[첨단 헬로티]
지난 10월 25일, 한국중부발전은 이틀에 걸쳐 협력사와 함께 중소기업의 강소기업화를 위한 스마트팩토리 선도 중소기업 벤치마킹 행사를 진행했다. 이번 행사에서 중부발전 협력사들은 신성이엔지 용인공장을 방문했다. 이 공장은 태양광 에너지를 기반으로 한 에너지자립 사업장이다. 올해 8월까지 에너지 자급률 40%를 자랑했다. 또한, 이 공장은 국내 대표 스마트공장으로 선정됐을 만큼, 자동화 시스템이 잘 구축돼있다. 이번 중부발전 행사에 동행해 신성이엔지 용인공장을 두루 살펴보았다.
▲ 신성이엔지 오동훈 전무 <사진 : 김동원 기자>
태양광 패널로 만들어진 국내 대표 스마트공장
‘헨젤과 그레텔에서 과자로 만든 집이 등장했다면, 용인에는 태양광 패널로 만든 공장이 있구나.’ 신성이엔지 용인공장에 도착하자마자 든 생각이다. 공장 부지에 들어섰을 때 가장 쉽게 보였던 건 공장 지붕을 덮고 있는 태양광 패널이었다. 공장뿐만 아니라 주차장 지붕에도 태양광 패널이 자리하고 있었다. 인도에도 마찬가지로 해바라기 모양으로 펼쳐진 태양광 패널이 햇빛을 온몸으로 받고 있었다.
용인공장은 신성이엔지의 태양광 기술이 그대로 전시되어 있다고 해도 무방하다. 이 회사가 시공하는 태양광 시설 네 가지가 모두 들어있기 때문이다. 공장 옥상에 설치된 지붕용 모듈부터 제품창고에 설치하는 평평한 옥상용 모듈, 소규모 주차장에 설치할 수 있는 태양광 모듈, 잔디밭에 설치하는 원형 모듈 등 모두 신성이엔지가 시공하는 모듈들이 공장에 자리매김하고 있었다.
신성이엔지는 태양광 모듈과 반도체나 디스플레이 생산에 필요한 청정구역 ‘클린룸’에 쓰이는 설비 등을 생산하는 회사다. 신성이엔지 용인공장은 팬필터유닛(FFU·산업용 환풍기)을 생산하고 있다. FFU는 디스플레이나 반도체 생산에 필수적인 설비다.
신성이엔지 용인공장이 주목받는 건 비단 에너지 자급률 때문만은 아니다. 사실 이 공장은 국내 대표 스마트공장이다. FFU 생산에 필요한 장비가 모두 자동화로 진행된다.
공장 외부를 대충 들여다보고 있으니 중부발전 협력사를 대상으로 스마트공장 소개가 진행된다는 소식이 들려왔다. 공장에 대해 자세히 알기 위해 회의실 문을 열었고, 그곳엔 중부발전 협력사 대표 및 임직원들과 신성이엔지 오동훈 전무가 있었다.
▲ 한국중부발전 협력사 대표 및 임직원들이 신성이엔지 용인공장의 장비를
시험해보고 있다. <사진 : 김동원 기자>
스마트공장 도입, CEO의 강력한 의지가 핵심
오동훈 전무는 대표 스마트공장인 용인 공장에 대해 소개했다. 그는 신성이엔지가 스마트공장 도입을 하기까지 많은 과정을 거쳤다고 소개했다. 하지만 그는 이완근 회장의 강한 의지가 결국 신성이엔지 스마트공장을 만들었다고 전했다. 이 회장은 일찍이 스마트공장에 관심을 갖고 관련 사업을 추진했다. 오 전무는 “우리 회사가 스마트공장을 갖추기까지는 CEO의 강력한 의지가 있었다”며 “이 자리에 참석한 협력사 분들께서도 스마트공장을 실현하기 위해선 CEO의 강력한 의지가 있어야 한다”고 조언했다.
오 전무는 용인공장을 스마트공장으로 구축하기까지 신성씨에스, 성균관대학교, 노스스타컨설팅 등 다수 업체와의 협업이 필요했다고 설명했다. 실제로 스마트공장을 구축하면서 신성이엔지는 대표공장구축 및 운영을 맡았고, 신성씨에스는 응용기술을 담당했다. 성균관대학교는 원천 기술을 제공했으며, 노스스타 컨설팅 역시 응용기술을 선보였다.
스마트공장 구축을 위해 신성이엔지는 우선, 최적 클린에너지 운영 시스템을 개발했다. 또, 기계와 인간이 협업할 수 있는 생산라인을 구축했고, 자동 생산라인 고도화 전후 효과 분석, 참조 모델 공개 및 개발 기술 시험 등을 진행했다. 신성씨에스는 지능형 동적 생산계획시스템 개발을 맡았다. 이 기업은 설계-생산계획-품질관리-에너지 고도화 시스템을 통합했고, 표준 인터페이스 기술 기반 설비·IoT·정보시스템 등을 연동했다. 성균관대학교는 현장 빅데이터 분석을 통한 기계·인간 협업 생산라인의 생산성 및 품질예측 모델을 설계했다. 또, 생산라인 최적을 위한 디지털 트윈 기반의 CPS 개념도 설계했다. 노스스타 컨설팅의 경우 빅데이터와 CPS 시스템을 담당했다. 빅데이터 기술 기반으로 실시간 제조정보를 이용한 품질 분석 및 예측시스템을 구축했고, 디지털 트윈 기반 최적의 제품·공정·기계·생산라인 설계 및 운영을 위한 CPS 시스템을 구축했다.
▲ 한국중부발전 협력사 대표 및 임직원들이 신성이엔지 용인공장을 살펴보고 있다. <사진 : 김동원 기자>
신성이엔지 용인 공장에는 어떤 자동화 시스템이 있을까?
용인 공장은 용지 면적이 2만 8,000㎡다. 그런데 근무자는 50명 내외다. 이처럼 효율적인 근무 여건을 보일 수 있었던 것은 자동화 설비가 갖추어 있기 때문이다. 오 전무는 용인 공장에 총 9개의 자동화 설비가 도입되어 있다고 소개했다.
그 첫 번째가 MES다. MES는 현장 설비 상태 및 생산 실적을 실시간 동기화하고 모니터링 해준다. 이 설비를 통해 신성이엔지는 생산 현황을 종합 모니터링 하고 라인별 계획과 실적 관리, 설비 관리를 할 수 있다. 오 전무가 그다음 소개한 것이 신성이엔지 공장이 갖춘 마이크로그리드 자동 운영 시스템이다. 이 기업은 공장에 태양광 에너지 생산시설을 630kW 설치했다. 1,974평 넓이에 1,968EA 모듈을 설치한 것이다. 또한, 효율적인 에너지 사용을 위해 1,000kWh 용량의 ESS도 설치했다. 따라서 현재 이 공장은 40% 이상의 에너지 생산을 꾸준히 이어가고 있다.
신성이엔지는 설계-생산계획-품질관리 시스템 연계를 통합 시스템을 구축하기 위해 EP(Engineering Portal)과 작업 부하 분석 및 생산현황을 분석하기 위해 CPS(Cyber Physical System)을 구축했다. 오 전무는 “3D 자동설계모델링 API 구축으로 업무 효율이 60% 이상 향상됐다”며 “작업자 CPS를 구축해 표준 작업 시간과 실시간 작업 시간을 비교, 검증할 수 있게 됐다”고 밝혔다.
또한, 이 공장에서는 무인운반차(AGV)와 자동절곡기, Casing 조립 자동화, 협동 로봇, 자동 Palletizing + Wrapping 등을 도입하며, 직원들의 업무 효율성을 높였다. 오 전무는 “스마트공장을 도입하면서 FFU 생산 효율을 기존보다 두 배 이상 높이고, 생산 단가도 낮출 수 있었다”고 말했다.
▲ 한국중부발전 협력사 대표 및 임직원들이 오동훈 전무의 설명을 듣고 있다. <사진 : 김동원 기자>
협력사 관계자들, “스마트공장 도입 속도 높이겠다”
오동훈 전무의 설명 이후 직접 공장을 방문하는 시간이 주어졌다. 중부발전 협력사 직원들의 뒤를 따라 작업장으로 들어서자 부지런히 움직이는 로봇 팔과 물건을 옮기는 무인운반차가 보였다. 또한, 회전식 모터를 이용하여 공기 중 휘발성 물질을 제거하는 휘발성 물질 제거기와 신성이엔지에서 생산하는 클린룸의 모습도 볼 수 있었다.
이번 중부발전 워크숍에 참석한 한 협력사 대표는 “스마트 고장의 모습을 직접 볼 수 있는 기회여서 좋았다”며 “신성이엔지 용인공장은 스마트공장이 너무 잘 구축되어 있어 지금 우리 기업의 현실과 괴리감도 느껴지지만, 스마트공장을 왜 도입해야 하는지 그 이유를 체감할 수 있었다”고 말했다. 또 다른 협력사 직원은 “신성이엔지 용인 공장에서 시행하는 스마트공장 시스템을 도입할 부분은 우리 회사 역시 도입해야겠다”며 “현재 정부와 지방자치단체 등의 지원이 이뤄지는 만큼, 스마트공장 구축에 속도를 높여나가야겠다”고 다짐했다.
▲ 스마트팩토리 공장 견학을 끝내고 한국중부발전 협력사 대표 및 임직원들이 기념사진 촬영을 하고 있다. <사진 : 김동원 기자>
