정부에서는 스마트공장 확대를 위한 강력한 정책 드라이브를 걸고 있으며, 그 일환으로 4차 산업혁명위원회를 발족시키고 활성화를 모색하고 있다. 그럼에도 불구하고 국내 제조업이 경쟁력을 되찾고 있다는 소식은 좀처럼 들리지 않고 있다.

제조업의 성공적인 활로를 열어가는데 일조할 것으로 기대되는 스마트공장, 이를 구축하기 위해서는 어떠한 어려움을 극복해야 할까?  이 글에서는 스마트공장의 구축 한계 및 시사점에 대해 살펴본다.

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스마트공장은 어떻게 해야 성공적으로 구축될 수 있을까?
국내외 스마트 공장의 구축 수준 차를 좁히기 위해서는 정부, 기업, 금융의 역할 정립이 필요하다. 정부는 스마트공장 구축 방향 및 장기 비전을 구체적으로 설정해야 하고, 기업은 투자나 글로벌 기술 컨소시엄 참여 등에 적극적일 필요가 있다. 금융은 스마트공장 구축 단계 및 특징, 초기 R&D단계부터 사업화 단계까지 차별화하여 지원될 수 있는 방안을 고려해야 할 것이다.

1. 국내 스마트공장 구축 한계

(1) 구축목적 및 전개과정 차이

스마트공장은 비용절감과 고객 니즈를 반영하는 방향으로 고도화되고 있으며 부가가치가 낮아지고 있는 ‘생산’ 비용 절감 방향으로 진행되고 있다. 글로벌 기업의 대표적인 스마트공장들은 자사공장을 통한 생산성 확대는 물론 기술개발을 통해 공급업체로서 역량을 확대하고 있으며, 제조패러다임 변화에 따른 수요자 니즈를 반영하면서, Value Chain 과정에서 발생하는 비용을 최소화하는 방향으로 진화되고 있다.

반면 국내 스마트공장 구축 전략은 방향성보다 선진국 추격형이고, 국내 기업투자여건상 장기 지속적으로 스마트공장 구축 추진에 한계를 겪고 있다. 해외 고도화된 스마트공장은 목적달성을 위해 기술과 노력이 장기적으로 축적된 결과로, 국내도 뚜렷한 목표와 장기 계획 수립이 필요하다. 특히 대기업은 시장협소 등 이유로, 중소기업은 스마트공장 구축 정책을 과거 ‘중소기업 IT화 지원사업’과 유사하게 인식하여, 스마트공장 구축을 위한 장기･지속적인 계획 수립에 애로를 겪고 있다.

(2) 관련 기술 수준 및 투자의 차이

해외 고도화된 스마트공장에는 기술수준이 높은 지능화된 기계가 활용되고 있으며 지능화된 협동로봇, 초정밀센서 등의 기술도 활용되고 있다. 특히 자체 클라우드 및 플랫폼 개발, 통신 및 네트워크 환경 구축으로 Value Chain 효율성이 개선되고 있다. 상대적으로 국내는 스마트공장 관련 기반기술이 낮은 수준이다. 국내 기술수준은 미국보다 4.2년, EU보다 3.1년, 일본보다 2.7년 늦고, 중국보다는 1.0년 빠른 수준이다. 스마트공장 구축 관련 기술은 응용 및 개발연구보다 기초연구에서 더 낮은 것으로 나타났다. 16개 주요 기초연구 기술 중 9개 기술이 선진국 추격 중이다. 특히 지식기반 빅데이터 활용기술, 데이터 분산처리 시스템기술, AR/VR기술 분야에서 기초, 응용 및 개발연구는 2014년보다 격차가 확대되었다.

관련 기술개발 투자를 확대해야 하나 국내 기업 기술개발 투자는 보수적이다. 업체간 기술수준 격차가 크지 않아 기술 공개시 후발업체의 빠른 추격이 진행되고 있다. 이에 기술개발을 위한 투자보다는 보쉬, 지멘스 등 선진업체 기술을 수입하는 것이 효과적이라는 의견도 많다.  국내 내수시장 규모가 크지 않아, 상당금액을 투자하여도 수익 창출에 한계가 있어 스마트공장 구축을 위한 기술개발 투자에 소극적이기 때문에 이러한 의견은 더욱 지배적이다. 특히 기술개발에 투자하는 중소기업의 특징상, 주 거래처가 중소기업이고, 영업이 내수중심이기 때문에 CEO가 자사 투자를 늘리면서까지 스마트공장을 구축하기에 애로가 있다. 기술개발비의 자체조달이 비중이 커, 투자 손실시 리스크 회피가 쉽지 않다.

2. 대응방향 및 시사점

(1) 스마트공장 구축의 구체적인 목적성 및 관심 제고

1) 정부

관련 기업의 시장 참여를 유도하기 위한 인프라 구축 및 중장기적인 방향을 구체적으로 설정하여 시장참여자들과 공유하고 있다. 이에 정부는 선진전략을 그대로 따르기보다 주요국과 같이 내수시장 규모, 제조업 비중, 금융발달 정도 등을 감안한 정책 및 방향성을 제시하고 있다. 스마트공급에는 상당한 자금이 소요되기 때문에, 단순 자금지원을 통한 양적인 확대보다 ‘필요성’을 부여하여 자발적 투자를 늘릴 필요성이 대두되고 있다. 이에 정부는 과거 ‘중소기업 IT화 지원사업’ 등 추진경험 활용 및 보완해야 할 것이다.

2) 기업

CEO의 지속적 관심과 우호적인 분위기 조성이 매우 중요하다. 기업은 제조패러다임 변화와 생산성 악화 등 대안으로써 ‘공장 스마트화’의 필요성을 인지하고, CEO 중심의 적극적인 참여가 필요하다. CEO의 관심이 중요한 이유는 스마트공장 구축사업이 컨트롤하거나 주도하는 팀에 따라 구축 정도의 차이가 발생하고 있다. 생산현장에 ICT기술이 적용되면, 시스템 활용을 위한 교육이나 유지보수에 추가 비용이 필요한데, CEO 의지가 부족한 경우 훈련비용 투자에 소극적이다. 특히 IT기술공급자들은 생산자의 노하우를 시스템으로 구축하기 때문에 IT기술공급자와 생산자간 우호적인 환경을 조성할 필요가 있다.

3) 금융

스마트공장 구축 규모 및 특징에 따라 차별화가 필요하다. 스마트공장 구축 관련 정책 지원은 구축정도에 따른 차별이 필요하나, 대부분 5천만원 이내(자기자금 50%, 최대 5천만원)에서 지원할 수 있도록 되어 있다. 스마트공장 구축을 위한 자금지원은 초기 지원 익익년 후 재지원 등이 반복되고 있으나, 이를 개선한 장기 지속적인 지원방안이 필요하다. 스마트공장 구축시 CEO 투자 지원 등이 반드시 필요하다는 점을 고려하여 투자여력이 높고, 구축의지가 강한 업체를 선별하여 지원을 확대할 필요가 있다.

(2) 관련 기술역량 한계를 극복방안 마련 필요

1) 정부

기반기술 투자 확대 및 신기술 적용을 위한 Test bed 환경 구축을 지원해야 한다. 특히 현장에 신기술 적용하기 위해서는 충분한 Test bed 환경이 필요하다. 이와 함께 신기술 도입이 생산성과 직접 연결되기 때문에 충분한 테스트 및 검정이 필요하며 Test bed 구축에는 선진 기술과 상당한 자금이 요구되어 자발적으로 기업이 구축하기보다 세제혜택, 인센티브 등 정부개입이 필요하다. 또 스마트공장 고도화를 위해서는 중요하지만 주요국 대비 격차가 커지고 있는 연결기술(고도화된 센서기술, 빅데이터 및 데이터 분산처리기술, AI 등) 분야 중심으로 투자를 확대해야 한다.

2) 기업

기술수준 한계를 극복하기 위해, 글로벌 업체를 벤치마킹이나 기술컨소시엄 등에 적극 참여할 필요가 있다. 부족한 스마트공장 기술을 해외 공급업체로부터 지속 수입시 장기적으로 관련 국내 시장을 잠식당할 가능성이 존재한다. 때문에 국내 업체는 기술역량 확대를 위해 글로벌 기업과 네트워크를 강화할 필요가 있다.

글로벌 선진 기업들은 신기술 적용을 위해 각 분야 선도 기업과 컨소시엄을 유지하고 있으며, 대표적인 기구로 IIC28)(Industrial Internet Consortium) 컨소시엄 등이 있다. 국내 연구소 및 대기업 등은 IIC 컨소시엄 등에 참여할 필요가 있다. 한편, 중소기업은 민관합동 스마트공장 추진단 적극적으로 활용해야 한다.

3) 금융

R&D에서 사업화까지 장기적 관점에서 각 단계별 금융지원을 실시해야 한다. 초기 R&D 단계는 리스크가 높아 정부 자금이 적극적으로 개입될 필요가 있다. 기업･연구 기관과 공동으로 진행하는 시장성 있는 R&D 프로젝트를 심의하여 지원을 확대해야 한다. 제품개발 및 사업화를 위해서는 정책자금과 민간투자펀드를 연계하여 충분한 자금이 지원될 수 있도록 유도해야 할 것이다.