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🌏지구를 위한 탄소 저감기술, 펨스(FEMS)🌲 ｜ 한국전자통신연구원 ｜ 에트리 ｜ ETRI

현재 우리 산업계는 탄소중립 실현과 에너지 효율 향상이라는 중대한 과제에 직면해 있습니다. 이를 위해 한국에너지공단과 한국산업단지공단은 중소기업부터 대기업까지 아우르는 보급형 표준 에너지 관리 플랫폼인 FEMS의 확산을 위해 긴밀히 협력하고 있습니다. 국내 제조기업의 97%를 차지하는 중소기업은 비용 부담과 실효성 문제로 도입을 주저하고 있으며, 대기업은 복잡한 공정 구조로 인해 맞춤형 시스템 구축에 한계를 느끼고 있습니다. 이러한 격차를 해소하기 위해 공공기관들이 전문적인 역할 분담을 통해 실질적인 솔루션을 개발하고 있습니다. 한국전자통신연구원이 주관하는 산학연 컨소시엄은 정부 정책에 발맞춰 기업의 수용성을 높일 수 있는 표준 플랫폼 체계를 구축하고 있습니다. 전사 공정부터 세부 설비까지 아우르는 이 체계는 데이터 수집, 분석 및 가시화 기술을 기반으로 합니다. 특히 에너지 정보 관리와 최적화 시스템, 클라우드 기반의 통합 관리 모델을 모듈화하고 표준화함으로써 현장 적용성을 극대화했습니다. 이러한 기술적 기반은 제조현장의 에너지를 전사적으로 통합 관리할 수 있게 하며, 기업이 탄소 절감 목표를 효과적으로 달성할 수 있도록 돕는 디지털 혁신의 핵심이 됩니다. 표준화된 FEMS 플랫폼은 에너지 관리의 범위와 깊이에 따라 배포형, 기본형, 고급형, 전문형, 연계형의 다섯 가지 확산 모델을 제안합니다. 시스템은 에너지 사용량을 정밀하게 수집하기 위해 전력량계와 유량계 같은 계측 장비부터 엣지 게이트웨이, 데이터 수집 서버, 분석 서버에 이르기까지 체계적인 하드웨어와 소프트웨어로 구성됩니다. 또한 기술의 신뢰성을 확보하기 위해 국내외 표준화 체계와 보안 가이드라인을 마련하였으며, 실제 에너지 절감량을 과학적으로 정량화할 수 있는 측정 및 검증 지침을 제공하여 시스템 도입의 타당성을 입증하고 있습니다. 단순한 기술 보급을 넘어 지속 가능한 운영을 위한 비즈니스 플랫폼과 통합 관제 체계도 함께 마련되고 있습니다. FEMS 마켓플레이스를 통해서는 공장에 필요한 서비스와 장치를 모듈 형태로 거래할 수 있어 관련 산업의 밸류체인을 활성화합니다. 또한 FEMS 운영 센터는 실시간으로 인프라를 모니터링하여 장애를 사전에 관제하고 성능을 최적화하는 역할을 수행합니다. 다수의 실증 사이트에서 검증된 기술력을 바탕으로 수요 기업과 공급 기업이 함께 상생할 수 있는 개방형 생태계를 조성함으로써 에너지 관리의 산업적 저변을 넓혀가고 있습니다. 미래의 제조 경쟁력은 에너지 효율과 친환경 경영에 달려 있습니다. 보급형 표준 FEMS는 단순한 관리 도구를 넘어 제조기업의 에너지 효율을 획기적으로 높이고 ESG 경영의 견고한 기반이 될 것입니다. 이는 급변하는 글로벌 경제 환경에서 나타나는 그린 무역 장벽을 극복하고 세계 시장을 선도할 수 있는 성장의 동력이 됩니다. 산학연의 협력으로 완성되는 이 플랫폼은 대한민국 제조 산업이 탄소중립이라는 시대적 소명을 완수하고 지속 가능한 성장을 이어가는 데 결정적인 역할을 할 것으로 기대됩니다.

한국전자통신연구원ETRI 인사이드

지구환경과학
융합
공학·기술

스마트 공장 그리고 가상현실(VR), 국가연구기관의 차세대 기술은 무엇일까? ┃ ETRI ┃ 한국전자통신연구원

현대 산업 현장은 5G 이동통신 기술의 도입으로 거대한 변화를 맞이하고 있습니다. 과거의 공장들이 복잡한 유선 네트워크에 의존했다면, 이제는 5G의 초저지연 특성을 활용하여 모든 설비를 무선으로 연결하는 스마트 공장으로 진화하고 있습니다. 100분의 1초 이내의 짧은 지연 시간 덕분에 원격지에서도 마치 현장에 있는 것처럼 실시간으로 설비를 제어하고 데이터를 관리할 수 있게 되었습니다. 이는 단순히 선이 없어지는 것을 넘어, 공장의 유연성과 생산성을 극대화하는 핵심적인 토대가 됩니다. 스마트 공장의 안정성을 확보하기 위해 산업용 AI 서비스와 정밀 센서 기술이 결합되고 있습니다. 공장 내부의 모든 데이터는 무선망을 통해 실시간으로 분석되며, 이를 통해 설비의 상태를 가상으로 확인하고 예기치 못한 상황에 즉각적으로 대응할 수 있습니다. 특히 사람의 움직임을 감지하는 센서와 카메라 제어 시스템을 연동하여 산업 현장의 사고를 미연에 방지하는 등 안전 관리 측면에서도 혁신을 이루고 있습니다. 수백 번의 반복 테스트를 거친 독자적인 통신 기술은 현장의 신뢰도를 높이는 결정적인 역할을 합니다. 원격 제어의 효율성을 높이기 위해 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 기술이 적극적으로 활용됩니다. 이는 데이터를 중앙 서버가 아닌 현장 근처에서 처리하여 지연 시간을 획기적으로 줄여주는 기술입니다. 이를 통해 공장 내부의 폐쇄적인 시스템을 넘어 외부 물류 센터나 다른 지점들과도 유기적으로 연결할 수 있는 환경이 조성됩니다. 나아가 지상망뿐만 아니라 위성 통신과의 연계까지 고려함으로써, 시공간의 제약을 받지 않고 전 세계 어디서든 통합적인 공장 관리가 가능한 비즈니스 모델로 확장되고 있습니다. 산업 현장의 원격 제어 기술은 이제 가상현실(VR)과 결합하여 더욱 고도화된 실감 미디어를 제공하고 있습니다. 기존의 360도 영상이 고정된 시점에서 회전만 가능했다면, 최신 6자유도(6DoF) 기술은 사용자의 상하좌우 및 앞뒤 움직임에 따라 영상이 변하는 운동 시차를 제공합니다. 사용자가 고개를 움직이거나 몸을 이동할 때 가려진 부분이 보이거나 원근감이 느껴지는 효과를 통해 실제 현장에 있는 것과 같은 몰입감을 선사합니다. 이러한 기술은 원격 모니터링의 정확도를 높일 뿐만 아니라 가상현실(VR) 특유의 멀미 현상도 크게 줄여줍니다. 고품질의 영상을 실시간으로 전송하기 위한 데이터 처리 기술은 미래 산업의 핵심 경쟁력이 될 것입니다. 한정된 영상 정보만으로도 깊이 정보를 활용해 사용자의 위치에 맞는 가상의 영상을 실시간으로 합성해내는 기술은 현실과 가상의 경계를 허물고 있습니다. 이러한 기술적 진보는 단순히 공정의 효율을 높이는 것을 넘어, 누구나 안전하고 편리하게 산업 현장을 운영할 수 있는 미래를 그려나갑니다. 수십 년간 축적된 이동통신 연구의 결실은 이제 스마트 공장과 실감 미디어를 통해 산업 전반의 가치를 한 단계 더 높여줄 것입니다.

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융합
공학·기술

제조산업 지능화란 무엇일까?(Feat. 2020 대한민국 산업기술 R&D대전)

글로벌 경제의 불확실성이 심화되는 가운데, 국내 제조 산업은 기술적 한계와 소비자 욕구의 변화라는 거센 도전에 직면해 있습니다. 미국과 유럽 등 선진국들이 인공지능을 새로운 국가 경쟁력의 핵심으로 삼고 전략을 추진하듯, 우리나라도 데이터, 네트워크, 인공지능을 뜻하는 이른바 ‘DNA’ 기술을 전면에 내세우고 있습니다. 이를 통해 미래차와 시스템 반도체, 바이오헬스 같은 핵심 분야에서 혁신 성장을 가속화하며 새로운 산업 돌파구를 마련하고 있습니다. 전통적인 대량 생산 방식은 자동화 시설 기반의 예측 생산이 중심이었으나, 현대의 제조 환경은 소비자의 기호를 반영한 맞춤형 생산으로 빠르게 진화하고 있습니다. 최근에는 분산형 자율 생산을 적용한 ‘대량 개인화 생산’ 방식이 확산되는 추세입니다. 다양하고 세밀해진 고객의 요구를 충족하면서도 대량 생산의 경제적 효율성을 동시에 확보해야 하는 과제가 주어졌으며, 이를 해결하기 위해 연결성과 유연한 자동화, 그리고 지능화라는 세 가지 혁신 트렌드에 주목해야 합니다. 제조 산업의 지능화는 단순히 기계를 돌리는 차원을 넘어, 전체 공정에서 발생하는 데이터를 분석하고 인공지능과 시뮬레이션을 통해 생산 시스템을 최적화하는 과정을 의미합니다. 특히 현장에서 발생하는 원본 공정 데이터는 디지털화되었을 때 비로소 무형의 자산으로서 진정한 가치를 지니게 됩니다. 수집된 데이터를 바탕으로 정교하게 구축된 제조 공정 모델은 설비를 지능화하고 제품의 품질을 고도화하는 밑거름이 됩니다. 이는 물리적 환경을 사람과 사물이 상호 작용하는 스마트 공간으로 변화시킵니다. 현장에서의 지능화 기술은 구체적인 성과로 이어지며 실질적인 효용을 증명하고 있습니다. 대표적으로 고강도와 고수명의 기어 제품을 제작하는 사례를 들 수 있는데, 이는 유량 데이터 측정과 자동 조절 시스템을 통해 방대한 정보를 실시간으로 수집하는 것에서 시작합니다. 수집된 데이터를 인공지능으로 분석하고 품질을 정교하게 예측함으로써 최상의 공정 조건을 선정할 수 있게 되었습니다. 이러한 방식은 공장 품질 시스템 운영의 효율을 극대화하며, 복잡한 제조 환경에서 가장 현명한 답을 찾아내고 있습니다. 지능화된 제조 전략은 대한민국을 지속 가능한 제조 강국으로 이끌어갈 강력한 동력이 될 것입니다. 데이터 중심의 경제 체제로 재편됨에 따라 데이터 산업 자체의 파급 효과가 커질 것이며, 비대면 기술 수요에 대응하여 작업자의 근무 환경 또한 획기적으로 개선될 전망입니다. 사람과 데이터를 잇고, 인공지능과 사물인터넷이 융합된 자율 생산 체제로의 전환은 미래 산업 현장의 모습을 완전히 바꾸어 놓을 것입니다. 이는 단순한 기술 발전을 넘어 우리 경제의 글로벌 위상을 새롭게 정립하는 결정적인 계기가 될 것입니다.

한국생산기술연구원

융합
공학·기술

ETRI, 5G 스마트팩토리 IIoT 기술 개발

고화질 미디어와 가상현실 등 차세대 콘텐츠의 기반이 되는 5G 기술은 제조 현장을 더욱 지능적이고 효율적으로 변화시키고 있습니다. 기존의 공장은 대량 생산에 최적화된 고정 설비 위주였으나, 현대의 스마트 공장은 고객의 요구에 맞춰 설비를 유연하게 변경하며 다양한 제품을 생산하는 능력이 필수적입니다. 이를 실현하기 위해서는 로봇의 원격 이동이나 실시간 공정 변경이 가능한 고도의 통신 기술이 뒷받침되어야 합니다. 과거의 무선 기술이나 유선 방식은 이러한 유연성을 확보하는 데 한계가 있었지만, 5G의 저지연·고신뢰 기술은 유선 수준의 안정성과 빠른 속도로 진정한 스마트 공장 구현을 가능하게 합니다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 경북 경산의 스마트 공장에서 5G를 적용한 산업용 사물인터넷(IIoT) 기술을 성공적으로 시연하며 제조 혁신의 새로운 이정표를 세웠습니다. 연구진은 5G 기술을 활용해 이동 로봇을 원격 조종하고, 단일 패널로 전 설비를 제어하며 가상현실 장비로 공정을 정밀하게 감시하는 등 생산 라인 고도화에 필요한 무선 통신 역량을 입증했습니다. 특히 이번 성과는 외산 장비에 의존하던 기존 사례와 달리 순수 국산 기술로 세계 최고 수준의 성능을 구현했다는 점에서 그 의미가 매우 깊습니다. 이는 실제 산업 현장에서 설비를 안정적으로 제어할 수 있는 독자적인 스마트 제조 서비스의 가능성을 열어준 결과입니다. 연구진은 이번 성과에 만족하지 않고 차세대 5G 표준 규격에 맞춰 시스템을 지속적으로 향상시키고 있습니다. 향후에는 국내 연구실 간의 연결을 넘어 핀란드 오울루 대학교 등 해외 기관과 연계하여 시공간의 제약을 극복한 원격 공정 제어 시연을 계획하고 있습니다. 이러한 기술적 진보는 산업 전반에 걸쳐 막대한 경제적 부가가치를 창출하고 새로운 산업 혁명을 이끌 것으로 기대됩니다. 모든 유선 연결의 한계를 극복하고 언제 어디서든 공장을 효율적으로 관리할 수 있는 미래는 이제 먼 이야기가 아닙니다. ETRI의 기술력이 전 세계 스마트 공장 확산의 핵심 동력이 되어 대한민국 제조 경쟁력을 한 단계 더 높여주기를 기대해 봅니다.

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