모두를 연결하는 IoT, 과연?[변화]
사물인터넷의 현황과 각 국가의 대응을 중심으로 확실하게 알아보자.
요즘 각종 언론에서 특종으로 매일 다루고 있는 단어가 있습니다.
바로 <제4차 산업혁명>입니다.
이제는 대한민국의 10~50대 연령층은 모두 알고 있는 단어일 것입니다.
Google의 AlphaGo로 인한 것인데요.
천하의 이세돌 기사에게 이긴 알파고에 관심이 쏠릴 수밖에 없죠. 이 일을 계기로 제4차 산업혁명이 부각되었습니다.인공지능로봇인 AlphaGo가 이세돌 바둑기사를 이김으로써, 우리나라 사람 뿐 아니라 전 세계의 사람들이 모두 놀랐습니다.
이 일을 계기로, 첨단과학기술에 대한 관심이 높아짐은 물론 <제4차 산업혁명>에 대한 관심 역시 높아졌습니다.
그래서 이번 기회에 <제4차 산업혁명>에 대해 확실히 알아보아야 한다고 생각했습니다.
사실 지난번에도 제가 다른 포스팅을 통해서 <제4차 산업혁명>에 대해서 다루었었는데요.
당시에는 단순히 일자리, 정부의 역할론에 치중해서 다루었습니다.
그러다보니 정작 알맹이라고 할 수 있는 제4차 산업혁명의 실제내용에 대해서는 제대로 다루지 못했습니다.
이러한 이유로 오늘 주제는 다음과 같습니다.
첫째, 제4차 산업혁명으로 인한 변화(IoT를 중심으로)
둘째, 각 선진국의 동향과 참고할 점
셋째, 개인적인 의문
오늘의 세 가지 주제 중에서도 세번째 주제에 대해서는 여러분과 의견이 다를 수 있을 것 같습니다.
부족한 점 있으시면 가감없는 지적 부탁드립니다.
<제4차 산업혁명>의 키워드를 꼽으라고 하면 '네트워크'라고 할 수 있습니다.
이 안에는 사물과 사람, 사물과 사물 등 오늘날에 존재하는 모든 것을 연결한다는 의미가 담겨있습니다.
그렇기 때문에 <제4차 산업혁명>의 핵심은 뭐니뭐니해도 '사물인터넷(Internet of Things, 줄여서 IoT)'라고 할 수 있습니다.
이 IoT에 대해서 이해해야만 제4차 산업혁명을 이해할 수 있습니다.
IoT는 '사물인터넷(Internet of Things)'의 약자로 이름에서 알 수 있듯이, 사물인터넷은 사람과 사람간의 통신을 넘어 사물에 IP 주소를 부여하고 사람과 사물, 혹은 사물과 사물간의 통신을 이끌어내는 기술을 일컫습니다.
유비쿼터스, 클라우드 시스템 등 오늘날 인기를 얻고 있는 플랫폼들이 '연결'을 소재로 성공한 측면을 고려해보면 대부분의 전문가들과 언론들은 IoT 기술 및 기기의 활용도가 향후 더더욱 높아질 것이라고 예측하였습니다.
2021년까지 고공상승할 것이라고 예측했습니다. 그만큼 활용도가 많아질 것이라는 얘기죠.하지만 오늘날 우리들은 IoT 얘기를 많이 듣기는 하지만, 정작 이 IoT로 인한 혜택은 실감하지 못하고 있습니다.
가장 근본적인 이유는 IoT라는 것이 2010년에 독일이 <인더스트리 4.0>이라고 선언한 순간에 '툭'하고 튀어 나온 것이 아니라 오래전부터 개발되거나 이미 실용화되어온 기술들을 통합하는 개념이기 때문입니다.
또한, 굳이 IoT가 아니라도 우리는 스마트폰, 클라우드 시스템, 센서 등으로 어느정도 연결되어 있었기 때문입니다.
실제로 오늘날 가정집을 보면 TV와 에어컨 등을 리모컨으로 ON/OFF할 수 있고, 냉장고야 조리 준비할 때 자연스럽게 여닫거나 할 수 있습니다.
즉, 이미 리모컨, 센서 등으로 이미 어느정도 연결되어 있기 때문에 굳이 IoT가 편리하다고 굳이 비싼 돈을 줘가면서까지 설치/이용할 이유가 없다는 것입니다.
그렇기 때문에 일반 기업들 입장에서는 B2C용 IoT를 위한 비즈니스 모델을 개발하기가 어렵고, 현재까지 뚜렷한 비즈니스 모델이 없는 상황입니다.
스마트홈이니 의료기기 등을 거론합니다만, 아직은 지켜봐야 하는 실정입니다.
오히려 현재 IoT로 인한 혜택을 가장 크게 보고 있을 분야가 산업 분야, 그 중에서도 제조업 분야입니다.
일반적으로 우리가 경영학 교육과정을 통해 배우는 제품개발 및 수급 과정은 다음과 같습니다.
시장조사->제품기획->제품설계->제품조립->출고
사진에는 빠졌지만, 가장 먼저 시장조사를 합니다. 이 부분은 리서치업체에 하청주는 경우가 많아서 사진에는 빠져있습니다.여기서 키포인트는 '시장조사'와 '제폼조립'입니다.
'시장조사'를 통해 기업들은 "소비자들이 어떤 제품을 원하는지", "어느 정도 수량으로 제품을 생산할 지"에 대한 결론을 내립니다.
'제품조립'은 제품을 생산함과 동시에 제품조립단계에서의 낭비, 비효율성 문제를 고려합니다.
이 두 가지 과정에서 오판을 하게되면 기업의 손실은 어마어마하게 커집니다.
글로벌 자동차 제조회사인 도요타가 'JIT(Just In Time) 생산시스템', '간판생산방식' 등을 도입한 이유도 이 과정에서의 낭비, 비효율성을 줄이기 위해서입니다.
낭비, 비효율성만 제대로 줄여도, 어느 정도의 마진이 보장되기 때문입니다.
도요타는 JIT 생산방식을 확립하기 위해 무려 30여년을 쏟아부었는데, 이제는 그게 한번에 진행되고 있습니다.하지만 이 방식 역시 한계가 있을 수밖에 없습니다.
예를 들어, 도요타의 가장 큰 위기였던 '2008년 리콜 사태'당시에도 자동차 기능에 문제가 생겼던 원인이 '과도한 원가절감전략' 때문이라는 말이 나왔기 때문입니다.
즉, 극한으로 무엇으로 추구한다는 것이 핵폭탄이 되어 돌아올 가능성이 얼마든지 있다는 것입니다.
여기서 IoT가 큰 역할을 할 수 있습니다.
IoT에 '인터넷(Internet)'이라는 단어가 포함되어 있다는 것을 보면 알 수 있듯, IoT는 기본적으로 IT기술입니다.
즉, 그동안 분리되어 왔다고 생각했던 IT분야와 제조분야가 결합된다는 것입니다.
<제4차 산업혁명>에서는 IT기술을 통해 제조과정의 모든 하부 시스템, 프로세스, 공급자와 소비자 네트워크 등과 훨씬 더 긴밀하게 연결되고, 이로 인해 시장은 전보다 더 복잡하고 정교한 제품을 생산가능해집니다.
이 IT기술은 지능형 로봇과 기계, 빅데이터, 에너지 효율성과 분산화, 가상 산업화 등 우리가 <제4차 산업혁명>을 말할 때 나오는 기술들을 모두 포괄합니다.
또 이 기술들은 생산 과정에서 보다 많은 자유와 유연성을 제공합니다.
비교적 낮은 생산 원가로 일대일 고객 맞춤형 제품 생산이 가능해진다는 것입니다.
최근 Tesla와 같이 다른 브랜드와는 다른 느낌을 주는 제품 및 서비스들이 오늘날 인기를 얻고 있다는 것을 보면 이 IoT의 장점이 더욱 극대화할 수 있습니다.
Tesla와 같은 방식이 이제 일반화될 것이라는거죠. 이제는.이전의 제조업 체계는 기본적으로 '소품종 대량생산'에 특화되어 있었기 때문에, 소비자 하나하나에 맞춰 제품을 제때에 생산해 출고하기가 힘들었습니다.
실례로, Tesla만 해도 소비자들이 웹페이지를 통해 차량을 커스터마이징할 수는 있으나, 이 과정에서 생산체계의 한계때문에 계속 연기되는 것을 들 수 있습니다.
Tesla의 경우, 영업이익이 적자나고 있는 이유가 잘 팔리지 않아서가 아니라, 생산이 계속 지연되기 때문입니다. 이전 제조방식의 문제 때문이지요.여기서 IoT기술을 도입하게 되면 이야기가 달라집니다.
생산 공정에서 사용하는 각종 장치 및 설비들에 이를 관리하기 위한 다양한 센서를 부착하고, 이 센서들은 클라우드와 연동하여 데이터 수집(빅데이터), 모니터링, 제어하고 관련 정책을 수립합니다.
한마디로, 기기에 설치된 센서들이 생산공정을 알아서 조절한다는 것입니다.
이러한 IoT의 생산공정 활용으로 인한 장점으로 다음의 2가지로 정리할 수 있습니다.
첫째, 속도입니다. 제품 개발에서 시장 출시, 주문에서 도착까지의 소요 시간을 점차 단축할 수 있습니다. 원격 모니터링과 예지 정비로 장비와 산업 플랜트의 고비용 다운 타임이 사라지고 가동 중단 역시 줄일 수 있습니다.
둘째, 유연성입니다. 디지털화, 연결성, 가상 도구 설계로 맞춤형 대량 생산 시대가 열릴 것입니다. 궁극적으로 일련의 소규모 생산이 가능하고 수익도 발생할 것입니다. 가장 중요한 것은 인간과 기계는 훨씬 더 생산적으로 일하고 자원은 좀 더 효율적으로 사용될 것입니다.
실제로 몇몇 기업들은 이 IoT기술의 활용으로 생산효율성을 이전에 비해 두자릿수로 향상시켰습니다.
첫 번째 사례로, 타이어 제조회사인 Pirelli를 들 수 있습니다.
Pirelli는 차세대 IT환경의 하나로 14단계의 전통적 타이어 제조과정을 3단계로 축소할 수 있는 모듈형 통합로봇시스템(MIRS, Modular Integrated Robotized System)을 도입했습니다.
이 MIRS는 원자재보급, 타이어 선택부터 경화(Vulcanization)와 품질 관리까지 제조 전체 과정이 통합 소프트웨어로 제어됩니다.
보통 타이어는 위 사진과 같이 복잡한 과정을 거쳐 생산되는데요. IoT를 활용하게 되면서 저 과정 중 대부분이 없어지거나 줄어든다고 합니다.빅데이터를 알아서 분석하여 대처하는 소프트웨어가 통제하는 MIRS는 타이어를 중단없이 원활하게 생산해냅니다.
반제품의 추가나 임시 재고가 필요없고, 에너지 소비도 적습니다.
여기다가 원자재에서 완제품으로 제조되기까지 소요 시간은 50%로 급감했습니다.
두 번째 사례로, 오토바이 제조회사인 Harley-Davidson을 들 수 있습니다.
Harley-Davidson은 '1200 Custom'과 'Street Bob' 모델을 워싱턴 북족 100마일 거리에 있는 펜실베니아 요크 공장에서 제조합니다.
소비자들은 바이크 빌더(Bike Builder)를 이용해 온라인으로 자신만의 맞춤형 바이크를 설계한 후 판매자에게 주문합니다.
그리고 바이크 생산은 전처럼 21일이 아닌, 6시간 만에 제조됩니다!!!
소비자들은 제조가 시작되기 직전의 마지막 순간까지도 유연하게 바퀴, 의자, 핸들, 발을 올려놓는 위치, 도장, 안전장치 옵션, 이름을 언제든지 바꿀 수 있습니다.
이러한 것을 가능케하는 것 역시 IoT기술입니다.
최근 완공된 York 공장에서는 센서가 모두 장착되어 있습니다. Harley-Davidson은 IoT 기술 덕분에 생산 소요 시간을 획기적으로 줄였고, 이제 제조는 과거처럼 20일 이상 걸리는 것이 아닌 하루 만에 이루어지게 되었습니다.
위 두 사례만 봐도 알 수 있듯이, 오늘날 대부분의 제조업체들의 생산성 및 수익이 IoT를 활용함으로써 극대화되었습니다.
그리고 그들의 수익이 급증하게 된 것은 IoT를 위시한 센서, 소프트웨어 활용으로 유연성, 낭비감축 등이 향상되어 맞춤형 생산체계, 다품종 소량생산이 가능해진 데에 있습니다.
이를 통해 산업분야에서는 어느정도 IoT의 역할과 동기가 어느정도 확립되었다고 할 수 있습니다.
전 세계의 선진국에 위치한 제조업체들은 IoT와 제조공장을 결합한 '스마트 팩토리'로 나아가게 될 것입니다.
독일의 유명컨설팅회사인 Roland Berger에서는 IoT로 인해 단순 스마트 팩토리로 변화될 것 외에도 제조업의 각 분야에서 변혁이 시작될 것이라고 예견했는데요.
구체적으로 분류해서 설명하자면 다음과 같습니다.
Roland Berger는 독일의 컨설팅회사인데요. 메르켈 독일 총리의 제4차 산업혁명 정책입안에 결정적인 영향을 미쳤다고 합니다.첫 번째, 제조분야입니다.
스마트 팩토리는 디지털 이전의 수준과 비교했을 때 10~20% 정도 제조 비용이 절감될 것으로 전망됩니다.
점차 증가하고 있는 첨단 로봇 및 기계가 이런 개선을 이끄는 하나의 요소가 될 것입니다.
자가 변경(Self-Reconfiguring) 기계와 협업 로봇처럼 인간과 로봇의 협업 기술이 점차 주류가 될 것입니다.
여기서 비용 절감 요소는 다음과 같을 것으로 전망됩니다.
첫째, 자율 최적화 시스템의 개발과 가상 공장 및 제품의 활용
둘째, 직무 기능이 새로운 요구사항에 맞춰 조정되고 있는 인력의 유연성 입니다.
당장은 로봇이 인간을 완전 대체하지는 않을 것입니다. 하지만 가격이 낮아지는 그 즉시 완전히 대체될 것입니다.이런 부분들이 실현되면 운영 장비 효율성 증가, 기계 유휴 시간의 감소, 생산 준비 시간 단축, 전환 시간 단축, 프로세스 제어 루프 향상에 이르기까지 다양한 범위에 걸쳐 긍정적 효과가 나타날 것입니다.
두 번째, 물류분야입니다.
일반적으로, 공급 사슬의 통합과 고도화된 자동 인프라 및 공장 물류를 통해 향후 몇 년 내 물류 효율성은 당연히 향상될 것이라고 보고 있습니다.
이와 같은 전반적인 변화는 내부 물류 계획을 최적화할 수 있는 스마트 물류 창고와 수요 중심의 소재 및 상품 준비에 의해 추진될 것입니다.
스마트 물류창고를 운용할 경우, 동일 공간에 더 많은 물자를 적재할 수 있습니다. 이것만 해도 엄청난 이득입니다. 업계분들은 다들 아시겠죠?이 영역의 발전 역시 제조 물류비용을 10~20% 정도 감소시킬 것으로 예상하고 있습니다.
세 번째, 재고분야입니다.
미래의 스마트 공장은 제조업체들이 현재의 재고 수준과 미래에 필요한 재고 물량을 더 잘 파악하고 관리할 수 있도록 해줄 것입니다.
이 분야의 새로운 기술은 제조업체가 재고 비용을 점차 30~50% 감소해나갈 기회를 제공합니다.
제조업체와 고객 간 인터페이스와 공급자 네트워크의 연결성을 개선하는 가상 물리 시스템 같은 솔루션은 제조업체가 안전 재고를 줄이고 채찍 효과(Bullwhip Effect, 수요 정보가 공급 사슬상의 참여 주체를 하나씩 거쳐 전달될 때마다 계속 왜곡되는 현상)를 관리할 수 있도록 해줄 것입니다.
네 번째, 품질분야입니다.
스마트 팩토리는 제품 품질 수준과 관련 프로세스에 큰 영향을 미칠 것입니다.
게다가 비용 절약의 10~20%가 품질 개선에서 나올 것으로 기대됩니다.
스마트 공장 기술은 점차 제조업체가 언제 어디서 품질상의 문제가 생기는지 모니터링하고, 심지어 예측까지 할 수 있도록 도울 것입니다.
이 예측 품질 제어와 함께 실시간 품질 테스트 보급 증가와 강화는 제조 결함 및 다른 품질 관련 비용을 줄이는 데도 효과가 있습니다.
다섯 번째, 복잡성분야입니다.
새로운 기술은 제조상 복잡성과 관련된 비용 절감 효과를 일으킬 것입니다.
스마트 로봇, 스마트 제품, 모듈 방식의 생산 등은 복잡한 생산 프로세스를 효율적으로 처리할 수 있게 해줄 것입니다.
이런 방식으로 스마트 팩토리는 가능한 한 빠르게 생산 문제와 다른 제조상 복잡성 관련 문제를 해결할 것입니다.
복잡성 해결을 통해 얻을 수 있는 잠재적 비용 절감 효과는 60~70% 사이로 추정되고 있습니다.
여섯 번째, 유지보수입니다.
끝으로 유지보수는 이전 제조 시대와 비교할 때 효과성과 총비용 수준 양쪽 모두에서 엄청나게 개선될 것입니다.
많은 기술이 공장을 최적의 가동 작동 상태로 유지하고 운영 업무를 능률화하여 결국 10~20% 사이의 유지보수 비용 절감 효과를 축적할 것입니다.
현재 가장 각광받고 있는 솔루션이 Catia, Simulia입니다. 저는 여기 면접 떨어져서 못갔네요....ㅠㅠ이미 예지 정비, 예비 부품 재고의 최적화, 그리고 유지보수 업무의 역학적 우선순위 지정 등에 활발히 적용되고 있습니다.
이와 같이 이제 제조업체는 IT기술과 결합하여 제품 생산부터 물류, 유지-보수을 포함한 모든 과정에서 변화를 겪을 것이라는 건 자명합니다.
그리고 앞으로의 IT기업들의 위치 역시 더욱 강화될 것이라는 것도요.
대부분의 IT업체들, 특히 미국 기업들이 이 분야에서 강세를 띄고 있습니다.어찌되었든 소비자 입장에서는 이러한 제조업의 발전으로 많은 혜택을 볼 것으로 전망됩니다.
자기가 원하는 상태로, 빠른 시일내에, 그리고 싼 가격에 얻을 수 있으니 이만큼 좋은 것은 없지요.
다만 이러한 변화도 결국 해당 국가의 인프라, 정책역량이 어느 정도에 되느냐에 달려있습니다.
그렇기 때문에 주요 선진국가들의 행보를 살펴보아야 하는데요.
이 부분은 다음 포스팅에서 다루도록 하겠습니다.
