“공장 세우지 마세요”…새 상품·기술 개발, ‘메타버스 팩토리’에서 한다

중소 제조기업들이 제조 과정의 데이터를 수집해 인공지능(AI)으로 분석해 현장 공정 개선에 활용할 수 있는 ‘가상 공장’이 생겼다. 메타버스(확장가상세계) 기술을 구현한 곳으로, 실험 및 데이터 수집을 위해 생산을 중단할 필요가 없고 세계 어느 곳에서나 활용이 가능해 기업들의 기술 개발 및 해외 수출에 큰 도움을 줄 전망이다.

한국과학기술원(KAIST·카이스트)은 1일 대전 대덕연구개발특구 문지캠퍼스 제조AI빅데이터센터 페어링룸에서 이광형 총장과 김흥남 ‘K-Industry4.0’ 추진본부장 등이 참여한 가운데 ‘제조AI 메타버스 팩토리 체험관’을 개소했다. 제조 특화 인공지능(AI)을 메타버스 세계에서 구현한 가상공장으로 실제 현장에서 수집된 제조데이터에 AI기술을 결합해 분석·활용하는 체험 서비스를 제공한다. 카이스트의 ‘K-Industry 4.0 추진본부’와 ‘제조AI 빅데이터센터’가 운영을 맡는다. 응용 소프트웨어 개발 및 공급업체인 디지포레가 체험관 구축에 필요한 하드웨어 및 소프트웨어 일체를 기부하고 운영을 위한 기술을 지원했다.

체험관은 중소 제조기업이 제조데이터를 수집해 인공지능으로 분석하는 과정을 직관적으로 경험한 뒤 현장 공장에 적용해 볼 수 있는 콘텐츠가 부족하다는 문제의식을 바탕으로 기획됐다. 증강현실 장비를 착용한 사용자들이 플라스틱 나사를 제조하는 메타버스 공장에 방문해 사출성형기를 직접 가동해 볼 수 있으며, 플라스틱 나사를 생산하는 과정을 실제 제조 현장과 동일하게 체험할 수 있다. 온도·압력·속도·위치·시간 등의 제조데이터 수집 변수를 제조AI가 분석해 불량의 원인을 즉시 탐지해내고 생산성과 품질을 높일 수 있는 제조AI 분석도 가상공장에서 경험할 수 있다.

실제 공장에서 이와 같은 분석을 진행할 경우 기업 운영을 위한 생산 공정을 일시적으로 중단해야 하는 어려움이 있다. 영업이익에 지장을 주지 않고도 공정 과정을 생생하게 체험할 수 있다는 것이 메타버스 상에 만들어진 제조AI 팩토리의 가장 큰 장점이다. 세계 어디서나 증강현실(AR)·가상현실(VR)·확장현실(XR) 장비와 메타버스 솔루션을 활용해 접속할 수도 있다. 코로나19 팬데믹(글로벌 대유행) 때문에 제조현장 생산라인의 해외시장 개척 및 판매에 고초를 겪고 있는 국내 중소 제조기업들이 이와 같은 체험 기술을 이용할 경우 우수 제조기술을 해외에 소개하고 수출하는 플랫폼으로도 활용할 수 있다.

카이스트는 사출성형기 메타버스 팩토리를 시작으로 향후 도금·용접·금형·주조·단조·열처리 등의 업종으로 적용을 확대해 우리나라 중소 뿌리업종의 제조 경쟁력 향상에 기여할 계획이다.

김일중 KAIST 제조AI빅데이터센터장은 “올해 세계경제포럼(WEF) 연차총회에서 향후 5년간 제조 분야의 가장 큰 변화는 AI 머신러닝이 결정할 것이라고 강조한 바 있다”며 “다양한 업종의 제조현장에 적합한 최적의 AI 알고리즘을 선택하는 것은 우리나라 제조업 경쟁력 향상의 핵심 성공 요인(Critical Success Factor)으로 작용할 것”이라고 말했다.