[인더스트리뉴스 조창현 기자] 1946년 미국 포드 자동차가 대량생산을 위해 ‘자동화(Automation)’라는 말을 처음으로 사용한 이후 공장은 혁신을 거듭하고 있다. 현장에는 컴퓨터화 시스템들이 구축됐고, 생산라인에는 컨베이어 벨트나 로봇 등이 도입됐다. 최근에는 AI나 디지털 트윈, 클라우드 및 XR 등 다양한 기술도 제조현장에 접목되고 있다.

첨단 기술을 통해 이전보다 스마트해진 공장들은 단순 자동화를 넘어 지능화된 공정을 구현할 수 있도록 탈바꿈하고 있다. 이에 생산 환경을 최적화하고 실시간 데이터를 분석하는 것과 함께 사전 예측 및 유연한 제어까지 가능해지고 있다. 공장 스스로 판단해 움직일 수 있는 자율성이 부여된다는 것이다. 자율성을 갖추게 된 공장은 현재 기존 스마트팩토리를 넘어 지능화된 ‘자율생산 시스템(Autonomous Manufacturing System)’으로 진화하고 있다.

자율생산은 제조현장 내 생산설비를 스마트제조 솔루션, 머신러닝 및 모듈 생산 시스템 같이 다양한 기술과 융합해 디지털 엔지니어링으로 구현한 것으로 말한다. 시스템을 적용한 자율형 공장에서는 로봇과 AI 등이 협력해 제품을 자율적으로 생산할 수 있으며, 기업은 고객 요구사항에 보다 효율적으로 대응할 수 있다. 또 실제 제품 생산 이전 고도화된 모델링과 테스트를 통해 공정상 오류를 없애주며, 커스터마이징 가능한 유연한 라인 구축도 가능해지게 된다.

스마트팩토리의 최종 진화형태로 자율생산 시스템이 대두되고 있는 가운데, 지난 20일 국내 최초 자율생산 관련 컨퍼런스 및 전시회인 ‘2023 AMWC(자율생산 월드콩그레스)가 화려한 막을 올렸다.

스마트팩토리 미래 발전 방향 제시

2023 AMWC는 매해 상·하반기에 걸쳐 서울과 부산에서 진행됐던 ‘서울 국제 스마트팩토리 컨퍼런스&엑스포’와 ‘부‧울‧경 국제 스마트팩토리 컨퍼런스&엑스포’를 스마트공장 고도화 추세에 맞춰 한층 더 발전시켜 확대 개최한 것이다. 업계에서는 첫 개최를 맞은 AMWC가 제조업의 새로운 패러다임을 제시해줄 것이라는 기대감에 행사 이전부터 많은 관심을 보였다.

스마트제조혁신추진단과 부산테크노파크, 경남테크노파크, 대전테크노파크, 인더스트리뉴스, FA저널 Autonomous Manufacturing이 공동주관하고, 중소벤처기업부가 후원해 지난 20일부터 21일까지 2일간 진행된 AMWC는 스마트공장 고도화 및 차세대 발전방향인 자율생산 시스템 내 핵심기술을 중심으로 부스전시와 함께 6개 분야 전문 컨퍼런스를 마련해 다양한 인사이트를 제공했다. 특히 차세대 기술을 유기적으로 연계한 통합형 스마트제조혁신 컨퍼런스로써 미래 자율생산 시스템 시장에서의 기술선점은 물론 스마트공장 고도화에 대한 발전방안까지 제시했다.

행사 현장에서는 △마키나락스 △한국미쓰비시전기오토메이션 △스마트제조혁신추진단 △한국로봇산업진흥원에서 진행한 기조강연을 시작으로 개막식이 진행됐다. 개막식에는 중소벤처기업부 이청일 제조혁신과장, 한국로봇산업진흥원 손웅희 원장, 스마트제조혁신추진단 안광현 단장, 경남테크노파크 노충식 원장 등이 참석해 자리를 빛냈다.

“자율생산 월드콩그레스… 큰 의미 있다”

개회사에 나선 경남테크노파크 노충식 원장은 “대한민국이 제조강국으로써 지위를 유지하려면, 제조 현장에서 디지털 대전환이 필수”라며, “제조업과 4차 산업혁명의 융합이 꼭 이뤄져야 한다”고 말했다.

이어 노충식 원장은 “행사명이 ‘자율생산 월드콩그레스’로 바뀐 것은 굉장히 큰 의미가 있다”며, “AI에 방점을 찍고 있다는 의미로 우리 제조업 현장에서 디지털 대전환이 얼마나 중요한지를 함께 인식하고 있다고 생각한다”고 강조했다.

환영사를 한 스마트제조혁신추진단 안광현 단장은 “디지털 전환(DX) 없이 비즈니스를 한다는 것은 있을 수 없는 시대가 됐다”며, “중소기업 스마트팩토리 도입에 있어 데이터에 대한 중요성은 아무리 강조해도 지나침이 없다”고 언급했다.

또한 안광현 단장은 “자율생산도 데이터를 이야기하지 않고는 성립이 어렵다”면서, “스마트제조혁신추진단도 중소기업들이 데이터를 잘 정돈할 수 있도록 구체적인 사업을 통해 지원하도록 하겠다”고 덧붙였다.

아울러 한국로봇산업진흥원 손웅희 원장은 “세상은 급변하고 있고, 스마트팩토리는 혁신과 혁명으로 가는 시기에 놓여 있다”며, “자율생산 월드콩그레스를 통해 신규 시장 및 미래 산업에 대한 인사이트 얻고, 새로운 비즈니스 파트너를 만나는 좋은 기회가 되길 바란다”고 축언했다.

이에 더해 손웅희 원장은 “미래라는 것은 누구에게나 균등하게 찾아오는 게 아니다”라며, “산학연, 민간 등 각계에서 역할을 다해 새로운 미래를 만들어가길 바란다”고 조언했다.

마지막으로 격려사를 전한 중소벤처기업부 이청일 제조혁신과장은 “최근 선진 제조강국을 보면 제조업을 국가 경쟁력 확보의 핵심으로 보고 사활을 건 노력을 기울이고 있다”며, “제조업의 패러다임 또한 자율생산 등으로 빠르게 진화하고 있다”고 설명했다.

또 이청일 과장은 “우리나라 제조업도 국가 경제의 근간이자 버팀목 역할을 해왔다”며, “이러한 상황에서 디지털 제조혁신을 어떻게 해야 하는지 고민하면서 중소벤처기업이 성장할 수 있도록 지원을 이어나겠다”고 전했다.

자동화 시장도 ‘AI’ 열풍

2023 AMWC에서는 각 분야 전문가들이 총출동해 다양한 강연을 펼쳤다. 컨퍼런스의 포문을 연 1일차 기조강연에는 △마키나락스 윤성호 대표 △한국미쓰비시전기오토메이션 타카하시 유이치 FA시스템사업본부프로 △스마트제조혁신추진단 안광현 단장 △한국로봇산업진흥원 손웅희 원장이 나섰다. 챗GPT 등으로 AI에 대한 관심도가 높은 탓인지 첫 순서를 맡은 윤성호 대표의 강연은 많은 참관객으로부터 이목을 끌었다.

윤성호 대표는 ‘AI는 어떻게 제조 산업을 지능화하는가: 설계, 생산 그리고 제품까지’를 주제로 제조 단계에서 머신러닝 운영체계를 구축해 확장성 있게 제조 지능화를 실현한 방법과 사례를 소개했다. 윤 대표는 “다양한 제조현장에서 직면하고 있는 문제를 해결하기 위해 MLOps를 활용할 수 있다”며, “조직은 MLOps를 통해 인공지능 개발 역량을 향상시키고, AI 모델 개발·배포 및 운영을 원활하게 진행할 수 있다”고 설명했다.

이어 그는 “반도체 분야에서는 CO₂ 레이저 드릴 이상 탐지에 솔루션을 적용해 94% 이상의 정확도로 장비 고장 30일 이전 이상징후를 탐지해내고 있다”며, “자동차나 전자·전기 산업 등 다양한 산업 분야에서는 강화학습을 기반으로 공정 최적화를 이루는 것이 가능하다”고 전했다. 다만 그는 AI가 디자인·엔지니어링·생산라인·배송·고객지원 등 제조 산업 가치사슬 전반을 혁신한다면서도 적용이 어려운 것이 현실임을 언급하며, △IT와 OT 등을 포함한 ‘데이터 인프라’ △효율적인 ML옵스(MLOps)가 가능한 ‘ML 인프라’ △특정 도메인에 대해 ‘커스터마이징된 AI’ 같이 다양한 조건이 충족됐을 때 성공적으로 AI를 적용할 수 있다고 조언했다.

한편 2일차에는 △인이지 최재식 대표 △포스코 김기수 부사장겸공정연구소장 △슈나이더일렉트릭코리아 김경록 대표가 기조강연을 진행했다. 그중 김기수 연구소장이 진행한 강연을 통해 참관객들은 철강 산업에서도 DX가 진행되고 있음을 인지하고 AI가 공정 내 어떻게 적용되고 있는지 등을 자세히 확인할 수 있는 기회가 됐다.

2023 AMWC 현장에 방문한 한 참관객은 “전통 제조업뿐만 아니라 철강 업계에서도 디지털 전환을 하기 위해 노력하고 있음을 알게 됐고, 피상적인 내용이 아닌 구체적인 적용 사례까지 알 수 있어 만족스러웠다”며, “다양한 강연을 통해 최신 트렌드를 파악하고, 현재 운영 중인 공장에 적용할 수 있는 적합한 솔루션을 찾게 됐다”고 언급했다.

산·학·연 한데 모여 강연 진행

2일에 걸친 행사에서 각 일자별 오후 세션은 국내외 주요기업은 물론, 연구기관, 학계가 모두 참여한 세부 트랙별 강연으로 채워졌다. 1일차에는 △지능형로봇‧스마트로지스틱스 △스마트팩토리 제조생산 솔루션 △디지털트윈‧모델링‧시뮬레이션을 주제로 전문강연 진행됐으며, 2일차는 △스마트머신비전‧AR‧3D프린팅 △인공지능‧빅데이터‧머신러닝 △스마트컨트롤‧센서/예지보전에 관한 내용들로 세션이 구성됐다.

지능형로봇과 스마트로지스틱스 트랙 강연에는 카이스트(KAIST) 장영재 교수, 대구경북과학기술원(DGIST) 오세훈 교수, 스마트엠앤에프그룹 김경식 이사, 평택대학교 박명규 교수가 나섰다. 스마트팩토리 제조생산을 위한 솔루션은 LS일렉트릭 김재신 팀장, 인이지 장윤석 기술영업이사, 영림원소프트랩 정한중 수석, 마르포스 최재호 매니저가 발표해 고도화된 공정을 구현하기 위한 방안에 대해 발표했다. 또 디지털 트윈과 모델링 및 시뮬레이션 관련 트랙에서는 인터엑스 박정윤 대표, 호서대학교 김수영 교수, 성균관대학교 노상도 교수, 한국생산기술연구원 김동민 선임연구원이 참관객들에게 아직 낯설 수 있는 가상 제조 공정과 관련된 자세한 설명을 이어갔다.

스마트 머신비전과 AR·3D프린팅 트랙은 버넥트 하태진 대표, 더블에이엠 황혜영 대표, 뉴로클 전정수 팀장, 한국생산기술연구원 이협 3D프린팅제조혁신센터수석연구원이 강연을 진행해 공정에 혁신을 가져다주기 위해 한층 더 새로워진 솔루션에 대한 내용을 공유했다. AI 및 ML과 관련된 내용은 마키나락스 고한승 이사, KAIST 김일중 제조AI빅데이터센터장, 스누아이랩 나종근 연구소장, 한국전자통신연구원(ETRI) 김원종 실장이 전달했다. 또한 스마트 컨트롤·센서 및 예지보전 컨퍼런스에서는 ETRI 이용귀 선임연구원, 로크웰오토메이션 강민우 과장, 아이티공간 이영규 대표, 페펄앤드푹스 최원웅 부장이 연단에 올라 공장 최하위단에서부터 시작하는 자율형 공장 구축 방안 등 다양한 인사이트를 제공했다.

참관객들 AI 관련 강연에 뜨거운 반응

기조강연에서 AI에 대한 발표가 이목을 끈 것에 이어 AMWC 오후 트랙별 강연에서도 AI와 관련된 내용은 참관객들의 많은 관심을 모았다. 전 사회적으로 AI 자체가 크게 주목받고 있고, 제조업에도 AI 관련 솔루션 적용이 가속화되고 있기 때문으로 분석된다.

첫날 진행된 강연에서는 KAIST 장영재 교수, 인이지 장윤석 기술영업이사, 성균관대 노상도 교수가 진행한 강연에 많은 참관객이 몰렸다. 장영재 교수는 ‘AI 자율제조와 디지털 트윈’을 주제로 자율생산의 의미와 정의, 그리고 인공지능과 디지털 트윈을 활용해 구축한 국내 자율화 기반 제조 시스템 실증 사례를 소개했다. 구체적으로 제조 자율화를 가능하도록 도운 기술들을 소개하면서도 기존 자동화 기술과 가진 차이점을 명백히 비교했다.

또 장윤석 이사는 ‘AI 기반 스마트 제어 솔루션 실현 가능성’을 주제로 제조업의 지속가능성을 위한 디지털 전환을 강조했다. 이에 △데이터 관리체계 △데이터 연동 표준화 △적정기술 △고급기술 등이 유기적으로 작동해야 한다고 설명했다. 이어 기업 생산 역량 유지를 위한 방안으로 ‘데이터 거버넌스’를 제안하면서도 스마트 제조를 견인할 데이터 관리가 정착돼야 함을 강조했다.

아울러 노상도 교수는 ‘자율형 스마트팩토리를 위한 디지털 트윈 기술’을 주제로 강연을 진행하면서 AI와 가진 연계성을 부각했다. 노 교수는 AI가 디지털 트윈 기술 구현을 위한 3가지 영역에서 활용될 수 있음을 언급했다. 이에 △구축 단계에서 디지털 트윈을 구성하는 모델을 만들 때 △디지털 트윈 운영 단계에서 데이터를 처리하는 과정을 위한 알고리즘 △데이터 가시화 등을 위한 설명가능한 AI 같이 다양한 경우에서 AI가 활용되고 있다고 논했다. 특히 AI 및 강화학습과 연계한 디지털 트윈 기술을 적용하기 위해서는 적용 목적을 구체화하고, 다각적으로 분석해 현재 공정 상황을 정확히 반영하는 모델을 사용해야 한다고 조언했다.

한편 컨퍼런스 2일차 강연에서도 AI에 대한 관심이 이어졌다. AI를 본격적으로 다룬 인공지능·머신러닝 솔루션 트랙 강연장은 세션이 시작될 때부터 끝날 때까지 참관객들의 발길이 이어졌다. 매 강연마다 300여명에 달하는 참관객이 자리를 가득 메웠다. 그중 KAIST 김일중 제조AI빅데이터센터장이 진행한 ‘제조 데이터 및 AI 활용 기술’ 관련 강의는 참관객들로부터 가장 큰 호응을 얻은 것으로 집계됐다. 현장에서 확보한 제조 데이터를 효율적으로 활용하는 방안에 대한 고민이 깊어졌기 때문에 참관객이 몰린 것으로 해석할 수 있다.

발표에 나선 김일중 센터장은 “좋은 제조데이터와 AI 분석은 기술적 접근뿐만 아니라, 경영전략과 일치할 때 보다 높은 성과를 창출할 수 있다”며, “관련 분석을 단순 기술로 인식하는 것보다 제조기업의 시장 경쟁우위를 확보할 수 있는 전략적 도구로 인식해야 하며, 지속가능한 경영을 위해 비즈니스 도메인 및 제조 도메인을 결합한 제조AI 구축이 중요하다”고 첨언했다.

AI‧XR 등 솔루션 체험형 전시 눈길

이틀간 진행된 AMWC 현장에서는 전문가들의 강연만이 아닌, 각 기업별 대표 솔루션도 한눈에 살펴볼 수 있는 자리가 마련됐다. 강연장 문앞에 위치한 기업별 부스에서는 각 기업 담당자들이 참관객을 대상으로 대표 솔루션을 선보였다.

많은 참관객이 방문한 인이지와 마키나락스 부스에서는 AI를 활용한 솔루션을 주력으로 소개했다. 인이지는 산업 전기료와 에너지 절감을 돕는 AI 예측 솔루션 ‘인피니트옵티멀시리즈(INFINITE OPTIMAL SERIES)’, 마키나락스는 지능화된 제조업 달성을 돕기 위해 산업에 특화된 AI 솔루션 ‘MRX 시리즈’ 등을 앞세워 참관객들의 눈길을 끌었다.

부스 전시에 참가한 한 기업 담당자는 “AMWC를 통해 많은 참관객들을 대상으로 우리가 가진 솔루션을 선보이고, 비즈니스 수요를 가진 잠재적인 고객에 대해 파악할 수 있는 계기가 됐다”며, “가까운 거리에서 고객과 직접 대면할 수 있는 좋은 기회가 됐다”고 전했다.

또 버넥트는 보유 중인 XR 기술 및 리모트(Remote) 같이 다양한 솔루션을 활용해 AR 포인팅 등을 통한 실시간 협업 체험 콘텐츠를 마련했다. 이에 참관객들은 스마트글라스를 착용해 다양한 기능을 직접 비교해가며 현장에 적합한 솔루션을 확인할 수 있었다는 평을 내놨다.

2023 AMWC에 방문한 한 참관객은 “다양한 기업에서 내놓은 전시 품목들을 둘러볼 수 있어 좋았고, 솔루션에 대한 자세한 소개도 함께 들을 수 있어 관련 제품에 대한 이해도를 높일 수 있었다”며, “다양한 솔루션에 대한 추가적인 검증을 거쳐 향후 공장 내 적용을 검토할 계획”이라고 말했다.

한편 2023 AMWC 전시에는 △LS일렉트릭 △인이지 △마키나락스 △버넥트 △비젠트로 △뉴로클 △영림원소프트랩 △더블에이엠 △한국미쓰미시전기오토메이션 △스마트엠앤에프그룹 △와이드티엔에스 △에쎄테크놀로지 △아이티공간 △이엠시티 등이 참가했다.