혁신이 어려운 것은 현장에 답이 있어서다[128]

박정수 성균관대 스마트팩토리 융합학과 겸임교수

[박정수 성균관대 스마트팩토리 융합학과 겸임교수] 우리나라는 이미 선진국 대열에 진입하고 있다. 많은 것을 선도적으로 준비하고 도전해야 하다는 처지(處地)에 놓인 것이다. 특히 제조 산업의 현주소가 그렇다. 지적 재산권과 특허권 기반의 기술 마케팅 경영의 시대가 대표적이다. 과거 이들은 권리(權利, right)만 획득하면 되는 것으로 생각해 온 측면이 있었지만, 앞으로 산업 선진국으로서 또는 선진 산업국가로서 과거와 다른 도전에 직면하고 있다. 권리 획득을 넘어 연구(R&D)와 기술 마케팅을 접목하여 글로벌 시장을 선도해야 한다.

산업계나 개별 기업이나 그 핵심은 실시간 피드백(real-time based feedback)을 기본으로 생태계가 변화하고 있기 때문에 속도(speed) 경영에 주목해야 한다. 정보통신기술(ICT)을 접목한 스피드 경영과 시장 대응 역량의 키(Key)는 상호 운용성(inter-operability)이다. 무조건 빠르면 되는 것이 아니고 빠르게 하면서도 더 세심하게 더 치밀하게 데이터와 아날로그 기술을 적용할 수 있어야 한다. 특허의 권리나 기술마케팅을 경쟁우위적으로 전개하기 위해서는 디지털 기술과 아날로그 기술을 접목하고 융합하는 현장 지향적인 접근방법이 필수적이라면, 상호 운용성(相互 運用性)은 기본 중에 기본이다.

본질적으로 현장에 답이 있기 때문에 혁신이 어려운 것이다. 그래서 혁신은 산업 육성과 기업 성장의 영혼(inspiration)이라고 많은 전문가들이 말한다. 공감이 간다. 모든 기업이나 산업이 지금의 자리(positioning)보다 더 높은 곳에 오르려면 예측할 수 없는 수많은 리스크(risk)에 맞서야 한다. 제조업은 그 정도가 타 산업에 비해서 더 심하고 복잡하게 전개되는 특성을 갖고 있다. 그래서 스마트팩토리 구축을 통해 다양한 시장의 리스크(risk) 뿐만 아니라 시장과 고객의 변화된 트렌드(trend)를 예측하여 시장 대응력을 극대화하는 새로운 전략적인 틀과 제조 플랫폼을 만들어 간다고 생각하는 것이 합리적인 접근이다.

그러므로 스마트팩토리 구축은 제조 산업의 미래 생태계를 조성하는 역동적인 플랫폼이여야 한다. 다시 말해 과거 산업단지를 조성하는 주요 인프라가 토지와 기반 시설이라면, 스마트팩토리 시대 산업단지는 과거 하드웨어(h/w) 기반 인프라 토대(土臺) 위에 소트프 파워(s/w power) 기능을 추가해야 한다. 그 이유는 스마트팩토리의 핵심 중 하나는 제조 지능화(manufacturing intelligence)이기 때문이다. 제조 지능화는 제조업에서 활용하는 시스템의 정량적인 데이터, 사물인터넷(IoT) 기반의 빅데이터와 인공지능을 적용하여 새로운 통찰력과 예지력을 통하여 지능형 시스템에 의한 자동화, 자율화 및 협업화를 도모함으로써 제조 시스템을 위한 생산성 뿐만 아니라 시장과 고객 대응력 향상을 위한 유연성 및 친환경성을 향상하는 새로운 제조 경영 개념이기 때문이다. 아래 그림은 스마트팩토리(SFaaS)의 상호 운용성(inter-operability)을 보여주고 있다.



이러한 제조 지능화는 기존 사람의 경험이나 패턴에 의존하던 방식에서 아날로그 경험에 디지털 경험을 접목하여 지속 가능한 경험 디자인을 실현할 수 있어야 한다. 그 핵심이 상호 운용성이다. 따라서, 데이터가 이기종 시스템 간에 제약 없이 서로 호환되어 언제 어디서 나 사용될 수 있는 데이터 상호 운용성(data interoperability)은 제조 지능화, 즉 스마트팩토리를 위한 필수적인 전제조건이며, 시스템 또는 제품이 고객 및 사용자 입장에서 특별한 노력 없이도 다른 이질적인 시스템이나 제품이 동시에 잘 작동되는 호환성과 유사한 능력이다. 물론 이를 위해서는 표준화 작업이 필요하다.

최근에 4차 산업혁명, 즉 연결의 기능이 강조되면서 네트워크(network)가 곧 컴퓨터라는 개념이 현실화되어 상호운용성이 정보통신기술(ICT) 제품의 사용 품질 관점에서 그 중요성이 점차 커지고 있다. 예를 들어, 공표된 인터페이스 표준을 적용하여 해당되는 제품의 인터페이스를 즉각 다른 제품의 인터페이스로 변환할 수 있는 “서비스 보로커(Service Broker)”를 사용할 수 있어야 한다. TCP/IP, HTTP, 그리고 HTML을 포함해서 월드와이드 웹을 위해 개발되었던 일련의 표준들이 좋은 예다.

빅데이터와 인공지능 기술, 그리고 사물 인터넷(IoT) 기반의 정보통신기술(ICT)과 5G와 클라우드 컴퓨팅 기반 네트워크 환경의 발달과 개인화 및 사유화로 분산되어 있는 지식 정보 자원들의 통합 서비스가 요구되면서, 이들 간의 상호 운용성(inter-operability) 확보는 그 어느 때보다 중요해졌다. 지금까지 이기종 시스템들과 개인 상호 간의 데이터 교환을 위한 상호 운용성 확보 노력으로 자원들 간의 구조적 문제 해결이 주목받고 있다. 하지만 개인과 조직, 그리고 자원들 간의 진정한 상호 운용성이 이루어지기 위해서는 목적 지향적인 기능과 역할(function & role) 관점에서 데이터 기반 자원들 간의 상호운용성(inter-operability)까지도 이루어져야 한다. 다시 말해, 사람과 사물을 포함한 자원들 간의 상호운용성이 제조 지능화의 출발선이다.

그러므로 제조 지능화를 위한 스마트팩토리 구축은 사물 인터넷(IoT) 기반의 커넥티드(Connected) 로보틱스와 각종 제조 장비, 3D 프린팅, 클라우드 컴퓨팅, 빅데이터 관리와 인공지능(AI) 기술, 그리고 데이터 기반의 자원들 간의 상호 운용성(inter-operability) 관점(觀點)에서 설계되고 관리되어야 한다. 그 까닭은 미래 산업의 기술 표준은 상호운용성이 핵심 관점으로 부각되고 있기 때문이다. 앞에서 언급한 스피드 경영의 키(key)도 상호운용성이 핵심이다. 따라서 제조 산업의 경쟁우위를 위해 구축되는 스마트팩토리 플랫폼과 각종 기술들도 상호 운용성 관점에서 검토되어야 한다. 왜냐하면 모든 수단들은 상호 운용성(inter-operability)이 기술과 기능을 가늠하고 있기 때문이며, 이러한 상호 운용성 바탕 위에 구축되는 각종 수단들이 다양한 기능을 발현(發現)하는 확장성(scalability)이자 목적을 실현하는 핵심 기능이기 때문이다.

궁극적으로 상호 운영성(inter-operability)을 향상시키는 것은 제조 복잡성을 해결하는 가늠자이다. 제조 현장의 제조 전문가 행동은 크게 동작과 객체(설비 및 사물)를 통해 표현할 수 있다. 제조 활동을 이해하기 위해서는 인간의 동작 뿐만 아니라, 객체와의 상호 작용(inter-activity)이 고려되어야 한다. 인간과 객체 간의 상호 작용(inter-activity))은 최신의 정보통신기술(ICT)에 의해 풍부하고 다양하게 표현될 수 있으며, 빅데이터와 인공지능(AI)에 의해서 세부적인 표현들이 요구되면서 지능화를 위해 대규모 데이터 셋(data set)들이 등장하고 있다. 그러나, 정보의 개인화 현상에 의해 각자의 표현 방식으로 정보를 제공하면서 서로 간의 상호운용성이 저하되고 있으며, 반면에 새로운 객체나 관계를 추가, 수정, 삭제하기 어렵게 만드는 측면도 존재한다.

특히, 스마트팩토리 구축 시 사물 인터넷(IoT)을 중심으로 네트워크의 성능과 규모가 확대됨과 동시에 다양한 기기들에 정보처리 기능이 내장되어 네트워크에 연결됨에 따라, 정보통신기술의 적용 범위가 양적이나 질적으로 급속히 팽창하고 있다. 이러한 추세를 반영하여 네트워크 중심의 지능화된 정보화 환경을 구축하기 위해서는 다양한 융합 기술을 탑재한 제품을 개발하거나 도입하여야 하기 때문에 상호작용(inter-activity)과 상호 운용성(inter-operability)이 주목된다. 따라서 기존의 업무 처리용 정보관리 시스템 운용 환경에 비해 훨씬 복잡하며, 이들을 서로 연계하여 통합 시스템을 구축하는 과제는 지금의 정보화 거버넌스 체계로는 풀기 쉽지 않은 문제이다.

그러나, 이러한 문제를 해결하기 위해서는 제조 조직 전체의 정보 자원을 일관성 있게 통제하기 위한 기준 수립 및 구축 및 유지 관리, 제조 현장의 사람과 사물의 정보 자원을 통합하기 위한 상호 운용성 관리, 또한 상호 작용과 운용 중에 발생하는 정보의 손실 또는 침해를 막기 위한 정보보호 활동 등을 거버넌스 체계에 포함하여야 한다. 그러므로 상호 운용성 관리는 정보화 관리 관점에서 기존의 하드웨어(h/w)와 소프트웨어(s/w)를 벗어나 보다 근본적인 자원인 “데이터”로 전환하여야 한다. 데이터는 정보통신기술의 근원이며 조직의 핵심이기 때문이다.

끝으로 상호 운용성(inter-operability)을 지속 가능하게 유지시키기 위해서는 지식 정보의 표준은 이제 더 이상 선택 사항이 아닌 필수 사항이다. 단순히 비용 절감과 효율성을 극대화하기 위한 수단으로써 가 아니라, 분산되어 있는 지식 정보 자원의 효율적 생산, 유통, 공유, 관리를 위해 지식 정보 표준화 작업은 매우 중요하다. 기존 시스템 간의 상호 운용성 확보를 위한 노력에서부터, 지금은 데이터 간의 상호운용성 확보 표준화 단계에 와있다. 더 세부적으로는 데이터 간의 구조적인 상호 운용성 확보뿐만 아니라 기능과 연계된 상호작용과 인공지능 기술을 활용한 지능화 관점의 상호 운용성 확보를 위해 초점을 맞춰야 한다. 이러한 상호운용성이 확보되어야 제조 기업에 구성된 각종 시스템 자원들 간의 상호작용을 통해 제조 현장 사용자들이 원하는 정보를 교환할 수 있는 환경이 구축된다. 그래서 상호 유용성 확보는 스마트팩토리 플랫폼의 규칙(Rules), 로직(Logic), 논리적 추론(comprehensive reasoning), 증명(Proof), 신뢰(trust)에 대한 지속 가능한 가늠자이자 표준이어야 한다.