김일중 KAIST 제조AI빅데이터센터장·책임교수가 최근 대전 유성구 소재 한국과학기술원 문지캠퍼스에서 <더팩트>와 가진 인터뷰에서 포즈를 취하고 있다. /이중삼 기자

[더팩트｜이중삼 기자] 전 세계가 제조데이터와 AI(인공지능)에 주목하고 있다. 세계 각국은 제조 분야 혁신을 이루기 위한 미래 방향성을 모색하는 과정에서 제조데이터와 AI를 핵심 성공 요인으로 보고 제조업 혁신에 심혈을 기울이고 있다. 제조데이터는 제조기업이 제품의 △기획 △설계 △제조(생산) △공장을 운영하는 과정에서 발생한 디지털화된 자료를 말한다.

디지털 제조 분야의 글로벌 선두 그룹인 독일의 지멘스그룹 조 케저 회장은 '2021년 세계경제포럼'(WEF)에서 향후 5년 간 제조 분야에서 가장 큰 변화로 'AI-머신러닝'(사람의 학습 능력과 같은 기능을 컴퓨터에서 실현하고자 하는 기술)을 지목했는데 이는 시장 성장성과 관련이 깊다고 판단했기 때문으로 분석된다.

김일중 한국과학기술원(KAIST) 제조AI빅데이터센터장·책임교수는 최근 <더팩트>와 가진 인터뷰에서 "제조 AI는 국가 간 미래사를 결정하는 핵심 분야"라고 강조했다. 김일중 센터장은 △한국IT서비스학회, 첨단제조전문위원장(상임이사) △한국국방기술학회 국방제조AI전문위원장 등을 맡고 있다.

특히 김 센터장은 국내 제조업 AI 분야에서 '최고 전문가'로 통한다. 현재 중소기업을 중심으로 제조 AI 기술 지원을 위해 KAIST 제조AI빅데이터센터에서 밤낮 없이 연구·대외활동에 나서고 있다. 김 센터장는 국내 제조 AI 현주소와 성과를 자세히 들어볼 수 있는 적임자인 셈이다.

김 센터장은 이미 선진국에서는 제조업에 AI기술을 적극 활용하고 있다면서도 국내 제조업 현주소는 암울한 수준이라고 아쉬워했다. 글로벌 시장조사 회사 '마켓앤드마켓'의 2020년 보고서는 제조업의 AI 시장은 2020년 11억 달러에서 2026년 167억 달러에 이를 것으로 관측했다. 또 예측 기간 동안 57.2%의 연평균 성장률을 달성할 것으로 내다보고 있다. 미국과 독일, 일본 등 제조업 선진국은 제조데이터와 AI의 중요성을 알고 제조업에 AI를 적극 활용하고 있는 것으로 나타났다.

반면 국내 제조업 사정은 선진국에 비해 많이 뒤처져 있는 게 현실이다. 김 센터장은 "국내 제조업계는 산업성장을 견인하는 중추 역할을 담당하고 있지만 제조 선진국의 4차 산업혁명 기술을 바탕으로 한 제조혁신 강화와 중국의 기술 추격이 지속되면서 '넛 크래커'(호두까기 기계:한 나라가 선진국에 비해서는 기술과 품질 경쟁에서, 후발 개발도상국에 비해서는 가격 경쟁력에서 밀리는 현상)에 직면해 있다"면서 "특히 국내 중소기업은 육체노동의 한계와 AI 접목 기회·교육이 부족해 AI 적용은 갈 길이 먼 형편이다"고 안타까운 현실을 토로했다.

물론 정부와 우리 제조업계가 두 손을 놓고 있는 것은 아니다. 정부는 이런 현실을 극복하기 위한 노력을 기울이고 있다. 지난 2020년 12월 14일 세계 최초로 민관 합동 AI 중소벤처 제조 플랫폼인 'KAMP'(Korea AI Manufacturing Platform, 인공지능 중소벤처 제조플랫폼)를 출범시켰다. KAMP는 스마트공장에서 발생하는 제조데이터의 체계적인 수집과 저장, 분석을 지원하며 국내 제조업의 빅데이터, AI기술 기반 질적 고도화를 견인하고 있다. 중소벤처기업부(중기부), 스마트제조혁신추진단을 비롯해 한국과학기술원 제조AI빅데이터센터가 제조 혁신을 일구기 위해 힘을 합친 것이다.

◆ 'KAMP' 6억8000만 개 제조데이터 중소기업 제공…정부의 노력

국내 제조AI 분야 전문가인 김일중 센터장은 디지털 경제 시대가 도래하면서 제조 분야에서도 제조데이터와 AI 분석의 중요성이 더욱 커지고 있는 만큼 중소기업 내 AI 활용 지원이 확대돼야 한다며 KAMP가 중요한 역할을 할 것이라고 힘줘 말했다.

KAMP는 중기부가 주관하고 스마트제조혁신추진단이 전담하며 KAIST 제조AI빅데이터센터가 운영하는 세계최초 민관협력 제조특화 AI 플랫폼이다. KAMP는 중소 제조기업의 디지털 전환과 제조 경쟁력 향상을 선도해 '중소 제조AI 1등 국가' 실현을 목표로 두고 있다. 김 센터장은 "KAMP는 기업 현황이나 인적 정보가 주를 이루는 다른 플랫폼과 달리 생산성·품질향상, SCM 최적화, 에너지 절감을 위한 제조AI구현을 목적으로 실제 공장에서 센서를 통해 수집한 6억 8000만 개 이상의 제조데이터를 국내 중소 제조기업 에게 제공하고 있다"면서 "또한 해당 제조데이터들은 교육이나 연구목적으로 쓰일 수도 있고 중소기업들의 사업 수행에도 많은 도움을 주고 있다"고 소개했다.

그는 특히 "KAMP는 단순히 제조데이터를 제공하는 것을 넘어 다양한 제조AI 적용 성공사례를 제시해 실제 제조기업이 AI를 어떻게 구축하고 활용할지에 대한 솔루션을 제공하고 있다"면서 "또 직접 코딩 없이 AI 분석을 할 수 있는 분석 지원 도구를 지원하고 있고 분석도구 교육과 제조데이터분석체험을 통해 중소기업들의 AI 활용을 독려하고 있다"고 설명했다.

정리하면 KAMP는 △고성능 클라우드 인프라 무상 제공 △간편한 제조데이터 분석도구 제공 △제조AI데이터셋·가이드북 제공 △제조AI분석 비대면 교육콘텐츠 제공 등을 하고 있다는 것이다.

김 센터장은 도금업체 '켐프' 사례를 간략하게 소개했다. 제조 AI가 활용되기 전 켐프의 생산 방식은 '도금 장인들의 머릿속 노하우'가 전부였다. 제품에 대한 초기 불량률은 32%를 기록했는데 제조 AI기술을 활용한 뒤 불량률이 4.9%로 뚝 떨어졌다고 한다. 이는 제조데이터를 차곡차곡 쌓아나간 결과임은 두말이 필요없다.

김 센터장은 KAMP를 통해 수요기업과 공급기업 모두 경쟁력을 확보할 수 있다고 말했다. 그는 "수요기업은 제조 공정에서 생성되는 제조데이터를 축적하고 다양한 AI 분석 도구와 표준모델, 우수사례 등을 활용해 효율화된 지능형 공장 설립과 고도화를 추진할 수 있다"면서 "공급기업은 양질의 데이터와 실증·고성능 컴퓨팅 활용·분석 기회를 받아 제조현장의 문제 해결 등 노하우를 축적할 수 있다"고 강조했다.

KAMP는 중기부가 주관하고 스마트제조혁신추진단이 전담하며 KAIST 제조AI빅데이터센터가 운영하는 세계최초 민관협력 제조특화 AI 플랫폼이다. /KAMP 홈페이지 캡처

벌써 KAMP를 통해 유의미한 성과도 나타나고 있다고 한다. 특히 중소제조 현장에 AI를 적용한 다양한 우수사례들이 점차 늘어나고 있다. 일례로 자동차 도어트림 제조기업인 ㈜서연이화는 사람의 육안으로 한 도어트림 융착 검사를 이미지 제조데이터 기반 양품/불량 판정 AI 모델을 적용해 품질이상탐지율 3% 향상(95%→98%), 품질검사시간 85%(20분→3분) 단축, 불량등록관리시간 95%(20분→1분) 절약의 효과를 달성했다.

KAMP 출범 이후 현재까지 300개 기업을 연계 지원했다. 또한 현재 'AGV(무인운반로봇)'의 경로 레이아웃 변경이나 최단거리 운반루트 주행도 하나의 제조AI 사례라고 덧붙였다.

최근 정부도 제조AI 혁신에 드라이브를 걸고 있는 만큼 KAMP의 기여는 더 늘어날 전망이다. 중기부는 지난달 11일 '중소기업 육성 종합계획'(2023~2025년)을 발표했다. 중기부는 '제조현장 디지털·고도화 촉진'이라는 전략을 수립하고 △디지털 제조혁신 전략 개편 △가치사슬 연계 △제조데이터 활용 △스마트공장 고도화 집중 등 총 4가지 추진하겠다고 밝혔다.

먼저 그동안 정부 주도의 양적 확대 전략에서 질적 고도화, 가치사슬·민간역량 기반으로 개편에 나선다. 가치사슬 연계는 공급망내 기업 간 제조데이터를 연결·협업하는 클러스터형 스마트공장 구축을 확대 지원한다. 제조데이터 활용의 경우 AI 분석 기반 제조데이터의 효율적 활용을 위해 KAMP 고도화와 인프라확충에 나선다. 이 외에 스마트 공장 집중 보급에도 힘을 쓴다.

김 센터장은 "앞으로 정부와 전문기관의 협력으로 국내 중소 제조기업의 세계시장 속에서의 경쟁력 확보를 위해 제조 과정상 문제점을 AI로 해결할 수 있도록 연구개발과 지원을 통해 인공지능 기반 지능형공장을 개발·확산시켜나갈 방침"이라고 다짐했다.

한편 김일중 센터장은 오는 29일 오후 2시 서울 여의도 중소기업중앙회에서 '인공지능(AI) 시대로의 전환'을 주제로 <더팩트>가 두 번째로 여는 '혁신 포럼'에 연사로 참석한다. 김 센터장은 이날 '인공지능 중소벤처 제조플랫폼(KAMP) 소개·제조데이터·AI 활용기술'을 주제로 강연할 예정이다. 이번 포럼은 AI에 관심있는 사람이라면 누구나 참석할 수 있다.

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