 중요하지 않은 분야와 달리, 제조 현장에서는 원인을 파악해 설계를 변경하고 공정을 제어해야 한다”고 설명했다. 데이터는 세상을 비추는 거울과 같아서 오류가 포함되거나 겉모습만 비추는 경우가 많다. 예를 들어 기온이 오를 때 불량률이 높아지는 현상이 특정 지역에서는 맞을 수 있지만, 실제 원인이 ‘습도’라면 사막 지역에서는 전혀 다른 결과가 나올 수 있다. 즉, 상관관계만 보고 제어하려 들면 공장이나 설비가 바뀌었을 때 AI 모델이 작동하지 않는 ‘상황 적응 한계’에 부딪히게 된다. 이 교수는 “닭이 울어서 해가 뜨는 것은 절대 아니다. 인과관계는 반드시 원인에서 결과로 흐르는 방향성이 있어야 한다”며, 단순히 데이터 패턴이 일치한다고 해서 이를 원인과 결과로 해석해서는 안 된다고 강조했다.   지식 조립 공장과 프로토콜 이러한 한계를 극복하기 위해 제시된 개념이 바로 ‘지식 조립 공장(Knowledge Assembly Factory)’과 ‘캠지(CamG) AI’다. 이는 하드웨어 공장이 아닌 소프트웨어 공장으로, 제조 도메인 전문가가 직접 AI를 활용할 수 있도록 돕는 시스템이다. 지식 조립 공장은 ▲원재료(현장의 센서·공정 데이터) ▲생산 작업 지시서(도메인 전문가의 인과 지식 설계 문서) ▲생산 설비(지식 조립 AI)를 통해 ▲최종 제품(인과 예측 AI)을 생산해 낸다. 여기서 가장 중요한 것은 인간 전문가와 AI가 협력하기 위한 표준화된 규칙, 즉 ‘지식 공유 프로토콜’이다. 전문가의 머릿속 노하우를 AI가 이해할 수 있는 형태(인과 지식 그래프 등)로 변환하는 ‘입력 프로토콜’과, AI가 생성한 복잡한 수식 모델을 다시 인간이 이해하고 평가할 수 있게 변환하는 ‘출력 프로토콜’이 핵심 역할을 한다. 이창선 교수는 발표를 마무리하며 “이러한 지식 조립 방식이 확산된다면 대한민국이 ‘지식 제조 AI 강국’으로 도약할 수 있을 것”이라며, “기업의 노하우가 축적되고 진화하는 ‘지식의 진화’를 통해 제조 경쟁력을 강화해야 한다”고 제언했다.     ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.
작성일 : 2026-01-06
[무료다운로드] 1D 시뮬레이션을 위한 카티아 다이몰라
산업 디지털 전환을 위한 버추얼 트윈 (1)   이번 호부터 산업 분야에서 버추얼 트윈(virtual twin)을 구축하고 활용하기 위한 다쏘시스템의 솔루션을 살펴본다. 첫 번째로 소개하는 다이몰라(CATIA Dymola)는 모델 기반 시스템 설계와 시뮬레이션을 위한 툴이다. 다이몰라는 다양한 산업 분야에서 사용되며, 기계, 전기, 열, 유체, 제어 시스템 등 다양한 시스템의 거동(behavior)을 모델링 및 시뮬레이션할 수 있다. 다이몰라를 알기 위해서는 우선 모델리카(Modelica)에 대해 알아야 한다.   ■ 안치우 다쏘시스템코리아의 카티아 인더스트리 프로세스 컨설턴트로 CATIA Dymola를 활용한 1D 시뮬레이션을 담당하고 있다. 관심 분야는 Modelica, FMI, 1D~3D 코시뮬레이션, SysML 기반의 Modelica 모델 개발이며 LG전자, 삼성전자, SK하이닉스 등 다수의 프로젝트 및 제안을 수행하고 있다. 홈페이지 | www.3ds.com/ko   1D 시뮬레이션이란 시간의 흐름에 따라 지배 방정식을 1차원으로 한정지어 계산하는 방법을 의미한다. 예를 들어, 스프링-댐퍼 시스템에서 길이 방향인 하나의 차원에서 수학적 모델링을 통해 빠른 시간 내에 결과를 도출해 검토할 수 있다. 장점으로는 모델 구성 및 검토의 시간이 빠르고, 표현의 제약이 적으며, 시스템간 상호 작용을 효율적으로 검토 가능하다. 단점으로는 시스템의 기능을 수식화하기 위해 도메인(domain)에 대한 높은 이해도가 필요하고, 인풋(input) 정보의 품질에 따라 아웃풋(output)이 민감하게 반응한다.   모델리카는 시스템 모델링을 위한 언어이다. 모델리카(Modelica)는 1996년 모델리카 어소시에이션(Modelica Association)에 의해 개발된 시스템 모델링을 위한 언어이다. 무료로 사용할 수 있고, 여러 개발자 및 전문가에 의해 개발되고 있다. 모델리카는 시스템 모델링을 지원하며, 다쏘시스템에서는 시스템 모델링의 원활한 시뮬레이션을 위한 솔버 알고리즘을 개발하고 있다. 다이몰라에는 모델 시뮬레이션을 위한 다양한 솔버가 내장되어 있다. 사용자는 문제 해결을 위한 미분방정식에 대한 표현을 모델리카 문법에 맞게 표현함으로써 시뮬레이션을 위한 모델링은 끝났다고 볼 수 있으며, 이러한 이유 때문에 모델리카는 C, C++, 포트란(Fortran) 등 타 언어에 비해 코드량이 적다는 것을 알 수 있다. 모델리카의 모델링 방법에는 텍스트 타입으로 방정식을 정의할 수 있고, 또한 유저에게 친근한 GUI(그래픽 사용자 인터페이스)를 활용한 객체 모델링 기반으로 모델을 구성할 수 있다.    모델리카는 비인과적/인과적 해석을 모두 지원한다. 인과적(causal) 모델링과 비인과적(acausal) 모델링은 둘 다 시스템이나 현상을 설명하고 예측하기 위한 방법론이다.   그림 1   비인과적 모델링은 원인과 결과 간의 인과 관계를 명확히 구분하지 않고 시스템의 구성요소 간의 관계를 모델링하는 방법이다. 이 방법은 일반적으로 동적 시스템의 거동을 설명하거나 예측할 때 사용하며, 시스템의 구성 요소와 그들 간의 관계를 수학적 방정식으로 표현하여 시스템의 동작을 설명한다. 각 요소가 다른 요소에 의해 어떻게 영향을 받는지를 보다 전체적으로 이해하는 데에 도움이 된다. 인과적 모델링은 원인과 결과 간의 인과관계를 중심으로 모델을 구성한다. 이 모델링 기법은 일반적으로 인과관계를 고려하여 시스템의 동작을 설명하고 예측한다. 예를 들면 A가 B에 어떻게 영향을 주는지, 또는 어떤 요인이 결과에 어떻게 기여하는지를 분석한다. 주로 원인과 결과 간의 관계를 나타내는 도표나 그래프를 사용해 시각화하며, 시간의 흐름을 고려하여 이전 사건이 이후 사건에 어떻게 영향을 미치는지를 이해한다.  비인과적 모델링은 물리적 시스템의 동작을 설명하는데 유용하다. 예를 들어, 열 전달, 유체 흐름, 전기 회로 등과 같은 시스템에서 원인과 결과 간의 명확한 인과 관계를 파악하기 어려운 경우가 있다. 이러한 시스템은 에너지, 질량 또는 정보의 흐름을 모델링하여 설명할 수 있다.    모델리카는 해석 솔버에 대한 개발이 필요 없다. 실제 모델링 후 유저는 소스코드를 볼 수 있고, 해석 결과를 확인 할 수 있다. 그렇지만 솔버에 대한 구현 방식은 확인할 수 없다. 다이몰라에 솔버가 내장되어 있어 유저는 미분방정식에 대한 표현을 모델리카 문법에 맞게 표현하면, 유저가 모델링한 시스템에 대한 해석 결과를 확인할 수 있다. 이러한 이유로 인해 모델리카의 코드량은 타 언어에 비해 적다. 솔버가 해석 결과를 보여주기 위해 <그림 2>를 참조하면, 모델리카 file(*.mo)를 C 언어로 변환하고 참조할 라이브러리와 함께 컴파일을 수행하기 때문에 유저는 이 과정을 인식하지 못하는 경우가 많다.   그림 2     ■ 자세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.
작성일 : 2024-05-02
MBSE 실현을 위한 다분야 솔루션 통합 환경 구축 및 활용 방안
제품 개발의 새로운 방법론, MBSE (3)   Larger System of System(SoS) 관점에서 제품의 임베디드 시스템 및 구성 요소에 이르기까지 MBSE 방법론은 제품의 개발 전반에 걸쳐 적용된다. 제품 및 프로그램 개발의 폭과 깊이를 이해하고 복잡한 특성을 관리하는 것은 초기 요구사항을 정확하게 정의하고, 아키텍처의 추적이 가능하며, 개발 도메인 전반에 걸친 규정을 준수하는 것으로 귀결된다. MBSE(모델 기반 시스템 엔지니어링) 솔루션의 주요 목표는 초기 개념 설계 및 개발, 시뮬레이션, 테스트에서 제조 및 운영에 이르기까지 라이프사이클 전반에 걸쳐 제품 개발 활동 및 프로세스가 효율적이고 정확하게 조정되도록 하는 것이다. 따라서 MBSE 솔루션은 특정 유형의 애플리케이션 모델링에 국한되지 않고 MBSE 비전을 주도하는 다양한 엔지니어링 활동과 도메인을 포함한다. 여기에는 여러 부서의 협업, 제품 라이프사이클 관리(PLM)뿐만 아니라 시스템 요구사항, 설계, 개발, 분석 및 V&V 활동과 같은 도메인 요구사항과 시스템 엔지니어링 내에서 모델링 연관성을 확장하는 작업이 포함된다. 이를 통해 라이프사이클 초기에 더 많은 시스템 검증을 통하면 공급망 및 제조, 생산에 대한 다운스트림을 예방하고 개선할 수 있다.   ■ 이상훈 | 다쏘시스템코리아의 기술 컨설턴트로 SIMULIA 브랜드의 다양한 해석 솔루션을 담당하고 있다. 특히 구조해석 영역에서 다양한 프로젝트 경험과 Pre-sales 활동을 겸하고 있다. 홈페이지 | www.3ds.com/ko   ■ 안치우 | 다쏘시스템코리아의 기술 컨설턴트로 CATIA Dymola를 활용한 1D 시뮬레이션을 담당하고 있다. 한국항공우주산업의 디지털엔지니어링TF 선임연구원으로 재직하여 Dymola를 활용한 KF-21 Fuel System 개발에 참여하였다. 홈페이지 | www.3ds.com/ko   ■ 윤재민 | 다쏘시스템코리아의 기술 컨설턴트로서 CATIA Dymola 솔루션을 통한 1D 시뮬레이션 영역을 전문으로 업무를 수행하고 있다. Vehicle Dynamics, Multi Body Dynamics, Control, Optimization, Design Process 등 다양한 분야에 대한 연구 경험을 갖고 있다. 홈페이지 | www.3ds.com/ko   그림 1. MBSE 솔루션 내 다양한 엔지니어링 도메인   MBSE 솔루션을 통한 시뮬레이션 검증   설계와 시뮬레이션 프로세스는 시스템의 요구사항에 따라 개발된 아키텍처 모델로부터 시작한다. 3D익스피리언스(3DEXPERIENCE) 플랫폼에서는 카티아(CATIA) 3D 설계가 통합되어 CAD 모델과 연계된 CAE 모델의 개발 분석뿐만 아니라 이를 통해 더욱 세분화된 연구의 수행이 가능하다. 설계 탐색 프로세스의 결과는 성과 목표에 대해 평가 및 검증되고 필요에 따라 요구사항을 업데이트한다. 제품 엔지니어링 프로세스를 효과적으로 관리하려면 요구사항과 시스템의 논리적/물리적 설계(RFLP)뿐만 아니라 기능 분석에 어떻게 연결되는지에 대한 디지털 관리가 필요하다. 이 접근 방식의 이점은 제품 개발 팀이 설계 요소를 독립적으로 분석하여 재사용 가능성을 열어주고, 통합을 위한 논리적 경로를 기본적으로 제공하여 전체적인 제품 정의가 가능하다는 것이다. 3D익스피리언스 플랫폼은 효율성, 생산성 엔드 투 엔드(end-to-end) 프로세스 개선에 대한 요구사항을 해결하고자 물리적 설계를 넘어 요구사항 및 모델의 초기 검증을 포함하는 시스템 디지털 목업(mock-up)을 제공한다. 또한 3D익스피리언스 플랫폼은 개발을 촉진하고 품질을 개선하기 위한 설계 작업의 효율적인 협업 및 최적화를 위한 공통 제품 정의 공간을 제공한다.   그림 2. 3D익스피리언스 플랫폼에서의 설계/시뮬레이션/아키텍처 연계   1D 시스템 M&S 솔루션 카티아 다이몰라(CATIA Dymola)는 모델리카(Modelica) 언어를 기반으로 개발된 1D 시스템 M&S(Modeling and Simulation) 솔루션으로 다중물리 시스템(multi-physics system) 라이브러리를 통한 모델링을 지원하며, 인터페이스 환경을 통해 사용자가 시스템을 표현하는 복잡한 미분방정식(DAE, ODE : Ordinary Differential Equation)을 알지 못하여도 실제 물리적으로 해당 시스템을 구성하는 부품들과 대치되는 컴포넌트 모델들의 조합을 통해 시스템 모델링이 가능하기에 물리적 관점의 접근이 용이한 특징을 가진다.   그림 3. 다이몰라 라이브러리   비인과성 다이몰라의 다양한 특징 중 비인과성(acausal)은 가장 강력하고 주요한 특징이다. 대다수의 솔루션은 ‘인과성(causal)’을 가지는데, 이는 시스템을 기준으로 입.출력에 대한 정의가 명확해야 한다는 한계점을 가진다. 이에 반해 비인과성은 입·출력 간의 구분이 없으며, 구성 요소간의 관계를 수학적으로 표현하여 나타낼 수 있다.   그림 4. 인과적/비인과적 모델링 기법의 차이점   객체지향 프로그래밍 객체지향 프로그래밍(object-oriented programming)은 각각 독립적인 기능을 수행하는 객체(object)를 구성하고 객체간의 소통을 통해 하나의 프로그램을 구성하는 방식이다. 다이몰라는 해당 방식을 통해 각각의 컴포넌트 모델을 커넥터(connector)를 사용하여 연결하고, 시스템의 계층구조(hierarchy)와 통일한 템플릿(template)을 구성하여 재사용할 수 있다.   ■ 기사의 상세 내용은 PDF로 제공됩니다.
작성일 : 2023-08-02
[칼럼] 디지털 트윈과 메타버스 시대의 PLM 싱킹
디지털 지식전문가 조형식의 지식마당   지난 30년 동안 기존의 PLM 프로세스와 PLM 싱킹(PLM Thinking : PT)으로 많은 제품 개발의 문제를 해결하였다. 그러나 새로운 디지털 변혁(digital disruption)과 디지털 전환(digital transformation) 시대에서는 새로운 PLM 싱킹이 필요하다. 제품의 디지털 트윈(digital twins)과 메타버스(metaverse)의 개발은 새로운 PLM 사고 방식이 필요하다. PLM을 이용한 제품 개발에서 본질은 제품의 데이터를 저장하고 사용하는 것이 아니라, 제품 개발에서 새로운 가치를 창출하는 것이다. 디지털 시대에 필요한 PLM 싱킹의 본질에 대해서 생각해 본다. 새로운 PLM 싱킹이란 디지털 시대에 필요한 PLM 중심의 사고 방식이라고 할 수 있다. 새로운 PLM 싱킹은 5가지 사고의 융합 또는 결합이라고 할 수 있다. 첫 번째는 대상을 라이프사이클 관점에서 생각하는 라이프사이클 싱킹(Lifecycle Thinking : LT)이다. 두 번째는 대상을 시스템 관점에서 생각하는 시스템 싱킹(Systems Thinking : ST)이다. 세 번째는 대상을 디자인 관점에서 생각하는 디자인 싱킹(Design Thinking : DT)이다. 네 번째는 대상을 애자일 관점에서 생각하는 애자일 싱킹(Agile Thinking : AT)이다. 다섯 번째는 대상을 이노베이션 관점에서 생각하는 이노베이션 싱킹(Innovation Thinking : IT)이다.   그림 1. 제품 라이프사이클 싱킹(Product Lifecycle Thinking)(출처 : PLM지식)   PLM 시스템이 이전 시스템과 차별화되는 것은 대상(object)을 수명주기 관점에서 생각했다는 것이다. 그 대상은 제품과 서비스가 될 수도 있고, 시스템이나 기술이 될 수도 있다. 기존 PLM 싱킹의 단점은 일방적인 진행 순서를 가진다는 것이다. 요구사항을 도출하고 그 다음에 개념설계, 기본설계, 상세설계, 시제작, 양산, 서비스, 운용, 폐기 등이다. 그러나 빠르게 변환하는 현재의 디지털 환경에서 이러한 고정된 사고방식보다는 창조적이고유연하고 빠른 사고방식이 필요하다.   그림 2. 전통적 사고와 시스템 사고의 차이점   전통적인 사고방식은 <그림 2>처럼 한 방향이다. 그러나 시스템 싱킹은 각 블록이 서로 시스템적으로 상호 연동할 수 있다. 시스템 싱킹과 라이프사이클 싱킹이 융합되면 <그림 3>과 같은 디지털 태피스트리(digital tapestry) 싱킹이 될 수 있다. PLM 시스템이 제품 정보의 중앙집중화(centralization)라면 디지털 태피스트리는 제품 정보의 분산화(decentralization)라고 할 수 있다. 제품의 전체 수명주기인 개념단계, 설계, 확인, 생산과 유지보수 단계를 중간에 끊어짐이 없이 연결해서, 제품의 아이디어부터 실제 제품의 출시까지 개발자들이 제품에 대한 개념을 최대한으로 이해하고 개선하는데 그 목적이 있다.   그림 3. 디지털 태피스트리(출처 : 록히드 마틴)   시스템 싱킹은 보다 전체적인 입장에서 문제 해결을 하려는 사고이다. 디지털 변혁의 시대에는 서로 다양한 연관 관계를 가진다. 시스템 사고에서 일반적인 분석 단계는 문제의 구조화(problem structuring), 인과고리 모델링(causal looping modeling), 시나리오 계획 및 모델링(scenario planning and modeling), 구현 및 조직학습(implementation and organizational learning) 등이다. 요즘 가장 각광 받고 있는 것이 모델 기반 시스템 엔지니어링(Model Based Systems Engineering : MBSE)이다.   그림 4. 시스템 싱킹과 디자인 싱킹   캐나다 토론토 대학의 로저 마틴(Roger Martin) 교수는 자신의 책 ‘디자인 싱킹(Design Thinking)’에서 “디자인 사고는 직관적 사고나 분석적 사고의 한 쪽이 아니라 이에 대해 통합적으로 접근하는 사고법”이라고 하였다. 디자인 사고는 양자택일 방식 대신 두 아이디어의 요소를 포함하면서 더 나은 새로운 아이디어를 만드는 사고 방식이다. 디자인 사고의 장점은 미래의 사용자와 공감하는 것이다. 시스템 싱킹에서 트레이드 오프(trade off) 개념처럼 서로 대립되는 요구사항 사이의 균형이란 사고방식을 많이 사용하지만, 디자인싱킹은 모든 요구사항을 모두 충족시키는 사고방식이다. 복잡한 시스템에서 균형 있는 결정은 시스템 싱킹이 필요하지만, 창의적 문제 해결이 필요할 때는 디자인 싱킹이 유리하다. 디자인적 사고가 합성(synthesis)에 의한 새로운 창조성의 발견이라면, 시스템 싱킹은 분석(analysis)을 통한 통합적 사고방식이다. 디자인 싱킹은 신속한 시제작(rapid prototyping)에 유리하지만, 소프트웨어 개발 등 제품의 일부를 신속하게 해결하는 신속한 기능 배포(rapid feature release) 등은 애자일 싱킹이 필요하다. <그림 5>는 디자인 싱킹과 애자일 싱킹의 차이점을 보여준다.   그림 5. 디자인 싱킹과 애자일 싱킹   최근에는 애자일 싱킹이 각광을 받고 있다. 디자인 싱킹이 창조적인 문제 해결(creative problem solving)에 유리하다면, 애자일 싱킹은 빠른 해결책(rapid solution)을 배포할 수 있다. 예를 들어서, 스마트폰 OS의 보안 문제나 배터리 문제가 발생했을 때 애자일 싱킹이 필요하다. 그러나 새로운 제품의 개념 설계를 할 때는 디자인 싱킹이 필요하다. 그리고 기업이나 조직 전체가 혁신적의 환경이나 문화를 구축하기 위해서 이노베이션 싱킹을 장려해야 한다. 이노베이션 싱킹은 디자인 싱킹이나 애자일 싱킹보다는 그 구조가 시스템 싱킹처럼 보인다. 이노베이션 싱킹은 어떤 단계에서도 다른 단계로 이동할 수 있다. 이노베이션 사고방식은 새로운 제품 개발, 사업 모델 부터 사회 변화 그리고 문제 해결까지 다양하게 사용할 수 있다. 특히 이노베이션 싱킹이 기업에 필요한 것은 문제 해결보다 새로운 가치를 실현하는 사고방식이기 때문이다.   그림 6. 이노베이션 싱킹(출처 : ISO56000)   모든 사고방식(thinking)에는 장단점이 있다. 새로운 디지털 시대에 PLM 사고방식 역시 변화가 필요하다. 새로운 디지털 PLM 사고방식은 5가지 사고방식의 융합과 결합이라고 할 수 있다. 제품 개발 속도나 정도 그리고 환경과 목적에 따라서 유연한 사고방식을 사용해야 최대의 효율(efficiency)과 효과(effectiveness)를 얻을 수 있다. 현재는 대부분의 기업이 PLM 시스템을 도입해서 사용하고 있다. 과거에는 PLM 시스템을 도입해서 사용하는 것이 경쟁력이었다면, 이제는 PLM의 기능보다는 PLM을 어떠한 사고방식으로 사용할 것인지가 미래의 경쟁이 될 것이다. “아무것도 변하지 않을지라도 내가 변하면 모든 것이 변한다.” - 오노레 드 발자크   조형식 항공 유체해석(CFD) 엔지니어로 출발하여 프로젝트 관리자 및 컨설턴트를 걸쳐서 디지털 지식 전문가로 활동하고 있다. 현재 디지털지식연구소 대표와 인더스트리 4.0, MES 강의, 캐드앤그래픽스 CNG 지식교육 방송 사회자 및 컬럼니스트로 활동하고 있다. 보잉, 삼성항공우주연구소, 한국항공(KAI), 지멘스에서 근무했다. 저서로는 ‘PLM 지식’, ‘서비스공학’, ‘스마트 엔지니어링’, ‘MES’, ‘인더스트리 4.0’ 등이 있다.     ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.
작성일 : 2022-07-01
[칼럼] 통합 디지털 엔지니어링
디지털 지식 전문가 조형식의 지식마당 ■ 조형식 | 항공 유체해석(CFD) 엔지니어로 출발하여 프로젝트 관리자 및 컨설턴트를 걸쳐서 디지털 지식 전문가로 활동하고 있다. 현재 디지털 지식연구소 대표와 인더스트리 4.0, ME S 강의, 캐드앤그래픽스 CNG 지식교육방송 사회자 및 컬럼니스트로 활동하고 있다. 보잉, 삼성항공우주연구소, 한국항공(KAI), 지멘스에서 근무했다. 저서로는 'PLM 지식', '서비스공학', '스마트 엔지니어링', 'MES', '인더스트리 4.0' 등이 있다. 현재 진행 중인 디지털 변혁시대의 제품개발 또는 엔지니어링 패러다임인 디지털 엔지니어링은 6가지의 분야들과 관련이 있다고 생각된다. 어떤 패러다임은 오랫동안 발전해 온 것도 있고 어떤 것은 근래에 조명을 받는 것도 있다. 첫 번째는 시스템 사고(System Thinking)와 디자인 사고(Design Thinking)이다. 그 다음은 모델 기반 시스템 엔지니어링(Model Based Systems Engineering), 디지털 트윈(Digital Twin), 디지털 스레드(Digital Thread), 디지털 수명주기(Digital Product Lifecycle) 관리이다. 그림 1. 디지털 엔지니어링 제품수명관리(PLM)는 지난 수십 년간 제품개발 분야에 기간 솔루션으로 정착되었지만 새로운 디지털 변혁의 디지털 PLM으로 진화하고 있다. 디지털 트윈은 스마트 공장으로 발전하는 디딤돌이 되고 있으며, 모델 기반 시스템 엔지니어링과 디지털 스레드는 기존의 제품 개발 분야에 새로운 바람을 일으키고 있다. 디지털 스레드는 디지털 PLM과 디지털 트윈 구현에서 핵심이 되는 디지털 지식의 핵심이다. 다양한 디지털 지식은 디지털 엔지니어링을 지원할 것이다. 디자인 사고는 디자인 과정에서 디자이너가 활용하는 창의적인 전략이다. 디자인 사고는 이해(Empathize), 정의(Define), 아이디어 창출(Ideate), 프로토타입(Prototype), 테스트(Test) 등 6가지의 단계를 가진다. 그림 2. 디자인 사고 캐나다 토론토 대학의 로저 마틴(Roger Martin) 교수는 자신의 책 ‘디자인 사고(Design Thinking)’에서 “디자인 사고는 직관적 사고나 분석적 사고의 한 쪽이 아니라 이에 대해 통합적으로 접근하는 사고법”이라고 하였다. 디자인 사고는 양자택일 방식 대신 두 아이디어의 요소를 포함하면서 더 나은 새로운 아이디어를 만드는 사고 방식이다.  디자인 사고의 장점으로는 미래의 사용자와 공감하는 것이다. 시스템 사고는 보다 전체적인 입장에서 문제 해결을 하려는 사고이다. 디지털 변혁의 시대에서는 서로 다양한 연관 관계를 가진다. 시스템 사고에서 일반적인 분석 단계는 문제의 구조화(Problem structuring), 인과고리 모델링(Causal looping modeling), 시나리오 계획 및 모델링(Scenario planning and modeling), 구현 및 조직학습(Implementation and organizational learning) 등이다. 요즘 가장 각광 받고 있는 것이 모델 기반 시스템 엔지니어링(MBSE : Model Based Systems Engineering)이다. 디지털 트윈은 디지털 엔지니어링의 가장 유용한 산출물이 될 것이다. 다양한 디지털 트윈의 역동적인 데이터는 정적인 PLM 데이터와 융합되어서 가상제품(Virtual Product)과 시제품(Prototype)과 양산제품(Product)의 연결과 추적성(traceability)을 높일 것이다. 디지털 엔지니어링에 관련된 디지털 지식으로는 디지털 시뮬레이션과 가상현실 및 증강현실 3D 프린팅 등이 있다. 디지털 엔지니어링에 관련된 디지털 지식으로는 디지털 시뮬레이션과 가상현실 및 증강현실, 3D 프린팅 등이 있다. 디지털 트원과 디지털 스레드 그리고 디지털 수명주기는 서로 연결되어 있다. 그림 3. 디지털 트윈 모델들 결론적으로 종합한다면, 통합 디지털 엔지니어링은 디자인 사고방식과 시스템 사고방식 그리고 모델 기반의 시스템 엔지니어링, 디지털 트원, 디지털 스레드와 디지털 제품 수명주기 관리와 증강현실, 3D 프린팅, 시뮬레이션 등 다양한 디지털 기술이라고 할 수 있다. 디자인적 사고와 시스템적 사고를 비교하면, 디자인 사고는 합성을 사용하여 가치를 창출하고 문제를 해결한다. 시스템 사고 방식은 광범위한 의미를 고려한 종단간(end-to-end) 관점에서 전략에 대해 생각한다. 디자인적 사고가 합성(Synthesis)에 의한 새로운 창조성의 발견이라면, 시스템적 사고는 분석(Analysis)을 통한 통합적 사고방식이다. 디자인적 사고는 창조적이거나 집중적인 문제 해결에 장점이 있고, 시스템적 사고는 분석적이거나 전체적이나 광의 문제들을 해결하는 장점이 있다. 이 둘은 상호 배타적이지 않으며 함께 사용하여 문제를 해결할 수 있다. 모델 기반 시스템 엔지니어링과 디지털 트원, 디지털 스레드 그리고 PLM은 밀접하게 서로 연결되어 가고 있다. 이런 6가지의 분야 잘 통합이 된 새로운 엔지니어링은 새로운 4차 산업혁명과 디지털 변혁에 활력소를 가져다 줄 것으로 예상된다. 그림 4. 디지털 엔지니어링 통합 기사 상세 내용은 PDF로 제공됩니다.
작성일 : 2018-03-30
[핫윈도우]빅데이터의 허와 실
더 나은 삶과 기업 경쟁력을 위한 빅데이터 제대로 이해하기 최근 빅데이터(Big Data)에 대한 관심이 커지면서 인터넷이나 뉴스매체에서 빅데이터가 세상을 바꾼다거나 빅데이터를 새로운 오일 산업으로까지 비유하는 것을 많이 볼 수 있다. 하지만 과연 뉴스 매체에서 보도하는 것처럼 빅데이터라는 것이 기존에 존재하지 않았던 100% 새로운 것일까? 이 글에서는 빅데이터에서 부풀려진 부분과 빅데이터 전문가에 대한 정확한 정의, 그리고 빅데이터를 제대로 활용하기 위한 전략에 대해 논의하고자 한다. ■ 정현수 : 한국델켐 기술연구소의 전략기획 본부장이다 이미 오래 전부터 입자 물리학자들과 천문학자들은 우리가 상상하는 것 이상으로 방대한 양의 데이터 분석을 해 오고 있었으며, 심지어는 전자공학에서 다루는 디지털 신호 처리 이론은 현재 빅데이터 분석 카테고리 중 사회 망 분석에 있어서 기존 통계 분석 방식을 보완할 수 있는 대안으로 떠오르고 있다. 또한, 빅데이터 전문가에 대한 수요가 기하급수적으로 늘어나며 그들의 연봉이 미국의 경우 1억 원을 훌쩍 넘어선다는 뉴스 기사도 한번쯤은 봤을 것이다. 그렇다면 어떤 역량을 갖고 있는 사람이‘ 빅데이터 전문가’일까? 사실‘ 빅데이터 전문가’라는 용어 자체가 상당히 포괄적이고 애매모호한 표현이다. 빅데이터라는 단어가 만들어진 미국에서조차 어떤 회사에서는 통계학자를 빅데이터 전문가라고 지칭하며, 또 다른 회사에서는 데이터베이스 엔지니어와 파이썬(Python) 프로그래머 모두를 빅데이터 전문가라고 하며, 카드나 보험업 관련 회사에서는 마케팅 부서에서 데이터 마이닝(Data Mining)을 담당하는 직원을 빅데이터 전문가라고 부르기도 한다. 빅데이터의 특성 상 대용량이나 다양한 형태의 데이터를 저장 및 처리하는 데이터 엔지니어의 중요성이 부각되는 동시에 기존의 통계분석과 데이터 마이닝, 기계학습(Machine Learning) 관련 테크닉을 활용할 줄 아는 데이터 사이언티스트(Data Scientist)의 역할 또한 중요해졌기 때문에 이들 모두를 빅데이터 전문가라고 부르고 있는 것이다. 하지만, 엄밀히 말해서 이들 부류 모두 진정한 빅데이터 전문가라고 부르기에는 무리가 있다. 빅데이터 전문가라고 말할 수 있기 위해서는 다음과 같은 네 가지 기본 조건들을 충족해야 하기 때문이다. ■ 특정 산업 및 비즈니스에 대한 통찰력■ 대용량 데이터 처리를 위한 데이터베이스및 분산처리 시스템에 관한 지식■ 데이터 분석 및 모델링을 위한 수학/통계적 지식■ 데이터 분석 및 모델링과 관련된 코드 작성에 필요한 프로그래밍 스킬 또한, 일부 통계 분석 관련 소프트웨어 패키지도 기존의 기능에 몇 가지 기능만 추가되어 ‘빅데이터 솔루션’이라는 새로운 이름으로 출시되고, 일부 데이터 분석 컨설팅도 ‘빅데이터 컨설팅’이라는 이름으로 포장되어 있는 것도 자주 보이지만 이는 어디까지나 고객들의 현명한 판단이 필요한 부분이다. 이와 같이 빅데이터와 관련된 여러 부분 중 부풀려지거나 명확하게 정의되지 않은 부분이 많지만, 빅데이터가 가져올 수 있는 효용은 무시할 수 없다. 예를 들어 1일 단위 1년치 주가 데이터에서는 보이지 않던 패턴이 1분 단위 1년치 주가 데이터에서는 새롭게 보여질 수 있는 것이고, 해당 주가 데이터와 SNS 등에서 불러올 수 있는 다양한 외부 데이터를 함께 분석하여 통계적으로 유의미한 조절변수(Controlling Factor)를 찾아낼 수 있다면 이는 금융 회사 입장에서 볼 때 상당한 이득이 될 수 있는 것이다. 빅데이터가 대세임에는 틀림없으나 어느 정도 유행을 타고 있다는 사실도 간과하면 안될 것이다. 따라서 이를 맹신하는 것보다 데이터 분석이 어떠한 문제 해결에 효과적으로 활용될 수 있을지 ‘적용 가능성’을 우선적으로 고려하는 것이 중요하다. 즉, 회사가 처한 모든 문제들을 먼저 정의하고 해당 문제들을 해결하기 위해 구체적으로 어떠한 데이터 분석 기법이 적용될 수 있는지 단계적으로 접근하는 자세가 필요한 것이다. 예를 들어 구글의 독감 트렌드(Flu Trend)의 경우, 구글을 통해 검색되는 검색어를 활용하여 거의 실시간으로 전세계 독감 트렌드를 예측한다. 이의 정확도는 미국 질병 통제 센터에서 공개한 인플루엔자 의사환자(ILI) 데이터와 거의 일치할 정도로 상당히 높은 정확도를 보이고 있다. 구글 독감 트렌드는 경험적으로 독감이 유행하기 이전에 이와 관련된 특정 검색어들이 증가한다는 사실에 착안하여 텍스트 마이닝(Text Mining) 기법을 활용한 빅데이터 활용의 성공사례 중 하나로 꼽힌다. 이와 같이 어떤 문제를 해결하기 위해서 대용량의 비정형(Unstructured) 데이터 분석이 필요한 경우 기존의 데이터 분석 방식이 아닌 빅데이터 분석 방식으로 접근해야 하는 것이다. 하지만 어떤 문제를 해결하기 위해 50MB 정도의 수치 데이터 분석만 필요하다고 할 경우, 기존의 통계 분석 방법으로도 얼마든지 유의미한 결과를 얻을 수 있으므로 이 경우는 빅데이터를 위한 기법들을 제외한 기존의 통계 분석 방식으로 접근하는 것이 회사 자원 활용 측면에서 효율적일 것이다. 빅데이터 시대의 도래 최근 들어 ‘빅데이터’가 여기저기서 회자되면서 누구나 한번쯤은 ‘빅데이터’라는 말을 들어봤을 것이다. 그렇다면 빅데이터란 무엇일까? 빅데이터는 기존의 데이터베이스 관리 시스템(Database Management System, DBMS)으로는 저장 및 처리하기 힘들 정도로 절대량이 큰 데이터 셋을 분석 대상으로 삼고, 데이터의 형태가 정형(Structured)인 것 이외에 반정형(Semi-Structured), 비정형(Unstructured)인 것을 포함한다. 이들 중 비정형(Unstructured) 데이터는 일정한 규격이나 형태를 지닌 수치 데이터와 달리 그림이나 영상, 문서처럼 형태가 다른 구조화되지 않은 데이터를 말한다. 최근 빅데이터가 주목 받게 된 배경에는 무어의 법칙에 따른 집적회로(Integrated Circuit, IC)를 구성하는 트랜지스터의 밀도 증가에 따른 저장 가능한 데이터량의 증가와 그에 따른 칩의 지속적인 소형화, 그리고, 데이터를 저장할 수 있는 스토리지 가격의 지속적 하락이 많은 영향을 주었다고 볼 수 있다. 기업 전사적 측면에서 살펴봤을 때 빅데이터는 트랜젝션(Transactions) + 상호작용(Interactions) + 관찰(Observations)의 항목들로 이해할 수 있을 것이다. 즉 기업 솔루션의 발전 방향과 그에 따른 데이터 양의 변화를 살펴봄으로써 이를 확인할 수 있는 것이다. 예를 들어 초창기 전사적 자원 관리(Enterprise Resource Planning, ERP) 시스템에서는 메가바이트 단위의 데이터가 주로 처리되었으며, 이후 고객 관계 관리(Customer Relationship Management, CRM) 시스템에서는 기가바이트 단위의 데이터가, 그리고 웹을 통해서는 테라바이트 단위의 데이터가 처리되었다. 그리고 최근의 빅데이터에서 페타바이트 단위의 데이터가 처리될 수 있다. 다만 기존의 데이터 처리 방식과 달리 빅데이터는 대용량 데이터의 빠른 처리를 위해 분산 코드를 통한 병렬식 처리가 일반적이며, 이를 위해 자바 기반의 맵리듀스 프레임워크(MapReduce Framework)를 제공해주는 하둡 분산 파일 시스템(Hadoop Distributed File System, HDFS)과 같은 오픈 소스 분산 처리기술이 사용된다. 또한, 반정형과 비정형 같은 다양한 형태의 데이터를 보관하기 위해서는 기존의 관계형 데이터베이스 관리 시스템(Relational Database Management System, RDBMS)을 활용할 수 없으므로 NoSQL과 같은 비관계형 데이터베이스를 사용해야 한다. 그 이유는 RDBMS에서는 테이블 형태 관계(Tabular Relation)를 기반으로 데이터가 저장되므로 비정형 데이터를 보관하기에 적합하지 않기 때문이다. 또한, NoSQL은 테이블 스키마(Table Schema)를 사용하지 않고 수평적 확장이 용이하므로 빅데이터와 실시간 웹 애플리케이션에 널리 활용되고 있다. 문서 기반의 MONGODB, 키 값(Key-Value) 기반의 Riak, 컬럼 기반(Column-Based)의 Cassandra, 그래프 기반(Graph-Based)의 Neo4j가 NoSQL의 종류이다. 이와 같이 데이터 처리 시스템의 발전에 따라 저장 및 처리 가능한 데이터의 다양성과 복잡도가 급속도로 늘어나게 되면서 이제 빅데이터의 시대가 도래했다고 말할 수 있는 것이다. 빅데이터는 남의 일? 최근 들어 뉴스나 인터넷 상에서 ‘빅데이터’라는 단어가 자주 등장함에 따라 누구나 한번쯤 빅데이터에 대해 들어봤을 것이다. 그러나 이를 실제로 체감했다는 사람을 만나는 경우는 상당히 드물다. 심지어는 주변에서 ‘빅데이터는 나와는 상관없는 일이야’, ‘빅데이터는 IT 담당자나 프로그래머와 같은 사람들이 상관할 일이지’, ‘빅데이터는 뜬구름 잡는 이야기야’와 같은 의견을 갖고 있는 사람들을 자주 볼 수 있다. 하지만 우리는 빅데이터에 둘러싸여 살고 있다고 해도 과언이 아니다. 우리의 일과를 예로 들어보자. 전 세계 최대 도시 중 하나인 미국 뉴욕시 Taxi & Limousine Commision에서 발행한 2014 Taxicab Fact Book에 따르면, 2014년에 하루 평균 1만 3000대의 택시가 약 48만 5000회에 걸쳐 약 60만명의 승객들을 나르고 있고, 연간 약 1억 7000회의 승하차가 이뤄지고 있다. 이와 같은 엄청난 양의 승하차 및 이동거리 데이터가 택시 미터기에 쌓이고 있는 것이다. American Civil Liberties Union에 따르면 뉴욕 맨하탄에서만 4000대 이상의 CCTV가 설치되어 있으며, 이를 통해 실시간으로 녹화되는 영상의 양은 실로 방대하다고 할 수 있다. 또한 2013년 U.S. CENSUS에 의하면 뉴욕에 840만 명 이상이 거주하고 있는 것으로 나와있는데, 뉴욕에서 직장을 갖고 있는 상당수의 사람들이 맨하탄 인근 뉴저지에 거주하고 있다는 사실을 감안할 때 맨하탄에서 생활하는 사람들의 핸드폰으로부터 수집될 수 있는 통화량 및 위치 데이터의 양 또한 상당히 방대하다고 할 수 있다. 뿐만 아니라 최근에는 4G와 같은 이동통신 기술 도입과 무료 와이파이를 사용할 수 있는 거리 및 건물들이 늘어남에 따라 누구나 쉽게 휴대폰을 통해 페이스북, 트위터와 같은 SNS를 이용하고 있다. 이를 통해 생성 및 저장되는 사진, 동영상, 텍스트 데이터의 양 또한 기하급수적으로 늘어나고 있다. 누구나 쉽게 드나드는 편의점, 약국, 대형 마트, 레스토랑 등 제품 및 서비스에 대한 결제를 필요로 하는 곳에서도 바코드 스캐너, POS의 보급으로 인해 오래 전부터 구매 관련 데이터가 지속적으로 쌓여오고 있다. 게다가 소형 센서의 발달로 인해 음성, 온도, 진동 등과 관련된 데이터가 실시간 수집이 가능해짐에 따라 실로 우리 모두는 빅데이터에 둘러싸여 산다고 해도 과언이 아니다. 보다 나은 삶을 위한 빅데이터 우리가 빅데이터 속에서 살고 있다면, 이를 분석함으로써 우리의 삶에 직접적인 도움을 줄 수 있을까? 이에 대한 답을 하기에 앞서 몇 가지 사례를 들어 보도록 하겠다. 2014년 봄 미국 메사추세츠주 보스턴에서 개최된 보스턴 마라톤 현장. 결승선 근처에서 두 번의 폭발음과 함께 흰 먼지폭풍이 트리니티 교회, 보스턴 미술관, 존핸콕 타워 등이 모여있는 코플리 광장을 뒤흔들었다. 압력밥솥 원리를 활용한 사제 폭발물로 인해 보스턴 마라톤 테러는 참가자 및 참가자 가족들 중 3명의 사망자와 183명의 부상자라는 큰 상처를 남긴 채 범인 검거와 함께 종료되었다. 그러나 이를 직접 지켜보던 보스턴 시민들뿐만 아니라 전 세계 사람들이 상당히 큰 충격을 받았다. 이 테러 사건으로 인해 최신 데이터 분석 기술을 활용하여 보다 빨리 범인 검거를 해야 한다는 목소리가 나왔고, 기존의 영상 분석 방식이 아닌 새로운 머신 러닝 기법을 활용한 영상 분석 시스템 개발로 이어지게 되었다. 지금까지 CCTV 영상 분석은 주로 안면인식 기법에 의존해 왔으나 이는 빛의 밝기 변화, 얼굴의 각도, 저해상도 등에 민감하게 반응하여 예측 결과 정확도에 많은 문제점을 보여왔다. 따라서 기존의 안면인식 기법이 아닌 안경 착용여부, 옷 색깔/길이, 머리색깔, 콧수염 등 신체의 특징을 통해 원하는 사람을 찾아 낼 수 있는 속성기반 탐지(Attribute-Based Detection) 기법을 활용함으로써 기존의 CCTV 분석의 한계를 극복할 수 있게 되었다. 예를 들어 ‘지난 주 목요일에 붉은색 바지를 입은 사람’ 또는 ‘지난 주 금요일 오전에 안경을 착용하고 파란색 후드를 입고 그랜드 센트럴 역을 지나간 사람’으로 검색 쿼리를 보내면 그에 해당하는 인물들을 CCTV 동영상 속에서 찾아주는 것이다. 이러한 기법은 범죄 용의자 검거, 혹은 실종자를 찾아내는데 크게 활용될 수 있다. 그리고 필자가 속해 있었던 뉴욕 시장실 장기 계획 및 지속 가능성(Long-Term Planning and Sustainability, OLTPS) 부서에서는 The Greener, Greater Buildings Plan(GGBP)이라는 에너지 효율 관련 법과 관련된 빅데이터 분석이 진행되고 있다. GGBP란 미국 내에서 가장 포괄적인 에너지 효율과 관련된 법이다. 뉴욕 면적의 반을 차지하며 뉴욕 전체 탄소 배출량의 45%를 차지하고 있는 대형 빌딩을 대상으로 연간 에너지와 수도 사용 등에 관련된 벤치마킹과 관련 데이터 공개, 에너지 실사 등을 골자로 하고 있다. GGBP는 이전 뉴욕시의 시장이었던 블룸버그에 의해 설립된 뉴욕 시장실 장기 계획 및 지속 가능성 부서에서 주관하고 있는 정책으로, 2030년까지 뉴욕의 지속 가능한 성장을 위해 100만 뉴욕 시민들에게 깨끗한 공기와 물, 그리고 집을 제공하고 도시 전역의 온실가스를 2030년까지 30% 줄이는 것 등 주요 10가지 목표를 삼고 있다. 이와 같이 빅데이터는 우리 삶을 보다 나은 방향으로 이끌어 줄 수 있는 수많은 가능성을 보여주며 실제로 그러한 노력들은 뉴욕을 선두로 하여 런던, 암스테르담 등 전 세계 주요 도시를 거점으로 ‘도시 정보학(Urban Informatics)’이라는 이름으로 급속도로 발전해 오고 있다. 특히 뉴욕의 경우, 데이터 분석의 중요성을 이미 오래 전부터 인식하고 금융 기관에 다양한 데이터를 제공해주는 회사인 Bloomberg L.P.를 설립한 블룸버그 시장에 의해 뉴욕 시장실을 필두로 하여 전략적으로 빅데이터 관련 프로젝트를 진행해 오고 있다. 블룸버그는 시장 재임시절 데이터 분석 부서, 장기 계획 및 지속가능성 부서 등 빅데이터 관련 핵심 기관들을 다수 설립하여 뉴욕 소속 관련 기관들인 뉴욕 경찰국, 긴급상황 관리국, 빌딩 관리국 등 다양한 기관들과의 공조를 통해 뉴욕에서 발생하는, 주민들의 생활과 직접적으로 연계되어있는 다양한 문제들을 해결해오고 있다. 더불어 이러한 데이터에 기반한 문제 해결 방식을 더욱 공고히 하기 위하여 뉴욕시의 응용과학 경쟁력을 키우기 위한‘ 뉴욕 응용과학 계획(Applied Sciences NYC Initiative)’을 추진하게 되었다. 이 계획의 일환으로 뉴욕대학교에 도시 정보학만을 위한 새로운 연구센터를 만들게 되었으며, 해당 연구센터에는 메사추세츠 공과대학, 카네기 멜론 대학, 캠브리지 대학, 캘리포니아 버클리 대학 등 전세계 주요 대학과 힉스 입자(Higgs Boson) 연구로 유명한 유럽 원자 핵 공동 연구소, IBM 왓슨 연구소 등 전세계 주요 연구기관들에서 빅데이터 관련 핵심 연구진들이 포진하여 뉴욕 전체를 실험실 삼아 도시에서 발생하는 수많은 문제들을 해결하기 위해 연구에 매진하고 있다. 그뿐만 아니라 뉴욕에서는 뉴욕 오픈 데이터(NYC Open Data) 플랫폼을 통한 공공부문 데이터의 공개로 인해 다양한 비즈니스 기회 창출의 효과 또한 나타나고 있다. 뉴욕 브루클린에 위치한 덤보(DUMBO) 및 메트로 테크 센터(MetroTech Center) 지역은 신생기업 인큐베이터(Startup Incubator)로의 역할을 톡톡히 해오면서 빅데이터와 관련된 수많은 벤처 기업들의 산실이 되어가고 있으며 이는 일자리 창출로 인한 경제적 효과를 기대할 수 있게 해주고 있다. 기업 경쟁력 재고를 위한 빅데이터 지금까지 빅데이터가 어떻게 우리 삶에 도움을 주는지, 그리고 이를 위해 공공부문에서 어떠한 정책을 갖고 전략적으로 빅데이터 관련 산업을 육성하고 있는지 확인하였다. 그렇다면, 빅데이터가 우리 회사 경쟁력을 키워줄 수 있을까? 이 질문에‘ YES’라는 대답을 듣기 위해서는 다음의 3가지 전제 조건이 충족되어야 한다. 1. 빅데이터에 대한 전반적인 이해가 있는 최고 경영진 또는 프로젝트 리더 빅데이터와 관련된 프로젝트는 수많은 시행착오를 감수할 수 있어야 하며, 경우에 따라서는 효과를 검증하기까지 상당한 시일이 요구된다. 따라서 관련 프로젝트를 진행함에 있어서 강력한 리더십을 필요로 하는 경우가 많다. 또한 강력한 리더십이 나오기 위해서는 관련 프로젝트에 대한 믿음이 있어야 하는데, 그러기 위해서는 최고 경영진이 빅데이터 프로젝트의 한계 및 기대효과에 대한 이해가 충분히 있어야 하는 것이다. 그렇지 않은 경우 빅데이터 프로젝트가 시작조차 되지 않을 수도 있으며, 만일 시작된다 하더라도 도중에 중단될 가능성이 높다. 또한, 어떠한 비즈니스 이슈가 빅데이터 프로젝트에 의해 해결될 수 있을지에 대한 큰 그림을 그릴 수 있는 프로젝트 리더 또는 최고 경영진이 필요하다. 회사가 현재 당면한 문제 또는 앞으로 예측 가능한 문제들 중 데이터 분석을 통해 가장 큰 효과를 볼 수 있는 것이 어떤 것인지에 대한 전체론적인 시각(Holistic View)이 필요하며 이러한 능력을 지닌 리더의 존재는 빅데이터 프로젝트의 시작을 위한 필수 요소인 것이다. 2. 심도 깊은 데이터 분석 기술 및 수많은 데이터 분석 경험을 지닌 데이터 분석가 빅데이터 분석에 사용되는 통계 및 데이터 마이닝 기법은 각각 Top-Down 접근법과 Bottom-up 접근법으로 구분할 수 있으며, 이에 대한 차이를 명확히 아는 데이터 분석가가 필요하다. 빅데이터 프로젝트는 분석 대상 데이터의 절대량 및 형태에 따라 다양한 종류의 자율 학습 및 지도 학습 분석 기법들을 필요로 한다. 우선, 자율 학습에서는 레이블이 없고 트레이닝을 할 필요가 없으므로, 우선적으로 데이터들 사이의 유사성을 매칭시킨 후 군집화(Clustering)를 통해 데이터를 분석하게 된다. 자율 학습에서는 k-means와 Hierarchical Clustering과 같은 군집화, Hidden Markov Models, 그리고 Principal Component Analysis(PCA)가 포함된다. 그리고, 지도 학습에는 Decision Trees, Ensembles(Bagging, Boosting, Random forest), k-NN, Linear Regression, Naive Bayes, Neural Networks, Logistic Regression, Support Vector Machine(SVM), Relevance Vector Machine(RVM)이 포함되며, 인과관계 모델(Causal Modeling)과 Link Prediction을 포함한 Predictive Modeling을 핵심으로 한다. 즉, 지도 학습을 위한 데이터 셋에는 과거 데이터와 트레이닝 데이터, 레이블이 존재하며 과거의 패턴이 미래에도 이어진다는 가정하에 모델이 만들어지며 모든 지도 학습은 트레이닝과 테스팅의 두 단계를 거치면서 모델이 만들어진다. 일반적으로 데이터 셋에 피처가 추가될수록 좋은 모델이 만들어 질 수 있으나 각 피처는 완벽한 랜덤 데이터 셋으로, 예측이 불가능해야 한다. 또한, 모델의 복잡도가 높아질수록 트레이닝 셋의 에러율이 줄어들 수 있으나 이는 과적합의 영향일 수 있으며, 이 경우 미래값에 대한 예상치는 어느 순간부터 현저하게 떨어지게 된다. 따라서, 이러한 과적합을 막기 위해 Cross-Validation, Regularization, Early Stopping, Pruning, Model Comparison과 같은 기법들이 사용된다. 이와 같이 지도 학습 기법만을 가지고 모델을 만들기 위해서도 상당히 많은 기법이 사용될 수 있으며, 주어진 데이터 셋에 적합한 기법을 찾아서 적절한 파라미터 값을 지정하고, 모델 성능 평가를 통해 최적 모델을 만들어내야 하는 복잡한 과정을 거치게 된다. 모델 성능 평가에 있어서 측정 척도로는 Accuracy, AUC, Lift가 사용될 수 있으며 어떠한 측정 척도를 사용해야 하는지는 주어진 문제의 비즈니스 측면에서의 특징, 데이터 셋의 분포 형태 등에 따라서 달라질 수 있다. 따라서 최적 모델을 만들어 내기 위해서는 데이터 모델링에 관한 수많은 경험과 노하우를 지닌 데이터 분석가가 필요한 것이다. 예를 들어 특정 비즈니스 문제 해결을 위한 데이터 마이닝에서는 Support Vector Machine(SVM)이 Factor Analysis, Decision Trees, Logistic Regression model보다 Accuracy가 좋게 나오는 경우가 많으며, 나이와 관련된 데이터는 일반적으로 그룹화하여 분석하는 것이 유리하므로 해당 데이터는 수치 데이터로 보지 않고 범주형 데이터로 보는 것이 좋다. 또한, 상당수 비즈니스 관련 데이터 셋은 불균형한 데이터 셋이 많으므로 Accuracy만 확인해서 최종 모델을 선택할 수 없다. 예를 들어 회계 부정적발 프로젝트를 진행할 경우, 관련된 데이터 셋은 전형적인 불균형한 데이터 셋이므로 Accuracy만을 가지고 모델 평가를 하면 큰 오류가 나올 수 있다. 이처럼 데이터 분석을 통한 모델링은 해당 분석 작업을 담당하고 있는 데이터 분석가의 역량에 따라 최종 모델의 성능이 천차만별로 나올 수 있으므로, 빅데이터 프로젝트가 성공하기 위해서는 최고 역량을 지닌 데이터 분석가가 필수적이다. 3. 회사가 속한 산업과 비즈니스에 관한 해박한 지식과 다양한 경험을 지닌 현업직 일반적으로 수많은 데이터 모델링 경험을 지닌 데이터 분석가라 할지라도 자신의 회사 및 조직이 속해 있는 산업 및 비즈니스에 대해 해박한 지식과 다양한 경험을 갖고 있기는 현실적으로 어렵다. 따라서 특정 산업 내에서 회사가 처한 상황을 올바로 파악하여 특정 문제를 해결하기 위한 데이터 분석 모델을 만들어내기 위해서는 회사가 속해 있는 산업에 대한 깊은 이해도가 필수적이다. 산업 및 비즈니스에 대한 이해를 제외시킨 상태에서 만들어진 최적 모델은 최고 경영진의 의사 결정에 잘못된 정보를 제공하여 회사로 하여금 큰 손실을 입게 하거나 최악의 경우 비즈니스 실패로까지 귀결될 수 있다. 앞서 언급되었던 뉴욕대학교의 빅데이터 연구센터의 경우, 빅데이터의 잠재력을 인지한 전 뉴욕 시장 블룸버그의 강력한 리더십으로 인해 설립될 수 있었으며, 이후 뉴욕에서 발생하는 이슈들을 해결하기 위해 전 세계 주요 대학들과 연구기관에서 물리학자, 수학자들이 대거 영입되었다. 이는 풍부한 데이터 분석 경험을 지닌 데이터 분석가의 전제를 충족시켜주었으며, 해당 연구센터는 뉴욕 산하 여러 기관들과의 파트너십을 통해 뉴욕 운영과 관련된 지식 및 경험을 얻을 수 있었으며, 이를 통해 위에서 언급한 빅데이터 프로젝트가 성공하기 위한 세가지 조건을 모두 충족시킬 수 있었다. 한국델켐의 빅데이터 서비스 현재까지 전 세계적으로 빅데이터 프로젝트가 가장 활발하게 전개되고 있는 분야는 앞서 언급한 공공부문과 마케팅, 그리고 물류부문이라고 볼 수 있다. 하지만, 초경량 소형 센서의 발달로 인해 전 세계 제조 업에서도 빅데이터 프로젝트가 점차적으로 늘어나고 있는 상황이며, 이러한 기술적 흐름에 발맞춰 한국델켐은 국내 제조업계 경쟁력 강화를 위한 빅데이터 프로젝트에 시동을 걸고 있다. 25년 이상을 고객사와 함께하며 국내 금형 제조업에 대한 다양한 지식과 경험을 지닌 한국델켐 컨설팅부서 및 기술개발본부의 역량은 앞서 언급한 빅데이터 프로젝트의 성공 조건 중 세 번째 조건을 만족시켜 줄 것이며, 수많은 데이터 분석 경험을 지닌 데이터 분석가들을 보유한 한국델켐 기술연구소 인원들은 두 번째 조건을 만족시켜 줄 수 있을 것이다. 또한 한국델켐의 차별화된 컨설팅 서비스와 유저 그룹 컨퍼런스 등을 통해 현재 고객사가 당면한 문제들 중 어떠한 항목들이 빅데이터 프로젝트를 통해 해결될 수 있는지를 제시함으로써 앞서 언급한 세가지 조건 중 첫 번째 조건을 만족시켜줌으로써 이를 통해 국내 금형 제조업뿐만 아니라 전세계 제조업 빅데이터 시장에서도 한국델켐이 두각을 나타낼 것으로 기대해본다. 기사 상세 내용은 PDF로 제공됩니다.
작성일 : 2015-07-31
엠듀/한국ATC센터, Kick-off 2012 개최
기술자격시험 고사장, 공인 강사, 기술자격시험 감독관, 오토데스크 공인교육센터 중심으로AutoCAD / MAX / Inventor 기술자격시험 강의 및 Autodesk Training Center 간담회 열려 ㈜엠듀/한국ATC센터에서 2월 4일, 5일 양일간 전라남도 구례군 지리산 가족 호텔에서 기술자격시험 고사장 원(교)장, 공인 강사, 기술자격시험 감독관, 오토데스크 공인교육센터 담당자을 위한 “기술자격시험 고사장 Kick-off  2012” 행사를 진행했다고 밝혔다. 오토데스크 공인교육센터(Autodesk Training Center)의 한국 내의 관리업무와 AutoCAD / MAX / Inventor 기술자격시험을 주관하는 (주)엠듀/한국ATC센터에서 마련한 이번 Kick-off 2012에서는 기술자격시험 2012년 정책 및 마케팅방향, 공인 강사/감독관 지원 방향에 대한 설명 및 토의와 아울러 업그레이드 된 AutoCAD / MAX / Inventor 기술자격시험 강의법 과 VR4MAX 시연 등의 내용으로 진행되었다. 또한 오토데스크 공인교육센터 간담회 ( Autodesk Training Center Causal Meeting)도 진행하여 오토데스크 공인교육센터 담당자와 함께 2012년 오토데스크 공인교육센터 마케팅 홍보 및 지원 이야기를 나누는 자리도 마련하였다고 밝혔다.  특히 이번 행사는 각 기술자격시험 고사장 교육기관 강사들의 스킬을 향상 할 수 있는 기회를 마련함과 동시에 강의 컨텐츠를 함께 공유하기 위해 월 1회 이상의 교육 프로그램을 마련하였으며, Inventor/MAX 기술자격시험의 문제 출제 방향을 공개하여 향후 더 짜임새 있는 강의법을 도출할 수 있는 기회를 만든 것에 참가자들의 호응을 받았다. 더욱이 각 교육기관 대표자분들, 강사들간의 유대 관계 형성과 친목 도모 자리를 마련하여 향후 교육시장에 대한 전망을 토론하는 자리를 마련한 것에 대해 참가자로부터 많은 호평을 받은 것으로 알려졌다. 한편 ㈜엠듀/한국ATC센터 관계자에 따르면 “이러한 행사는 여름에 개최 예정인 엠듀CAMP를 통해한층 더 향상된 교육 기회를 제공하는 한편  전국 오토데스크 공인교육센터 마케팅, 홍보 프로그램 및 AutoCAD /MAX / Inventor 기술자격시험의 안정된 정착을 위한 다양한 프로그램을 마련하여 강사, 감독관, 담당자들에게 더 질 높은 교육을 보답할 것”이라고 밝히면서 “기술자격시험 고사장 Kick-off 2012에서 발표한 컨텐츠와 오토데스크 공인교육센터 및 기술자격시험에 대한 자료 등은 언제나 무료로 제공할 것”이라 밝혔다.
작성일 : 2012-02-28