SK텔레콤 본사 / 사진=고대현 기자 daehyun@

제조공장의 '스마트팩토리' 도입 위한 '올인원 패키지'

[인사이트] 오시영 기자 = SK텔레콤이 5G를 활용한 '스마트팩토리 전략'과 '스마트팩토리 솔루션' 5종을 선보였다.

20일 SK텔레콤은 경기도 안산시에 위치한 '스마트제조혁신센터'에서 '5G 스마트팩토리 확산 전략'을 발표하고 이어 '5G 스마트팩토리 솔루션'을 시연했다.

SK텔레콤은 국내 제조업체들이 제조장비 가격과 데이터 처리량이 상승하고, 노하우 전수가 단절되는 등 어려움을 겪고 있다고 분석했다.

SK텔레콤은 많은 제조 공장이 스마트팩토리로 쉽게 전환될 수 있도록 5G네트워크·특화 솔루션·데이터 분석 플랫폼·단말을 '올인원 패키지'로 제공한다고 밝혔다.

SK텔레콤은 현장 상황에서 발생하는 데이터를 분석해 개선점을 찾고, 이에 맞는 솔루션을 추천한다. 5G, AI, 클라우드 등 첨단 기술을 설비 전반에 접목할 수 있도록 컨설팅하기도 한다.

사진 제공 = SK텔레콤

'올인원 패키지'는 스마트팩토리를 도입하고 싶어도 IT전문인력을 확보하기 어려운 중소기업에 특히 유용한 방식이다. 

기업들은 이 패키지를 통해 스마트팩토리 구축 단가를 낮추고, 데이터를 효율적으로 관리하며, 현장 노하우를 데이터베이스로 축적할 수 있다.

'심플 엣지'는 설비별로 복잡하게 구성된 솔루션을 중앙서버로 가상화하고, 설비 끝단에는 명령을 수행하는 간단한 장비만 설치하는 구조다. 

기존과 달리 ‘심플 엣지’ 구조에서는 설비마다 센싱·분석·제어·동작을 위한 모든 장비를 설치할 필요는 없어 구축 장비 규모를 크게 줄일 수 있다.

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19개 기관·기업 협력하는 '5G-SFA', 통신사는 SK텔레콤이 유일

SK텔레콤은 5G 스마트팩토리 규격 표준화를 주도해 생태계가 빠르게 확산할 수 있도록 돕는 역할도 한다. 

이날 SK텔레콤과 스마트제조혁신센터 주도로 총 19개 기업·기관이 참여하는 ‘5G스마트팩토리 얼라이언스(5G-SFA)’가 출범했다. 참여기관 중 통신사로는 SK텔레콤이 유일하다.

삼성전자, 마이크로소프트, 보쉬, 지멘스 등 스마트팩토리의 각기 다른 분야에서 활약 중인 기업들은 5G-SFA를 통해 분절된 기술 · 규격을 통일하고, 호환이 가능한 범용 솔루션을 만든다. 5G를 활용한 상용 기술, 사업 모델도 공동 개발한다.

통일된 규격이 마련되면, 5G 스마트팩토리 솔루션 개발 속도가 빨라지고, 비용이 절감된다. 중소기업도 수월하게 솔루션을 업그레이드할 수 있게 된다.

사진 제공 = SK텔레콤

중소벤처기업부에 따르면 스마트팩토리를 도입한 기업은 지난 3년간 생산성을 30% 향상하고, 불량률과 원가를 각각 43.5%, 15.9% 감소하는 성과를 냈다. 

시장조사업체 IHS마킷은 5G가 전 세계 제조업에서 35년 약 3조 3,640억 달러(한화 약 1만 5,000조원)의 경제 효과를 유발한다고 예상했다.

장홍성 SK텔레콤 IoT·Data사업단장은 "올인원 패키지, 심플 엣지, 규격 표준화 등을 통해 5G스마트팩토리가 기존 성과와 시장 전망을 뛰어넘는 고부가 가치를 창출할 것"이라고 말했다.

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5G 활용한 5가지 솔루션 시연

이날 SK텔레콤과 스마트제조혁신센터는 ▲5G 다기능 협업 로봇 ▲5G 스마트 유연생산 설비(Smart Base Block) ▲5G 소형 자율주행 로봇(AMR) ▲AR 스마트 글래스 ▲5G-AI 머신비전 등 5G와 첨단 ICT를 접목한 솔루션 5종을 시연했다. 

'5G 다기능 협업 로봇'은 2m(가로)x1m(세로)x1.5m(높이) 크기로, 6축 로봇팔, 3D센싱 기능을 탑재한 카트형 로봇이다. 이 로봇은 내부 공간에 스스로 제품을 적재하고 자율주행으로 이동한다. 로봇은 주로 제품과 불량품을 운송할 때 쓰인다.

인공지능 서버와 연결된 5G는 다기능 협업 로봇에 명령을 전달한다. 로봇이 자율주행으로 이동할 수 있도록 주변 상황을 전달하기도 한다.

사진 제공 = SK텔레콤

5G 스마트 유연생산 설비(Smart Base Block)는 생산라인을 마치 블록 쌓듯 만들 수 있는 솔루션이다. 

1.5m(가로)x1m(세로)x2m(높이) 크기의 한 모듈마다 부품 제조를 위한 로봇팔 등이 탑재돼 있다. 생산, 검수, 포장 등을 담당하는 모듈 3~10개가 모여 하나의 제품 생산 라인이 만들어진다.

모듈은 필요에 따라 추가·제거해 사용할 수 있다. 5G는 각 모듈의 자동화 컴포넌트(센서, 제어기, 로봇팔 등)를 무선화하는 데 사용된다. 모듈별로 발생하는 빅데이터를 중앙컴퓨터로 전달해 공정 효율을 분석하기도 한다.

'5G 소형 자율주행 로봇(AMR)'은 사람과 협업을 위한 소형 로봇이다. 하단에 달린 바퀴 4개로 좁은 공간에서도 능숙하게 움직인다. 자율주행을 통해 장애물을 스스로 피한다.

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로봇 상단은 용도에 맞게 바꿀 수 있다. 로봇은 연장과 부품을 전달하거나 개조해 음료를 전달하는 용도로도 사용할 수 있다.

5G는 모바일 로봇 여러 대가 동시에 안정적으로 움직일 수 있도록 끊임없이 제어 명령을 내리는 역할을 한다. 5G로 연결돼 와이파이 연결보다 움직일 수 있는 범위가 넓고, 안정성이 뛰어나다.

'AR 스마트 글래스'는 근로자가 쓰는 AR 안경을 통해 설비, 부품 정보, 조립 매뉴얼 등을 실시간 확인할 수 있는 서비스이다. 5G는 AR 정보를 항상 최신으로 업데이트한다.

'5G-AI 머신비전'은 국내 1호 5G 산업용 솔루션으로, 자동차 부품이 컨베이어 벨트를 지나가는 동안 고화질 사진을 5장 찍고 5G를 활용해 클라우드 서버로 전송해 AI가 제품 결함을 확인하는 구조다.

SK텔레콤은 5G-AI 머신비전이 근로자와 협업을 통해 1인당 생산성을 최대 2배까지 높일 수 있다고 설명했다. 

SK텔레콤 본사 / 사진=고대현 기자 daehyun@

5G 통해 '맞춤형 서비스' 제공 가능

LTE는 단말과 데이터 종류와 관계없이 모두 같은 방식으로 전송 처리해 공장 형태와 상황에 맞는 솔루션을 제공하는데 일부 제약이 있었다. 반면 5G는 설비 유형에 맞게 네트워크 성능을 조정할 수 있다.

수백 대의 자율주행 로봇이 충돌 없이 움직이기 위해서는 좁은 공간에서도 많은 단말을 안정적으로 연결하는 5G의 초연결 특성을 활용한다.

방위 산업용 부품이나 반도체 부품을 제조하는 공장에는 '양자암호통신'을 추가 적용해 네트워크 보안 강도를 높인다.

SK텔레콤 장홍성 IoT·Data 사업단장은 "5G 상용화로 스마트팩토리 개발과 구축을 우리나라가 주도할 기회가 열렸다"라고 말했다.

이어 "다른 ICT회사, 공장자동화 전문기업과 협업하며, 새로운 5G 팩토리 생태계 구축에 앞장서 갈 것"이라고 덧붙였다.

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