21일 경기도 안산 스마트제조혁신센터의 데모 스마트공장. 이곳은 인공지능(AI)·빅데이터와 클라우드, 3D프린팅, 5G, 산업용 사물인터넷(IIoT), 증강·가상현실(AR·VR) 등 주요 스마트제조 핵심기술을 실제 공장에 적용하기 전에 먼저 시험해볼 수 있는 테스트베드다. 각종 첨단기술이 적용된 스마트공장의 미래를 조망하는 것은 물론 직접 체험까지 가능하도록 구성돼있다.
지난 2016년부터 구축된 데모 스마트공장은 민관합동 스마트공장추진단과 전자부품연구원이 운영하고 있다. 구축에는 삼성SDS와 LS산전, 한화테크윈 등 국내 대기업과 지멘스, GE 등의 해외기업 등 40여 개의 기업·연구소가 참여했다. 송병훈 스마트제조혁신센터장은 “스마트공장에 대한 관심은 많지만 정작 어떻게 생기고 무슨 일을 하는지는 잘 모르는 기업이 많다”며 “기업의 이해도를 높이기 위해 일종의 아파트 모델하우스처럼 데모 공장을 만들었으며 구축에 참여한 40여 개 기업의 솔루션을 일종의 백화점 형태로 전시하고 있다”고 설명했다.
데모 공장에서 가장 눈에 띄는 것은 디지털트윈(Digital Twin) 기술을 적용해 가상으로 공장을 구상할 수 있는 ‘디지털트윈 유연 생산라인’이다. 디지털트윈이란 현실에 존재하는 대상을 마치 쌍둥이처럼 디지털화하는 것이다. 예를 들어 A기업이 실제 B공장에 필요한 설비를 만들거나 제품을 생산하기 전, 설계 데이터만으로 가상의 공간에서 시운전하고 목표생산량 도달 여부나 불량률 등을 미리 파악할 수 있다. 가장 효율적인 배치 방식에서부터 생산 소요시간과 시간당 생산량까지 예측할 수 있다. 목표치를 달성하는데 문제가 되는 설비가 무엇인지, 인력은 어떤 식으로 조정하는 것이 가장 효과적인지 등도 미리 파악할 수 있다. 김광범 책임연구원은 “현재 디지털트윈과 현실의 일치율은 약 85% 수준”이라며 “스마트공장에 필요한 소프트웨어 구매에만 수억원이 필요한데 데모 공장에서는 그보다 훨씬 적은 수백만~수천만원으로 공장의 미래를 예측할 수 있다”고 말했다.
증강현실(AR)을 이용한 로봇 팔 조립도 체험해 볼 수 있다. AR 안경을 착용하고 테이블을 바라보자 어떤 부품을 어디에 결합시켜야 하는지 등이 마치 스크린을 보는 것처럼 눈앞에 나타났다. 이진아 선임연구원은 “20~30개의 다양한 제품 등을 동시에 생산하는 다품종 소량생산에서 효율적으로 이용될 수 있다”며 “특히 새 직원이 들어올 때마다 매번 1대 1로 교육하는 작업도 AR기술을 통해 대체할 수 있다”고 말했다.
직원들의 몸 상태를 체크하고 그에 맞게 인력 공급 방식 등을 변경하는 것도 가능하다. 작업복에 센서를 부착해 관절의 무리도와 피로도 등을 측정, 데이터를 스크린에 표출시킨다. 현재 데모 공장에서는 지난 2017년 이 시스템을 구축한 신성이엔지 용인사업장의 작업환경을 실제로 볼 수 있다. 박원세 신성이엔지 전략기획팀 차장은 “용인사업장에 근무하는 직원들은 실제로 센서가 부착된 작업복을 입고 있어 회사가 직원의 근육이나 관절 등에 무리가 가는지 등을 파악할 수 있다”며 “한 사람에게 일이 몰리는지 여부도 확인할 수 있어 효율적 업무 배분도 가능하다”고 말했다.
이 밖에도 최근 새벽배송 등으로 관심이 커지고 있는 무인운반차(AGV·Automatic Guided Vehicle), 데이터 수집 및 머신러닝을 통한 자동 불량품 감별 등의 기술도 체험할 수 있다.
데모공장은 현재 폭발적인 인기를 끌고 있다. 이달까지의 방문신청이 지난 1월 마감됐을 정도다. 김 책임연구원은 “지난 2017년부터 방문신청을 받았는데 최근 2년간의 방문객만 총 5,000여명”이라며 “방문자들 중 약 40%가 실제로 자사 기업의 테스트를 이곳에서 진행했다”고 말했다.
스마트제조혁신센터는 기업 대표와 재직자를 대상으로 교육도 진행하고 있다. 기초교육에서부터 최고경영자(CEO)인식개선까지 다양한 프로그램을 갖췄다. 센터는 현재 경희대 등 5개 대학의 70명을 대상으로 석·박사 전문인력 양성교육도 진행하고 있다. 이들 중 65명은 올 여름 석사학위를 취득하고 기업 등으로 진출해 스마트공장 구축에 힘쓸 것으로 전망된다.
/안산=김연하기자 yeona@sedaily.com
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