"모던타임스는 잊어라"…로봇과 AI가 일하는 '스마트팩토리'[미래on]

공장의 똑똑한 진화…"비용·불량 줄이고, 생산성은 극대화"
WEF, 등대공장에 포스코·LS일렉·LG전자 선정…삼성전자, 中企 스마트공장 지원

(서울=뉴스1) 신건웅 기자 = 영화 '모던타임스'에서 찰리 채플린은 하루 종일 컨베이어 벨트 앞에서 나사 조이는 일만 하다, 눈에 보이는 모든 것을 조이는 강박 관념에 빠진다. 급기야 정신 병원에 가고, 감옥살이까지 하게 된다. 1930년대 대공황 시기 단순노동만 반복하는 노동자를 풍자한 모습이다.

지금도 이와 비슷한 단운 작업에 인력들이 투입되는 경우가 상당히 남아있다고는 하지만 빠른 속도로 이런 모습이 사라지고 있다. 특히 로봇·인공지능(AI)·이동통신 기술 등이 빈자리를 채우면서 로봇이 제품을 생산하는 것을 넘어 공정 중 발생하는 사고들을 학습 및 예측해 스스로 돌발적인 문제를 해결하는 데까지 진화하고 있다. 이른바 '스마트 팩토리'다.

기업들은 외부환경 변화로 인한 영향을 최소화하면서도, 고객 요구에 빠르고 유연하게 대응하기 위해 제조 영역에서 스마트 팩토리를 추진하고 있다.

시장조사업체 마켓앤마켓은 지난해 862억 달러(약 110조원)던 전 세계 스마트 팩토리 시장 규모가 2027년에는 1409억 달러(약 180조원)까지 커질 것으로 전망했다.

스마트 팩토리에 대한 관심이 커지면서 맥킨지와 세계경제포럼(WEF)은 2018년부터 '글로벌 등대공장'도 매년 선정하고 있다. 어두운 밤 등대가 배를 안내하는 것처럼 '사물인터넷, 인공지능 등 4차 산업혁명의 핵심 기술을 도입해 제조업의 혁신을 이끄는 공장'이다.

글로벌 등대공장을 보유한 글로벌 회사는 유니레버와 아람코, 코카콜라, 존슨앤존슨, 지멘스, 레노버, 보쉬, BMW 등이 있다. 한국에서는 2019년 포스코를 시작으로 LS일렉트릭(010120)과 LG전자(066570)가 등대공장으로 뽑혔다.

삼성전자(005930)는 등대공장은 아니지만, 스마트 팩토리 선도기업에 선정된 바 있다. 영국의 제조업 전문지 '매뉴팩처링 글로벌(Manufacturing Global)'은 2020년 5월호에서 삼성을 '글로벌 10대 디지털 팩토리'(TOP 10 Digital Factories) 4위로 평가했다.

스마트 팩토리의 대표 기술 중 하나는 가상 공장을 활용하는 '디지털 트윈(Digital twin)' 기술이다. 현실 세계에 존재하는 사물, 환경, 시스템 등을 가상공간에 동일하게 모사해, 가상(Virtual) 시뮬레이션 기술을 기반으로 물류 배치안을 검증하고 운영 최적화한다. 실시간으로 스마트팩토리 운영 현황을 모니터링하고 30초마다 공장의 물류 데이터를 분석, 관제 시뮬레이션을 통해 10분 뒤 상황을 사전에 예측하고 먼저 조치할 수 있다.

이러한 기술 덕분에 스마트 팩토리가 구축된 기업은 생산성 29.4% 증가, 품질 42.8% 향상, 원가 15.9% 절감 등의 성과가 나타나는 것으로 조사됐다. 기업당 매출 6.4% 향상 및 고용 1.5명 증가, 산업재해 4.9% 감소 등 기업 성장에도 영향을 미쳤다.

대표적으로 포스코케미칼 양극재 광양공장은 스마트 팩토리 공정 도입으로 생산효율을 극대화, 라인당 생산량이 약 3배 가량 증가했다.

'등대공장'에 선정된 LG전자 LG스마트파크의 지능형 공정 시스템의 '버츄얼 팩토리' (LG전자 제공) /뉴스1

생산성을 높이기 위해 제조기업들은 스마트 팩토리 전환에 속도를 내고 있다. 대기업은 물론 중소기업까지 스마트팩토리를 도입 중이다.

삼성전자는 아예 다양한 분야의 혁신 기술을 중소기업에 제공하는 스마트 팩토리 상생모델을 벌이고 있다. '같이 나누고 함께 성장하는 것이 세계 최고를 향한 길'이라는 이재용 회장의 동행철학에 맞춰 중소기업의 스마트공장 구축·고도화를 지원한다.

특히 삼성의 스마트공장 사업은 개별 기업의 성장은 물론 국가적 위기 극복에도 기여했다. 코로나 19 확산으로 방역 물품 부족 현상이 생겼을 때 삼성전자는 △마스크 △PCR 진단키트 △LDS 주사기 △자가진단키트 등을 제조하는 중소기업의 스마트공장 구축을 지원해 생산성을 비약적으로 끌어올리며 코로나 위기 극복에 힘을 보탰다.

정부도 적극 지원에 나섰다. 중소기업부는 중소제조기업의 스마트 팩토리 구축을 위한 지원사업을 진행한다.

업계 관계자는 "제조기업들이 경쟁력 강화를 위해 스마트 팩토리 도입, 전환에 나서고 있다"며 "미래 공장에서는 로봇과 AI 등이 생산을 담당할 것"이라고 말했다.

keon@news1.kr