[피플&컴퍼니] 한국생산기술연구원 이낙규 원장
지능화 기술과 스마트 제조 플랫폼으로 중소기업의 제조혁신 돕는다
한국생산기술연구원이 그 동안 쌓아 온 공정 노하우와 지능화 기술을 통해 중소/중견기업의 중소업체들이 스마트 제조를 구현할 수 있도록 지원을 강화할 계획이다. 지난 2월 제12대 원장으로 취임한 이낙규 원장은 “제조혁신 전문 연구기관으로서 생기원의 역할과 존재감을 찾아야 한다”고 역설하면서, 제조기업의 신뢰와 내부 구성원의 자부심을 높이는 변화 전략을 내세웠다. ■ 정수진 편집장
한국생산기술연구원에 대해 소개한다면
한국생산기술연구원(이하 생기원)은 산업계가 필요로 하는 생산기술을 개발하고 그 성과를 중소·중견기업에 이전해 국내 산업 경쟁력을 강화할 목적으로 1989년 설립되어, 지난해 30주년을 맞았다.
생기원은 전체 기업수의 99%, 고용의 88%를 차지하는 중소/중견기업의 기술혁신을 지원해 왔으며, 최근에는 생기원이 보유해 온 제조 기술과 공정 데이터를 기반으로 제조라인 스마트화에 주력하고 있다.
중소·중견기업의 기술 경쟁력 강화와 국내 제조업 발전을 위해 공통적으로 필요한 뿌리기술, 청정기술, 융합기술의 3대 중점 연구분야를 중심으로 R&D 및 수요기업 기술지원을 진행하고 있으며, 전국에 세 개의 연구소, 일곱 개의 지역본부, 40여 개의 지역특화센터를 혁신거점으로 삼아 지역전략산업 육성 및 기업현장에 대한 근접지원을 하고 있다.
취임사에서 생기원의 미래를 위한 4대 전략을 소개했는데, 이에 대한 구체적인 실천 방안은 무엇인지
Excellence KITECH, Trust KITECH, Dynamic KITECH, Pride KITECH 등의 4대 전략은 제조혁신에 부합하는 우수 성과를 창출해 고객인 기업에게는 신뢰를 주고 생기원 구성원에게는 열정과 자부심을 높여서, 국가의 성장동력 및 기업의 기술 경쟁력 강화를 지원하는 전략이라고 할 수 있다.
‘Excellence KITECH’는 핵심 제조기술을 확보함으로써 국가 전략기술 경쟁력을 높이자는 전략이다. 이를 위해 뿌리산업기술 육성전략 및 타 출연기관/연구기관과 차별화된 핵심 연구분야를 선정하고 육성하며, 국민체감형 생활연구 참여 확대 등을 추진할 계획이다.
‘Trust KITECH’는 중소·중견기업의 생기원에 대한 신뢰를 강화해 제조기술 혁신을 선도하기 위한 전략이다. 기업 지원조직을 활용해 산업계 연계형 사업성과 창출을 유도하고, 지방자치단체와 네트워크를 강화해 혁신 성장을 지원하고자 한다. 또한, 기업과 연구자 간 매칭을 통해 기술 개발은 물론 수출 확대, 일자리 창출 등 기업의 경영혁신까지 지원할 것이다.
‘Dynamic KITECH’는 활력 있는 연구환경 조성을 위해 조직, 예산, 평가체계를 개편하는 전략이다. 기본조직과 유연조직을 이원화해 조직의 탄력성을 높이고, 기관의 주요 사업과 PBS(Project Based System: 연구과제중심제도) 사업의 비율을 조정해 경영 건전성을 끌어올리고자 한다. 그리고 공정한 ‘성과-보상체계’를 확립해 연구에 몰입할 수 있는 환경을 조성하고자 한다.
‘Pride KITECH’는 열정과 공감의 조직문화를 만들어 생기원 구성원으로서의 자부심과 사명감을 높이자는 전략이다. 이를 위해 퍼스트 무버(first mover)로서 도전할 수 있는 창의적 연구문화를 조성하고, 직원의 입사부터 퇴사까지 단계별 교육/훈련 프로그램을 운영하며, 연구원의 창업을 독려할 예정이다.
정부의 스마트 공장/스마트 제조 관련 정책에 맞춰 생기원의 역할 및 생기원이 중점을 두고자 하는 부분은 어떤 것인지
정부는 2019년 6월 ‘제조업 르네상스 비전 및 전략’을 통해 스마트화/친환경화/융복합화로 산업 혁신을 가속화하겠다고 발표했다. 특히 제조업의 스마트화를 위해 스마트 공장 및 산단을 중심으로 인공지능(AI) 기반의 산업 지능화를 추진하겠다는 점을 강조했다. 또한, 2019년 10월 대통령 직속 4차 산업혁명 위원회는 ‘4차 산업혁명 제조업 권고안’을 발표한 바 있다. 여기서는 스마트 제조혁신을 통한 중소기업 강화와 기업 간 협업 방식의 혁신을 강조했다.
생기원은 이미 지난 2018년 4월 중소·중견기업의 제조혁신을 지원하기 위한 자체 방안으로 ‘생기원형 P-ICT RAIDS 전략’을 수립해 시범사업을 추진해 왔으며, 이는 현재 정부의 스마트 제조 정책 기조와 큰 맥락을 같이 한다.
‘P-ICT RAIDS’란 뿌리(PPURI) 산업의 대표적 업종에 로봇(Robot), 인공지능(Artificial Intelligence), 데이터 마이닝(Data Mining), IoT 센서(Sensor) 등 4차 산업혁명 관련 핵심기술을 적용하기 위한 공정혁신 전략이다. 특히 생산 현장에서 수집·분석된 제조 데이터를 기반으로 공정 지능화 기술을 개발하고, 우수 적용사례를 발굴해 중소·중견기업에 보급·확산하는 것에 중점을 두고 있다.
생기원은 이 같은 제조혁신 지원 방안을 기관 R&R(Role& Responsibility) 중 하나로 설정하고, 올해는 주요 사업인 ‘제조혁신지원사업’으로 확대를 추진하고 있다. 이를 통해 제조 환경 변화에 대응할 수 있는 새로운 공정 지능화 비즈니스 모델을 창출하고, 향후 생기원의 공정·장비 기술을 집약한 스마트화 모듈을 개발해 생산현장에 즉시 활용 가능하도록 솔루션을 제공할 계획이다.
스마트 제조기술과 관련해 생기원의 주요한 성과를 소개한다면
생기원은 기업 및 공정별로 차이가 있는 제조 데이터 활용 수준을 고려해, 단계적으로 공정 지능화 R&D를 지원하고 시범사례를 발굴하는 작업을 진행 중이다. 이는 크게 3가지 단계로 나눠지는데 ▲데이터 수집/분석을 위한 공정별 IoT/ 센서 적용 단계 ▲인공지능(AI)을 활용한 단위 제조공정 지능화 단계 ▲제조공정 전반의 고장 발생을 예측하고 관리할 수 있는 예지보전(Prognostics and Health Management: PHM) 단계이다.
생기원은 시범사업 추진을 통해 2단계까지 달성했다. 대표적인 사례로는 정밀주조법의 하나인 다이캐스팅(die-casting) 작업의 품질 고도화를 위한 공정 지능화 기술개발에서 성과를 거두었다.
이 사례에서는 다이캐스팅 공정에 실시간 데이터 수집과 분석을 위한 IoT 센서를 적용해 불량요인별로 영향도를 분석했다. 그리고 분석 결과를 토대로 품질 예측 알고리즘과 엣지 컴퓨팅(edge computing) 기반의 프레임워크를 개발하는 순서로 진행된다. 이렇게 개발된 기술은 중소 뿌리기업의 생산 현장에 적용됐으며, 적용 기업은 다이캐스팅 공정 직후에 제품 내부의 결함 발생을 예측할 수 있게 되었다. 결과적으로 설비 관리 비용을 줄이고, 납기 지연 문제를 해결할 수 있었다.
국내 스마트 제조 분야의 성장을 위해 필요한 것은 무엇이라고 보는지
미국의 시장조사업체 마켓츠앤드마켓츠(Markets and Markets)는 전 세계 스마트 제조 산업 시장이 2022년까지 매년 9.3%씩 성장하여 약 2054억 달러 규모에 이를 것으로 전망했다.
국내 시장 규모는 2020년 78억 30008만 달러에서 2022년 127억 6000만 달러까지 성장할 것으로 전망되며, 이는 연간 12.2%의 성장률로 아시아 지역에서 중국에 이어 두 번째로 빠른 속도를 보일 전망이다.
우리나라의 전반적인 기술 수준은 최고 기술 보유국인 미국의 72.3%로, 통신 및 제조 소프트웨어 분야는 우수하지만 IoT와 제어 시스템 등 하드웨어나 AI 및 CPS 등 첨단기술 분야는 상대적으로 취약한 것으로 평가된다. 특히 중저가 범용 제조 시스템의 경우 개별 기술력은 어느 정도 확보했지만, 고도화/지능화/패키지화된 하이엔드 시스템은 지멘스, 다쏘시스템, 미쓰비시 등의 글로벌 기업에 비해 열세에 있다.
우리나라가 제조혁신 선도국으로 도약하기 위해서는 기존 선진국 수준의 스마트 제조 관련 기술 경쟁력을 우선 확보해야 한다. 이를 위해 스마트 제조 소프트웨어 및 하드웨어의 수직적 통합과 대-중소 가치사슬의 수평적 통합 추진을 함께 진행해, 생산 시스템을 패키지화하고 첨단 ICT와 융합해 고도화/지능화를 이루어야 한다. 아울러 파급 효과가 높은 자동차, 전자, 석유화학 등 주력산업과 IT, 항공 등 신산업을 중심으로 스마트 제조 공정 모범사례를 구축하고, 향후 다른 업종으로 확대해 제조업 전체의 생태계 혁신 가속도를 높여야 한다.
생기원에서는 혁신 역량이 부족한 중소업체들이 스마트 제조 공정을 보다 쉽게 구축할 수 있도록 지능화 기술이 내재된 장비와 시스템을 개발하고 있다. 또한 산업별 리딩기업과 중소 협력사들이 협업할 수 있는 스마트 제조 통합 플랫폼을 창출하는 역할도 맡고 있다.
스마트 제조기술 국산화와 관련해, 외산 기술에 대한 의존도를 낮춰야 한다는 견해와 국산 기술의 완성도/활용성에 대한 우려가 병존하는 것 같다
지금까지 스마트 제조 관련 정책은 스마트 공장 개수의 양적 확대에 치중되어 온 반면, 기술 고도화 및 활용방안에 대한 논의는 상대적으로 부족했던 것 같다. 이런 흐름에서는 고도화된 제조 시스템에 대한 수요가 늘어날 수록 해외 선진국에 대한 기술 종속이 심화될 우려가 있다. 이로 인해 기술력이 떨어지는 국산 시스템의 경우 대기업이 실증할 기회가 부족해서 신뢰성이 낮아지고, 투자가 더욱 어려워지는 악순환이 반복된다.
스마트 제조 기술 국산화의 핵심은 수요 기업이 국산 시스템을 실제 공정에 적용해본 후, 충분한 운영실적(track-record)을 확보함으로써 기술 신뢰도를 지속적으로 높이는데 있다고 본다. 생기원은 현재 포스코, GS칼텍스 등 리딩기업과 협업해 스마트 공장의 모범 사례를 구축하고, 이를 협력사에게까지 보급 및 확산하는 데 주력하고 있다. 그동안 축적한 공정 노하우와 제조 데이터를 기반으로 중소 생산현장에 특화된 공정 지능화 솔루션을 제공함으로써, 중소·중견기업이 제조혁신을 선도하는 주체가 될 수 있도록 지원하고자 한다.
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작성일 : 2020-05-04
