[첨단 헬로티]
5G 스마트 팩토리라는 말을 상당히 많이 쓴다. 5G 스마트 팩토리는 5G 융합 생산공정 혁신 기술 개발, 5G 융합 산업 네트워크 서비스 기술 개발, 스마트 팩토리 5G 플랫폼 기반 응용서비스 개발로 나눠진다. 이미 유럽에서는 관련 프로젝트가 시작했다. 이 글은 지난 9월 20일 ‘스마트공장 지능화 베스트 프랙티스 컨퍼런스 2018’에서 성균관대학교 정종필 교수가 발표한 ‘5G 기반 스마트팩토리 딥러닝 모델 개발 방안’을 정리한 것이다. [편집자 주]
▲ 성균관대학교 정종필 교수
올해 인공지능(AI)이 산업 전반에 변화를 주는 해라고 이야기를 많이 한다. 그리고 5G는 새로운 비즈니스 혁신을 추구하면서 디지털 트랜스포메이션을 가속화 시킬 것이라고 전망한다. 이 두 가지 키워드가 미래 산업을 이끌어갈 핵심이다. 특히 5G는 산업 구조를 넘어 사회 구조를 혁신시킬 수 있는 기술이라고 본다.
AI 기술 또한 중요하다. 다만 이 기술에 큰 의미를 부여할 필요는 없다. AI의 중요성을 판가름할 수 있는 것은 데이터다. 따라서 데이터가 얼마나 가치 있고, 얼마나 많은가에 더 초점을 맞출 필요가 있다.
4차 산업혁명과 스마트 팩토리
4차 산업혁명의 핵심은 ‘제조업 혁신으로 얼마나 좋은 일자리를 만들어낼 것인가’이다. 그런 측면에서 4차 산업혁명은 스마트 팩토리를 중심으로 스마트물류, 스마트그리드, 스마트 빌딩, 스마트 모빌리티, 스마트 제품이 IoT(사물인터넷)라는 하나의 표준으로 운영되며, IoS라는 개념으로 비즈니스가 실현되는 것을 말한다.
한 가지 언급할 부분은 스마트 팩토리에 대한 기업들의 접근이다. 현재 많은 기업들은 새로운 비즈니스 모델을 디지털화 하는 데 관심이 많다. 하지만 핵심은 데이터를 통합적으로 관리해 줄 수 있어야 한다. 이를 제조 기반 기업이 직접 하는 것보다는 중소기업의 스마트 비즈니스 플랫폼을 활용하고, 제조 기업들을 이를 통해 스마트한 제조 환경을 구축하면 된다.
왜 5G와 AI인가
5G 기술은 산업 전 분야의 파괴적 혁신을 주도하여 산업혁명에 버금가는 대변화를 초래할 전망이다. 5G의 특징은 실시간성이다. 스마트공장을 구축하고 있는 기업들이 많은 하드웨어 및 솔루션을 가지고 있다. 이 솔루션의 1차 목표는 실시간 전송이다. 5G는 게이트웨이를 거치지 않고 곧바로 데이터를 전송해준다. 그래서 5G의 파급력이 크다고 하는 것이다. 산업 분야에 적용되는 실시간성을 요구하는 수많은 컨트롤러는 5G로 대체될 수 있을 것으로 본다.
5G의 파급력은 인더스트리4.0, 지능형 모빌리티, VR/AR과 같은 미래 미디어, e헬스, 스마트그리드, 스마트팜 등이다. 특히 산업 쪽에 가장 영향을 크게 미칠 것으로 전문가들은 내다보고 있다.
5G를 통해 데이터가 실시간으로 전송되면 AI 기술로 저장된 데이터를 최적화 시킨다. 앞서도 언급했지만 AI 기술이 특별히 중요하지는 않다. 이 기술은 데이터에 기반해야 한다. 문제는 실제 공장에서 데이터를 생성할 수 있는 디바이스가 제한적이라는 것이다.
제조 설비는 제한적 데이터를 생성하는데, 지능화를 하기 위한 데이터는 작업 현장에 있는 사람들, 그러니까 전문 인력들만 알고 있다는 것이 문제다. 이러한 부분이 시급히 해결되어야 지능화다운 지능화가 이루어지는데, 어느 정도 시간이 필요한 문제라고 본다.
5G 기반 AI의 연구 방법론을 보면 1) 5G 빅데이터 수집 및 제어 2) 보안 기반 ETL 3) 딥러닝 모델링 4) 도출된 모델링 적용이다.
현대 충남 지역에서는 이러한 5G 기반 AI 시스템을 해양수산 분야에 적용하기 위한 프로젝트를 진행하고 있다. 이를 실현하기 위해서는 빅데이터 기반 딥러닝 모형 개발이 우선되어야 한다.
수산 양식 관련 빅데이터 플랫폼 구축 및 데이터 분석을 통해 어류 최적생장 양식 환경 조건을 도출해낼 수 있는 딥러닝 모형이 필요하다. 이 프로젝트는 5G 모델을 다른 분야 즉, 자동차, 반도체, 기계 분야에도 적용하는 것까지 내다보고 있다.
글로벌 시장의 대응, 그리고 한국
미국, 일본, 독일 등 주요 선진국들은 경제사회 전반에 걸친 지능화 사회로의 변화를 예측하고 5G, 빅데이터, 딥러닝 등 3대 융합 신기술에 대한 기술력 확보 및 선점을 위한 노력을 국가적 차원에서 추진하고 있다.
미국은 AI, CPS 기반의 ‘스마트 아메리카 챌린지(Smart America Challenge)’로 산업 지능화를 국가가 주도하고 있다. 일본은 일본재흥계획(2017)을 통해 소사이어티5.0 구현을 목표로 ‘e팩토리 얼라이언스’, ‘로봇 레볼루션 이니셔티브’ 등 관련 R&D 및 사업화 과제를 국가중심으로 추진하고 있다. 독일은 지능화 기반의 ICT 신기술을 접목하여 제조업을 제4차 산업혁명 수준으로 혁신하는 ‘플랫폼 인더스트리4.0(Platform Industry4.0)’ 전략을 지속적으로 추진하고 있다.
한국도 국가 차원의 장기 집중 지원할 필요가 있다. 5G, 빅데이터, 딥러닝 등 3대 ICT 융합 신기술의 보급 확산을 위해 미국, 독일, 일본 등 주요 선진국 형태의 국가 주도의 R&D 지원이 바람직하다.
5G 스마트 팩토리라는 말을 상당히 많이 쓴다. 5G 스마트 팩토리는 5G 융합 생산공정 혁신 기술 개발, 5G 융합산업 네트워크 서비스 기술 개발, 스마트 팩토리 5G 플랫폼 기반 응용서비스 개발로 나눠진다. 이미 유럽에서는 관련 프로젝트가 시작했다. 그리고 한국 정부에서도 실증사업을 준비하고 있다. KT, SKT, LGT 컨소시엄 준비하고 있을 것이다. 특히 인더스트리얼 XR을 통한 CPS가 각광받을 것이다.
AR은 현실성, VR은 몰입성을 제공한다. 두 개를 합친 게 MR이고, MR+AR+MR이 XR이다. 이를 통해 3D 시뮬레이션 등에 필요한 기술이 될 것이고 이를 뒷받침한 기술이 5G가 될 것이다.
