인더스트리 5.0 심층 분석: 현대 제조업에 미치는 의미

제1차 산업혁명은 18세기 증기기관 발명과 발전으로 시작되었습니다. 이후 기술 발전으로 대량생산과 자동화가 이루어졌습니다. 이 기술들은 산업혁명의 첫 세 단계를 대변하며, 현재 우리는 인더스트리 4.0 시대에 살고 있습니다. 아니면 이미 5단계에 진입했을까요?

 

인더스트리 4.0

인더스트리 4.0은 디지털 기술을 활용해 제조 공정의 자동화 환경을 혁신합니다. 또한 모든 것을 서로 연결해 커뮤니케이션과 효율을 개선합니다.

인더스트리 3.0이 컴퓨팅 역량으로 공정을 부분 자동화했다면, 인더스트리 4.0은 데이터를 활용해 자동화 수준을 높이고 예측 능력을 도입해 미래 이벤트에 더 잘 대응합니다. 인더스트리 4.0은 연결, 수집, 계산을 수행하는 기술 집합으로 가능해졌습니다.

인더스트리 4.0에 사용되는 기술은 다음과 같습니다.

• 정보 시스템: 경영정보시스템(MIS)과 전사적자원관리(ERP) 소프트웨어는 기업 전반에 데이터를 저장하고 배포합니다. 디지털 도구이므로 정보 전달 속도가 빠르고 글로벌 규모입니다.
• IoT: 사물인터넷(IoT)은 센서와 데이터 수집 장치를 네트워크에 연결합니다. 이로써 모든 산업 부품을 인터넷에 연결할 수 있으며, 이 장치들은 네트워크를 통해 데이터를 수집하고 전송합니다.
• 고속 네트워크 연결: IoT 기기는 초저지연의 고속 네트워크에 연결됩니다. 이는 대용량 데이터 전송을 돕습니다.
• 컴퓨팅 인프라: 데이터 저장과 처리를 위해 컴퓨팅 인프라가 필수적입니다. 인더스트리 4.0은 엣지 컴퓨팅과 클라우드 컴퓨팅을 활용해 방대한 정보를 처리합니다. 엣지 컴퓨팅은 IoT 기기가 수집한 정보를 즉시 처리하고 중요 데이터만 클라우드 인프라로 전송해 저장합니다.
• 빅데이터 분석: IoT 기기로 수집된 대량 데이터를 처리하려면 하드웨어에 소프트웨어 역량이 결합되어야 합니다. 머신러닝(ML) 알고리즘이 빅데이터에서 인사이트를 도출합니다.

 

그림 1. 품질 관리를 위한 로봇 비전 시스템은 인기 있는 인더스트리 4.0 기술입니다. FANUC 제공 이미지

 

이 모든 기술이 조화롭게 작동하면 IoT 기기로 저장된 방대한 데이터에서 가치 있는 인사이트를 추출할 수 있습니다. 이 인사이트는 공정 개선, 자동화 향상, 품질 관리를 이끕니다. 또 빅데이터 분석의 예측 측면은 예지보전, 수요 예측, 원자재 가격 전망 등 비즈니스 운영에 이로운 예측에 활용됩니다.

 

인더스트리 5.0

산업혁명의 시대가 이름으로 직렬화되어 있듯, 다음 진화 단계는 인더스트리 5.0이 될 것입니다. 하지만 인더스트리 5.0을 정확히 구성하는 것이 무엇인지는 불분명합니다.

 

미래를 예측하는 가장 좋은 방법은 미래를 창조하는 것이다. 아브라함 링컨

 

인더스트리 5.0은 브레인스토밍 단계에 있다고 볼 수 있습니다. 인더스트리 5.0은 산업 리더들이 만들어가는 것입니다. 어떤 기술이 인더스트리 5.0에 포함될지에 대한 합의는 없습니다. 하지만 사상가들 사이에서는 새로운 산업혁명 시대가 어떻게 보일지에 대한 큰 그림의 아이디어가 있습니다.

 

그림 2. 산업용 로봇.

 

대기업들은 디지털 전환의 길을 걸으며 인더스트리 4.0 기술을 수용하고 있습니다. 인더스트리 4.0의 완전한 채택까지는 아직 수년이 남았습니다. 한편, 민첩한 스타트업들은 인더스트리 5.0의 기초를 다지고 있습니다. 그들은 인더스트리 5.0의 아이디어를 구축하며 공간을 만들어가고 있습니다. 전망이 좋아 보이면 막대한 자본 유입과 대형 산업 기업의 참여가 뒤따를 것입니다.

 

인더스트리 5.0은 어떻게 보일까요?

이전 산업혁명 시대는 대량생산, 규모 확대, 효율 증대, 비용 절감에 초점을 맞췄습니다. 이러한 목표 추구 과정에서 개인의 선호는 우선순위가 아니었습니다. 맞춤형 제품은 프리미엄을 지불할 의사가 있는 소비자 몫이었고, 이는 맞춤형 제품이 모두에게 접근 가능하지 않음을 의미했습니다.

인더스트리 5.0은 제품 맞춤화를 민주화하는 것을 목표로 합니다. 인더스트리 2.0이 대량생산에 집중했다면, 인더스트리 5.0은 대량 맞춤화(mass personalization)에 집중할 수 있습니다. 인더스트리 5.0은 인더스트리 4.0의 기술을 인간 중심으로 재배치할 수 있습니다. 인간의 혁신을 지원하고 촉진하는 인간-기계 협업이 핵심입니다.

제품 맞춤화에는 인간의 창의성이 필요합니다. 인더스트리 5.0에서는 인간이 맞춤화 요소를 담당하고, 로봇은 인간의 사고 결과물을 실제화합니다.

 

인더스트리 5.0에 관여하는 기술

인더스트리 4.0의 모든 기술이 인더스트리 5.0에서도 사용되지만, 기술 초점이 개인에게 맞춰집니다. 장비, 기계, 부품은 네트워크를 통해 서로 통신하는 IoT 기기가 됩니다. 인공지능(AI)과 머신러닝은 인더스트리 5.0 모든 운영의 신경 중심이 되며, 클라우드 컴퓨팅 인프라 위에서 작동합니다.

인더스트리 5.0에서 두드러질 기술은 3D 프린팅입니다. 이 기술은 최소 비용으로 맞춤화를 실현할 잠재력이 있습니다. 기술 발전으로 3D 프린터 비용이 낮아지면 대량 채택이 다음 산업혁명의 선구자가 될 것입니다.

 

그림 3. 공장 환경에서 인간과 협업하는 코봇. Universal Robots 제공 이미지

 

코봇(협업 로봇)도 또 다른 핵심 기술입니다. 코봇은 일반적인 산업용 로봇과 다릅니다. 코봇은 인간 협업에 초점을 맞추며, 인간을 중심으로 설계되어 인간을 이해하고 함께 작업합니다.

 

인더스트리 5.0의 미래

인더스트리 5.0이 달성하려는 목표의 비유는 만화 시리즈 <아이언맨>의 자비스(Jarvis)입니다. 자비스는:

• 연결되어 있습니다
• 강력한 인공지능을 가집니다
• 클라우드 인프라에서 작동합니다
• 모든 정보 시스템에 접근합니다
• 인간을 이해합니다
• 인간과 협업합니다
• 단조로운 작업을 수행합니다
• 인간을 중심에 둡니다

자비스의 기능은 토니 스타크의 개인적 필요를 중심으로 돌아갑니다. 토니는 창의적 활동에 몰두하고, 자비스는 그를 위해 모든 무거운 일을 처리합니다. 이는 인더스트리 5.0이 달성하려는 모습일 것입니다. 동의하지 않으시나요? 자동화의 미래에서 인더스트리 5.0이 무엇을 목표로 할지 어떻게 보시나요?