기획연재 ② 스마트 공장의 글로벌 추진 동향과 한국의 표준화 대응전략

1. 독일의 스마트 공장 추진 동향

제조 강국으로 꼽히고 있는 독일은 Industrie 4.0 전략의 최종 결과물로 ICT와 융합된 제조업의 자동 생산 체계를 구축하는 스마트 공장을 구현했다. 독일은 이미 2000년대 초반부터 스마트 공장 혹은 유비쿼터스 공장으로 불리는 제조 공장 실현에 관한 연구의 일환으로 RFID, USN, 무선 네트워크, 휴대용 기기 등의 유비쿼터스 기술을 제조 공장에 접목해 왔다. 또한 독일은 제조업 혁신 전략인 Industrie 4.0의 추진 성과를 분석한 후 실용성과 실행력을 강화해 2015년에 재추진을 선언했다.

이처럼 독일이 2015년도에 재추진을 선언한 주요 이유는 IoT, CPS 등과 같은 스마트 공장과 관련된 기술 표준의 개발 지연과 데이터 보안 문제 미해결로 실용화가 원활히 진행되지 않았다는 문제가 제기된 데에 있다. 독일 정부가 이와 같이 초기에 발생한 문제점들을 정밀 분석한 후 정책 개선을 통해 돌파구를 찾으려는 시도를 한 것은 한국에도 시사하는 바가 크다고 할 수 있다.

한편, 독일은 Industrie 4.0의 초기 접근 방법을 보완하기 위한 목적으로 ▲ 제조 공정 디지털화 전략 개선 ▲ 표준화 ▲ 데이터 보안 ▲ 제도 정비 및 인력 육성을 새로운 과제로 재설정한 ‘플랫폼 Industrie 4.0’으로의 전환을 발표했다.

2. 미국의 스마트 공장 추진 동향

미국은 정부 주도의 첨단 제조 능력 확보를 목표로 범국가 차원의 연구 개발 컨소시엄을 발족시켰는데, 컨소시엄의 목표는 스마트 제조를 위한 개념 수립에서부터 기술 목표, 로드맵 및 역할 분담 등의 구체적인 실행 방안 제안 및 실행에 있다.

컨소시엄은 ‘21세기 스마트 제조 모범 사례’를 구현하는 데 주력하면서 IP가 가능한 네트워크(산업용 Ethernet), 정보 인프라(하드웨어 및 소프트웨어), 지능형 연결 장비(센서, 액추에이터)를 적극 활용하고 있다. 또한 컨소시엄은 관련 연구를 거쳐 2020년을 기준으로 달성해야 할 정량적·정성적 평가 항목과 목표를 제시했는데, 이를 정리하면 다음 <표 4>와 같다.

3. 한국의 스마트 공장 추진 동향

한국은 2020년까지 스마트 공장 1만 개 확산을 통해 중소·중견기업 공장의 약 1/3을 IT 기반 생산 관리 이상 수준으로 스마트화시키겠다는 목표를 보유하고 있다. 이는 전자 분야를 대표하는 삼성과 자동차 분야를 대표하는 현대 등의 업종별 대표 기업 중심으로 스마트 공장을 확산시키는 프로세스로 구성되어 있는데, 이로 인해 한국은 스마트 공장 표준 및 인증 도입 등과 같은 민간 주도의 자발적 확산 방안 마련에 힘쓰고 있다.

스마트 공장화를 추진하는 데에 있어 중요하게 꼽히는 것이 참조 모델의 수준을 정리해 추진 주체들이 각 단계별로 평가를 진행할 수 있도록 지원하는 것인데, 이는 다음 <그림 4>과 같다.

한편, 한국은 2015년에 현장 자동화, 모델 공장 구축 등과 같은 국내 중소·중견기업의 스마트 공장화를 위한 현장 밀착형 핵심 기술 집중 개발에 113억 원을 투입했으며, 같은 해 4월에는 스마트 공장 진단 분야 및 분야별 진단 항목을 담고 있는 인증 모델 프레임워크 초안을 마련했다.

또한 한국은 2016년 10월에 독일과 미국이 주도하고 있는 IEC(국제표준화기구)에서 전 세계적으로 상호 호환성을 확보할 수 있는 스마트 공장 표준 전략을 마련하기로 한 바 있다. 추가적으로 한국은 스마트 공장에 대한 분산적 추진 체계를 일원화하고 정책 수요자 중심의 사업 전개를 지원하기 위한 목적으로 2015년 7월에 ‘스마트공장추진단’을 설립했다.

이렇게 출범한 스마트공장추진단은 ▲ 스마트 공장 추진 전략 수립 ▲ 보급 사업 총괄 ▲ 표준 및 인증 개발·운영 ▲ 인력 양성 ▲ 고도화 기술 개발 기획 ▲ 공급 산업 경쟁력 강화 지원 등을 전담하고 있다.

4. 한국의 스마트 공장 표준화 추진

한국은 2015년 하반기에 제조 현장에 적용 가능한 표준 라이브러리 제공 및 스마트 공장 표준화 로드맵을 개발한 후 2016년부터 고도화에 돌입했는데, 여기서 표준은 국가 표준, 국가 간 국제 공적 표준 및 주요 국제 민간 표준에 기반을 두고 있다.

뿐만 아니라 한국은 2016년부터 스마트 공장 국제 표준의 KS 도입 및 표준 적용 가이드라인 개발에 착수했으며, 스마트 공장 기반 산업계 간의 정확한 의사소통을 위해 같은 해부터 스마트 공장 표준 용어사전을 개발·운영하고 있다. 더불어 한국은 국내외의 스마트 공장 표준화와 관련된 주요 이슈에 대응 가능한 동시에 국내 전문가 네트워크를 활용해 표준화 활동 체계를 구축할 수 있는 표준화 포럼을 구축했다.

5. 한국의 향후 과제

한국이 성공적으로 스마트 공장 추진을 달성하기 위해서는 참조 아키텍쳐 모델, 산업 통신망 표준 통합, 미들웨어 표준화 등과 같은 스마트 공장 표준화를 위한 국제적인 공조 노력에 나설 필요가 있다. 이를 위해 한국은 스마트 공장 표준화에 있어서 한국의 기술 수준과 글로벌 시장에서 보유하고 있는 업계 리더십을 고려해 적용 산업을 전략적으로 선택해야 한다.

또한 한국은 IEC SG 8 등의 국제 동향을 신속하게 파악하고 국내 현황에 맞게 해석한 후 아직 표준화되지 않은 틈새 영역을 발굴해 스마트 공장 국제 표준화에 있어서 리더십을 확보해야 한다. 독일과 미국의 경우 보급 모델을 위한 테스트베드 구축과 국제 표준화에 집중해 온 반면, 한국은 스마트 공장의 양적 보급 확산에 집중하는 경향을 보이고 있다.

이에 한국은 국내 스마트 공장 보급 및 확산과 더불어 지속 가능한 정책 추진을 위해 향후 스마트 공장을 적용할 중소기업이 벤치마킹을 시도할 수 있도록 테스트베드 구축을 시도해야 한다. 추가적으로 한국은 독일과 미국 중심의 국제 표준화 활동 독주에 대응할 수 있는 전문가 네트워크를 적극 활용해 국제 표준화 대응 체계를 갖춘 균형 있는 스마트 공장화 정책을 기획하고 추진해야 한다.

앞서 설명했듯이 독일은 스마트 공장과 제조업에 있어서 선두 국가로 인정받고 있음에도 불구하고 2년간 추진된 Industrie 4.0의 성과를 평가한 바 있다. 한국도 지금까지 추진된 스마트 공장 정책의 현주소와 표준화 전략에 대한 종합 점검이 필요한 시점에 있다고 할 수 있다.

그렇기에 한국은 독일의 사례를 참고해 향후 ▲ 국제 표준화 추진 ▲ IT 보안과 데이터 거버넌스 확충 ▲ 법적·정책적 문제 해결 ▲ 교육 및 인재 육성 ▲ 가치사슬 전체의 참가 독려 등과 같은 해결 방안을 모색해야 할 것이다. 

자료제공 | 한국표준협회(www.ksa.or.kr)