[5G 상용화 100일] ② 제조업 르네상스 이끌 ‘통신사’…16조 스마트팩토리 ‘정조준’

5G와 제조업 연계 혁신은?…제조공정간 연결성 강화로 원가절감·맞춤형 생산역량 강화

공간의 한계를 넘고 무선기반으로 상호협력…5G와 함께 진화하는 스마트팩토리

#. A중소제조사는 B통신사의 스마트팩토리 솔루션을 도입한 후, 생산설비 자동화로 불량품을 줄이고 생산원가를 30% 절감할 수 있게 됐다. 특히 무선 5G 기반으로 공장 전체를 원격지에서 실시간으로 모니터링할 수 있게 돼 공장 전체의 생산현황과 고장난 설비의 수리를 원격에서 파악하고 지시할 수 있게 됐다. 유연한 생산라인 운용으로 소비자는 맞춤형 주문제작이 가능해졌다.

 

[사진=과기정통부]

한국 경제의 근간인 제조업이 5G를 활용한 스마트팩토리 혁신으로 진화하고 있다. 스마트팩토리는 쉽게 말해 데이터에 근거한 공장이다. 공장에 있는 모든 정보를 수집·분석할 수 있는데, 360도 CC(폐회로)TV, 지능형 영상 분석 등으로 안전하게 실시간으로 들여다볼 수 있다. 또, 빅데이터 분석을 활용해 설비 유지뿐 아니라 효율적인 생산 품질 관리가 가능하다. 

지금까지는 공장의 많은 통신장비들이 유선으로 연결돼 작업장 내 웨어러블 착용 사례도 제한적이었으나, 5G 상용화 이후 통신사들이 제공하는 스마트팩토리 구축 사업이 제조업에 새로운 동력을 불어넣고 있다.
 

[그래픽=김효곤 기자]

KT경제경영연구소가 지난해 7월 발간한 보고서에 따르면, 5G로 인해 2030년 최소 47조9000억원의 사회경제적 가치를 제공할 것으로 전망했는데, 이 중 제조업의 가치 창출이 15조6000억원으로 가장 높았다. 최근 스마트 팩토리를 도입한 기업들은 생산성이 평균 30% 향상됐고, 제품 불량률은 43.5% 감소했으며, 원가가 15.9% 절감되는 등 효율성이 크게 증가된 것으로 집계됐다. 산업재해도 22% 감소했다. 

정부 관계자는 “스마트팩토리는 근로환경 측면에서 5G의 초저지연 특성을 통한 근로환경의 안전이슈, 환경이슈 및 근로자 건강이슈를 해소할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 

 

SK텔레콤의 5G 스마트팩토리용 '5G-AI 머신비전'.[사진=SK텔레콤]

◆ SK텔레콤, 5G 스마트팩토리 생태계 주도 ‘앞장’

SK텔레콤은 지난해 말 5G 스마트팩토리 확산 전략을 발표하고, 국내 제조업의 경쟁력 향상을 이끌고 있다. SK텔레콤은 많은 제조 공장이 스마트팩토리로 쉽게 전환될 수 있도록 5G 네트워크·특화 솔루션·데이터 분석 플랫폼·단말을 ‘올인원 패키지’로 제공하고 있다. 올인원 패키지는 스마트팩토리 구축 단가를 낮추고, 데이터를 효율적으로 관리하며, 현장 노하우를 데이터베이스로 축적할 수 있다는 게 특징이다. IT전문인력을 확보하기 어려운 중소기업에 특히 유용한 방식이다.

SK텔레콤의 5G 기술은 설비 유형에 맞게 네트워크 성능을 조정할 수 있다는 게 장점이다. 예컨대 대용량 데이터 전송과 인공지능(AI) 클라우드 서버까지 빠른 반응속도를 요구하는 ‘5G-AI머신 비전’에선 고속 데이터 모드로 네트워크를 설정할 수 있다.

또, 수백 대의 자율주행 로봇이 충돌 없이 움직이기 위해서는 좁은 공간에서도 많은 단말을 안정적으로 연결하는 5G의 초연결 특성이 활용된다. 방위산업용 부품이나 반도체 부품을 제조하는 공장에는 ‘양자암호통신’을 추가 적용해 네트워크 보안 강도를 높일 수도 있다.

SK텔레콤은 5G 스마트팩토리 규격 표준화도 주도하고 있다. SK텔레콤은 총 19개 글로벌 기업·기관이 참여하는 ‘5G스마트팩토리 얼라이언스(5G-SFA)’의 회장사다. 5G 스마트팩토리 규격 표준화를 주도하고 관련 생태계를 빠르게 확산시킬 수 있도록 다양한 형태로 지원하고 있다. 


 

KT의 팩토리메이커스(FactoryMakers)를 통한 미니 제조공정 시연 장면.[사진=KT]

◆ KT, 개방형 혁신·연계 솔루션 스마트팩토리 ‘투트랙 전략’ 가동

KT는 5G 스마트팩토리를 확산시키기 위해 개방형 혁신 프로젝트와 파트너사와 공동 연구개발(R&D) 등 제조업 혁신 ‘투트랙’ 전략을 구사한다. 

KT는 세계 최초로 선보인 ‘기업전용 5G’를 통해 데이터 보안성과 속도를 높인 스마트팩토리 상품을 출시했다. 기업전용 5G는 별도의 네트워크 장비를 통해 일반 가입자망과 기업 내부망을 분리하는 방식으로 보안을 강화했다.

또한 KT는 스마트팩토리를 시범 도입한 사업장에서 수집한 다양한 데이터를 모으고 있다. 이를 토대로 유무선 네트워크 통합 관제가 가능한 협동로봇, 머신비전, 팩토리메이커스 상품을 올 3분기 중으로 출시한다는 계획이다. AI 서비스인 기가지니 기술을 바탕으로 제조현장 장비의 소리를 분석해 장비의 유지·보수를 예측하고, 빅데이터를 분석해 공장 설비·장비의 고장과 사용기한 예측 등 융합형 스마트팩토리 상품도 준비중이다.

이와 함께 KT는 현대중공업지주, 코그넥스, 텔스타홈멜, 유도그룹 등과도 협업하며 스마트팩토리 솔루션을 개발하고 있다. KT는 국내 로봇시장 점유율 1위의 현대중공업지주와 커넥티드 로봇의 시장확대로 생산성을 향상시키겠다는 전략이다. 머신비전 분야 세계 1위 기술력을 보유한 코그넥스와 협력해 머신비전 도입비용을 절감시키겠다는 목표도 세웠다. 

KT 관계자는 “제조사별 특성에 맞춰 다양한 파트너사들과 협력을 진행하고, 5G 오픈랩을 통해 5G 개발 및 교육 환경을 제공할 계획”이라고 밝혔다.
 

LG유플러스 모델이 5G 스마트팩토리 서비스를 소개하고 있다.[사진=LG유플러스]

◆ LG유플러스, LG전자·LG CNS 계열사 스마트팩토리 시너지 ‘눈길’

LG유플러스는 5G 기업간 거래(B2B) 서비스가 산업현장, 공공안전 분야에 활용성이 높을 것으로 보고 스마트 팩토리 전략 다변화에 나서고 있다. 특히 LG유플러스는 무인자율작업화 사업에 대한 관심이 높다.

LG유플러스는 최근 두산인프라코어와 5G를 기반으로 무인자율작업이 가능한 건설기계 기술 개발 등 스마트건설 사업협력을 위한 제휴를 맺었다. 5G의 초고속, 초저지연 특성을 활용해 드론으로 건설현장을 촬영한 대용량의 3D 데이터를 5G 통신망을 통해 실시간으로 서버에 전송해 토목공사 3D 설계도와 비교하는 과정을 거쳐 자동으로 작업량 및 시공 계획을 산출할 수 있게 도와준다. 산출 데이터가 현장의 건설기계로 전송되면 건설기계가 센서와 관제플랫폼의 지시에 따라 스스로 작업을 실행한다. 돌발 상황이 발생하는 경우, 수백㎞ 이상 떨어진 관제센터에서도 모니터링중인 작업자가 영상을 보면서 지시를 내리는 시대가 도래한 것이다.

앞서 LG유플러스는 스페인 바르셀로나에서 열린 'MWC 2019'에서 스페인과 한국간 1만㎞를 5G로 잇는 스마트 팩토리 서비스를 공개하기도 했다. 이는 LG유플러스의 5G망과 LG전자 소재·생산기술원의 공장 구축경험, LG CNS의 플랫폼 기술 등 LG그룹 계열사간 시너지를 확인할 수 있는 5G 스마트 팩토리 서비스라는 평가를 받았다. 

특히 LG유플러스는 자율주행 물류로봇의 움직임을 통제하고, 경로 영상을 제공하는 ‘모바일 매니풀레이터 로봇 시스템’ 기술을 통해 로봇들은 가장 효율적인 동선으로 가공부품을 선반에 선적·하적하는 작업을 진행할 수 있다. 중간에 장애물이 있을 경우에는 자동으로 경로를 변경하기도 한다. 

정밀가공 공장처럼 온·습도 등 대기 환경 유지가 중요한 곳에서는 공장 환경 모니터링 역할도 유용하다. 물류로봇에 장착된 각종 센서를 통해 로봇이 이동하면서 전체 공장의 작업환경을 감지하고, LG CNS의 IoT통합플랫폼 ‘인피오티’를 통해 원격으로 공장 내 가스, 분진 등의 상태를 살펴볼 수 있다.

이밖에 이미지 기반으로 품질을 점검하는 ‘인공지능(AI) 비전 검사’도 핵심 기능으로 손꼽힌다. 사람이 직접 보는 것보다 정확도가 높아 향후 재검사 등에 투입되는 불필요한 시간과 노력을 덜어줄 것으로 전망된다.