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동향

[제180호 과학기술&ICT 동향] 스마트 제조 최근 D.N.A 기술 활용 동향 분석 등

 

스마트 제조 최근 D.N.A 기술 활용 동향 분석 등

 

1 연구 개요
글로벌 대비 국내 제조업 경쟁력 지수는 하락일로로 제조업 혁신이 필요
GDP 대비 국내 제조업 비중은 27.5%로써, 세계 2위(’19년 기준), OECD 회원국 중 1위로 한국은 제조업 중심국가
- 반면, 한국의 글로벌 제조업 경쟁력 지수*는 ’10년 3위→’20년 6위로 하락 전망
- 한국의 순위 하락은 상위 국가와 비교하여, 인적자원, 가격경쟁력, 인프라 등에서 비교 열위에 기인
- 중국은 저렴한 인건비로 인한 경비절감, 독일은 정책적인 지원과 산업인프라, 미국은 인건비와 에너지를 제외한 인적자원, 인프라, 정책지원 측면에서 제조업 경쟁력을 유지 중

중국의 􋺷중국제조 2025􋺸의 가장 큰 피해국은 대한민국
- 중국 제조 2025의 가장 큰 피해국은 대한민국이고 이미 반도체, 디스플레이, 자동차, 배터리 등 중국과의 격차는 상당 부분 좁혀진 상황
* LG디스플레이 ’17년 영업이익 2조4천억원→’19년 영업적자 1조3천억원 (LG디스플레이 재무제표)
- 미중 무역분쟁으로 􋺷중국제조 2025􋺸를 포기한다고 하였으나, 2019년 과학기술 예산은 13%(60조원*)이상 증액하였고, 후속으로 인공지능, AI, 데이터 유통 등 􋺷중국표준 2035􋺸를 준비 중
* 우리나라 R&D 예산은 2019년 20.5조원, 2020년 24.1조원으로 중국의 1/3 수준 

세계 경제포럼은 제조업 혁신을 위해 2018년부터 등대공장(사실상 스마트 제조)을 선정 발표하여 제조업 청사진을 제시
전 세계에서 2018년 9개→2019년 44개를 지정, 산업별 제조공장의 미래를 제시
* 한국은 AI기반 초정밀 도금기술, AI기반 고로 조업 자동제어 등을 활용하는 포스코가 유일 선정
- 해당 공장은 스마트 제조 도입 이후, 생산성, 효율성 등 주요 제조지표에서 최대 200%의 개선된 성과를 달성

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스마트 제조는 공장 자동화에 ICT기술을 활용하여 인간의 오류를 최소화한 제조 시스템으로 제조업의 미래
IIoT, 클라우드, AI 등 ICT기술을 접목하여 제품기획/설계 → 제조 → 물류(또는 유통) 3개의 제조 단계 間 유기적인 관계를 통해 생산성, 품질, 고객만족도 등 투입 자원 대비 최대 효율성을 목적으로 하는 제조 시스템
- 제품 생산을 제조 공정에 국한하지 않고 제품 사용자의 수요를 생산과 연계 하여 공장 자동화에 물류를 추가・확장한 개념
- 스마트 제조의 지향점은 Data, Network, AI에 의한 자율성에 기반하는 제조 시스템
- 생산의 주체가 증기(1차) → 전기(2차) → 컴퓨터(3차) → 데이터(4차)로 전환되는 제조 시스템

본 보고서는 스마트 제조의 DNA(Data-Network-AI) 기술 관점에서의 활용 동향을 통해 향후 정부 및 산업계가 대비해야 할 방안을 제안하고자 함

2 스마트 제조에서의 DATA 기술 활용 동향 분석
데이터 흐름에 따른 IIoT/Edge/Cloud/Digital Twin과 데이터 전반에 대한 ICS(Industrial Control System) 산업 보안 기술로 분류

(IIoT/Edge/Cloud/Dital Twin) IIoT를 통해 데이터가 생성되고, 네트워크를 통해 SCADA, MES, PLM, MoM 등의 활용을 위한 정보로 가공되고, 클라우드 또는 엣지 컴퓨터를 통해 Digital Twin, AI 등으로 처리되는 일련의 데이터 공정 과정
- 데이터 영역에서의 핵심기술은 데이터 생성, 변환, 저장 및 처리를 위한 IIoT, 클라우드, Edge Computing, Digtal Twin으로 집약

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(산업보안) IT보안과 달리 산업기밀, 근로자의 생명, 제조공정의 안정성 등과 직결되어 스마트 제조에서의 OT 영역의 데이터 보안은 필수
- 2010년부터 사이버 위협이 시설, 인프라를 공격하는 사례가 발생하기 시작. 최초의 사례는 이란의 핵무기 개발 저지를 위한 Stuxnet으로 Siemens PLC, SCADA 시스템을 공격
 
※ 1,000여대의 원심 분리기 마비로 수 개월간 이란 핵무기 개발 프로그램 지연




...................(계속)

 

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