4차 산업혁명 핵심 기술, 대기업과 정부의 전폭적 지원 절실

[인더스트리뉴스 전시현 기자] 제조업계의 영업이익률 하락세, 장기적 생산가능 인구 감소 등 사회·경제적 변화에 따라 생산구조에 혁신적인 필요성이 대두되고 있다. 

KDB산업은행이 공개한 자료에 따르면 금융위기 이후 미국, 일본 등의 제조 업계는 영업이익률이 반등 혹은 점진적 회복세를 보인 반면, 국내는 지속적으로 하락세를 보이고 있다. 또 노령화 등에 따른 세계적 생산가능 인구 감소 추세 속에서, 국내 생산가능 인구 감소 속도는 미국 등 주요국을 상회하고 있다. 

최근 한국경제연구원 권태신 원장은 "우리나라가 지닌 4차 산업혁명 핵심 기술이 선진국과 비교에 상당히 뒤처져 있다"고 지적했다. 

한국경제연구원이 ‘클라우스 슈밥’이 제시한 4차 산업혁명 12가지 분야인 바이오, 사물인터넷, 우주기술 , 3D프린팅, 드론, 블록체인, 신재생에너지, 첨단소재, 로봇, 인공지능, 증강현실, 컴퓨팅기술(빅데이터 등)에 대해 한국, 미국, 일본, 중국의 현재와 5년 후의 수준을 관련 협회주를 통해 지난 5월 1일부터 18일까지 조사한 결과 현재 우리나라의 4차 산업혁명 12개 분야 기술 수준을 100으로 했을 때, 중국 108, 일본 117, 미국 130으로 세 나라 모두에 뒤처지고 있는 것으로 드러났다. 

권태신 원장은 "중국은 4차 산업혁명 기술에 대한 발전 속도가 매우 빨라 바이오, 사물인터넷, 신재생에너지, 로봇, 증강현실의 기술수준이 2023년 한국과 비슷한 수준으로 발전하고, 경합 분야였던 첨단소재와 컴퓨팅 기술은 한국을 추월할 것"이라고 전망했다.  

한국경제연구원 유환익 혁신성장실장 역시 “한국 경제는 최근 주력산업 정체로 구조적 성장 한계에 직면해있어, 4차 산업혁명 기술의 발전을 통한 미래성장 동력 창출이 절실한 시점”이라며, “4차 산업혁명 시대에는 기업들의 ‘퍼스트 무버(first mover)’ 전략이 절대적인 만큼, 기업들과 정부의 적극적인 관심과 지원이 필요하다”고 주장했다.

홍익대학교 국제경영학과 김용열 교수는 "미국과 유럽 일부 국가들의 제조업 경기가 살아나고 있고 오랫동안 침체되었던 일본 제조업도 최근 회복의 조짐을 보이고 있다. 반면에 그간 제조업 강국으로 부상한 우리나라 제조업 성과는 악화되고 있다"라고 우려했다.  근년 한국의 제조업은 성장성과 수익성  양면에서 모두 낮은 성과를 보이고 있다.

또 김용열 교수는 "최근 중국, 베트남 등 세계의 공장 지역으로 거점을 옮겼던 기업들이 자국으로 돌아오는 이유는 인건비가 싼 대신 품질관리비가 많이 들거나 공급망 관리에 어려움이 있기 때문이다. 유턴 기업이 늘어나기 위해서는 제조업 정책이 달라져야 한다"라고 강조했다. 

KDB산업은행 관계자는 "스마트 팩토리가 도입하기 위해서는 핵심 기술에 대해 정부와 대기업의 전폭적인 지원이 뒤따라야 한다"라고 조언했다. KDB산업은행이 공개한 자료에 따르면 스마트 공장의 핵심 구성요소는 네트워크, 하드웨어, 소프트웨어로 나눈다.

네트워크는 사물인터넷으로 사물들이 유무선 통신망으로 연결되어 유기적으로 정보를 수집, 공유, 상호작용하는 기술 및 환경울 말하며 기업들은 사물인터넷을 통해 수집, 교환된 정보를 기반으로 상황 분석과 생산 시뮬레이션, 완전 자동생산체계 구축이 가능해야 한다. 

하드웨어는 3D 프린터, 산업용로봇, 센서로 구성된다. 3D 프린터는 3차원 설계 데이터에 기반해 원재료(플라스틱, 금속 등 단면으로 한 층씩 적층 인쇄하여 3차원 물체를 완성하는 기술 및 제조방식으로 금형 불필요하며, 디자인 수정 용이, 생산 설비의 제약이 없다는 특징이 있다. 이로 인해 기업들은 시제품 제작, 맞춤형 제품 생산 등에 3D 프린터 활용이 가능하다. 

산업용로봇은 인간의 동작과 비슷한 기능 보유, 감각·인식 기능에 의해 자율적으로 행동할 수 있는 로봇으로 생산 공정 중 물품의 이동·가공·용접·도장 등의 작업 수행이 가능하다. 

센서는 전통적인 온도·습도·열·가스·조도·초음파 센서 등에서부터 최근 원격감지, 영상 센서 등 주위 환경으로부터 정보를 얻을 수 있는 고차원 센서로 발전해야 한다. 

소프트웨어는 생산관리 솔루션, 빅데이터, 클라우드 컴퓨팅으로 구성된다. 생산관리 솔루션은 흔히 MES, 즉 Manufacturing Execution System이라 불린다. 생산 환경의 실시간 모니터링, 제어, 물류 및 작업 내역 추적, 상태 파악, 불량 관리 등을 위한 소프트웨어이다. 기업들은 MES 등을 이용해 생산 현장 최적화, 원가 절감, 변동 대응성 향상 등을 추구한다.

빅데이터는 대용량 데이터의 수집, 저장, 처리, 분석, 활용, 관리 등을 포괄하는 개념으로 기업들은 제조설비 및 부품, 센서 등을 통해 수집되는 빅데이터를 기반으로 제품 생산의 전과정을 모니터링하고 분석해 생산의 효율성 증대가 가능하다. 

끝으로 클라우드 컴퓨팅은 PC 등 개별 단말기가 아닌 인터넷 네트워크 상에서 데이터를 처리·저장하는 것으로, 서버 등을 소유하지 않고 필요시 인터넷을 통해 서비스 형태로 이용하는 것을 말한다. 

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