[ 목 차 ]

1. 편집자 주

2. 제조 데이터 통합 및 분석 플랫폼 기술 동향

3. 미래를 담을 차세대 전지, 전고체 전지 최신 연구 동향

Ⅰ 개요 1. 제조 빅데이터 개념 COVID-19 등의 사회문제로 원격 근무가 증가함에 따라 원격 근무 중 제조 공정 관리와 원격 근무 중 발생하는 제조 공정 문제에 민첩한 대응을 위해 ‘스마트 제조'가 더욱 주목받고 있다. 스마트 제조는 제품의 전(全) 과정이 정보통신기술(ICT, Information Communication Technology)과 융합되어 제조 생산성과 효율성을 높여주는 기술을 의미한다. 제품의 기획, 설계, 생산 유통 판매 등의 모든 과정이 ICT를 통해 자동화 및 정보화되어 제품 제조 가치사슬 전체가 실시간으로 연동, 통합되는 것이다. 이로써 생산성 향상은 물론 에너지 절감, 비용 절감, 고객 맞춤의 제품 생산이 가능해진다. 스마트 제조 기술의 베이스(Base)는 ‘제조 빅데이터’로부터 시작된다고 볼 수 있다. 제조 빅데이터란 스마트 공장에서 운영되는 모든 기기(자동화기기, 제어기, 센서, 모터, 스마트 기기 등)가 표준화된 데이터 모델에 기반하여 실시간으로 공유되고 상호제어되며 쌓이는 데이터들의 큰 집합을 말한다. 이들은 ‘제조 빅데이터 플랫폼’을 통해 수집, 저장, 분석된다. 제조 빅데이터 플랫폼은 스마트 공장 기반에 해당하는 디바이스(Device) 에서 입수한 데이터를 최상위 어플리케이션에 전달하고 미들웨어 기술들을 활용하여 디바이스로부터 수집된 정보를 실시간으로 취합･처리･분류한다. 이처럼 제조 빅데이터 플랫폼을 통해 생성된 제조 빅데이터를 플랫폼 내 소프트웨어(Software)를 이용하여 실시간으로 분석하면 수요 예측, 자원관리, 예지 보전(Predictive Maintenance, 설비의 진동, 전류, 소음, 온도 등을 측정해 데이터 분석을 기반으로 필요한 시점에 유지 보수하는 방식), 문제 발생 회피, 통계 운영상의 문제해결이 가능하다. 제조 공장의 리소스(Resource)를 최적화하고 사람에 의한 변동 요소를 최소화하여 데이터를 기반으로 한 의사결정을 실시간으로 이행하는 제조 운영 환경 솔루션 제공을 통해 데이터 기반의 공장 운영체계를 갖춤으로써 생산 현장에서 발생하는 현상, 문제들의 상관관계를 얻어 낼 수 있다. 또한 전후 공정 데이터들을 자유롭게 연계하여 총체적인 관점에서 최적화할 수 있다. 기존 생산 현장에서는, 생산전략 운영이 사람의 지시를 통해 이루어졌으며, 이로 인해 생산전략의 구현에 상당한 시간이 소요되었다. 반면 데이터 기반의 생산체계는 이러한 시간 간극을 단축하고, QCD(Quality, Cost, Delivery, 품질, 원가, 납기) 관점으로 의사결정의 가중치를 반영시킴으로써 생산의 전략적 선택이 실시간으로 현장에서 실행될 수 있도록 2021 December vol.7 no.12 5 한다. 공정 전후 데이터뿐 아니라 공정 에너지 소비량, 환경 오염도 등의 데이터 수집, 파악과 원격 모니터링을 통해 제조공장의 환경 이상을 분석하고, 리소스 사용을 분석하여 효율화할 수 있다. 제조 데이터 기술은 전통 제조 산업에 ICT가 결합되어 개별 공장의 설비와 공정의 기능이 지능화되고 네트워크로 연결되어, 모든 생산 정보가 실시간으로 공유, 활용되는 기능을 제공한다. 또한, 이런 기능뿐 아니라 공장 간의 협업적 운영이 지속될 수 있어 생산 최적화를 위한 협력과 시너지가 가능한 생산체계이다. 2. 제조 빅데이터 필요성 과거 제조업은 다른 산업에 비해 디지털화가 늦은 산업군에 속했다. 제조업 사업 특성상 디지털화를 위한 표준화가 쉽지 않고 당장의 비용이 많이 들기 때문이다. 그러나 최근 전 세계적으로 고임금･저출생으로 인한 생산성의 감소, 글로벌 경쟁 심화, 수요자 중심의 커스터마이징(Customizing, 생산자가 수요자의 요청에 따라 제품을 만들어주는 일종의 맞춤 제작 서비스) 증가 등의 요인들로 인하여 제조업에도 디지털 기술 도입이 진행되고 있다. 게다가 최근 코로나-19 대유행으로 생산, 공급, 유통의 제조업 가치사슬이 직접적으로 위협을 받으면서 이 위기를 극복하기 위한 돌파구로 디지털 트랜스포메이션(Digital Transformation)이 주목받고 있다. 이러한 흐름은 에서도 발견할 수 있다. 마켓 앤 마켓 앤 마켓(Markets and Markets)의 2019년도 조사에 따르면 전 세계 스마트 제조 시장은 2,000년 약 2,150억 달러에서 2025년까지 약 3,850억 달러로 1.5배 넘게 성장할 것으로 보인다.