[연재] ‘위기의 5G’, 킬러 서비스에 답 있다 -중-

자율주행이 5G의 킬러 서비스로 주목을 받고 있음에도 불구하고 사람을 운송하기는 아직 시기상조라는 평가가 있는 것과 달리, 스마트 제조는 기존 자동화 기반 위에 5G의 추가만으로 시너지를 극대화할 수 있다는 점에서 시장 확산이 훨씬 수월할 것이라는 기대가 높다.

특히 제조업은 우리나라 경제의 근간을 이루고 있다는 점에서 스마트 제조는 국가적 핵심사업으로 추진되고 있기도 하다. 정부는 2022년까지 스마트공장 3만개를 구축하겠다는 목표를 세우고 있다.

■’무중단’ 특성 극대화…예지보전 실현

5G 이전에도 스마트 제조가 없었던 것은 아니다. 산업용 이더넷 기술을 주축으로 각 공정의 중앙집중화, 통합제어화 등을 이루려는 시도가 꾸준히 있어왔다.

하지만 기술적 한계가 발목을 잡았다. 추진주체별로 다양한 표준이 적용됐으나 근본 기술은 이더넷을 기반으로 했기 때문에 산업현장에서 요구되는 실시간성 등을 구현할 수 없었다. 유선통신에 따른 배선 문제 등도 스마트 제조의 유연한 도입을 막는 요소로 작용했다.

1차적으로, 빠른 속도를 지원하면서 무선으로 시스템을 구성할 수 있는 4G LTE, 와이파이 등이 대안으로 떠올랐다.

하지만 4G의 전송지연은 20~60ms에 달하고, 와이파이는 간헐적 끊김과 전파간섭 현상이 빈번해 실시간 대응성과 무중단 공정이 필수인 제조현장에서 쓰기엔 무리가 따랐다.

이러한 한계를 일거에 해결한 기술이 5G다. 초저지연, 초고속, 초연결 특성을 기반으로 실시간성이 보장돼 원격제어 및 무중단 불량 검사 등이 가능하게 된 것이다.

산업계가 스마트 제조 도입을 통해 누리는 가장 큰 효과로 꼽는 것이 바로 이 ‘무중단’ 특성이다. 현장에선 ‘예지보전’이라는 말로 통한다. 즉, 공정상의 각종 위험요소를 미리 내다보고 조치해 생산성을 보전한다는 의미다.

이전에는 위험요소가 발생했을 시 공정을 중단해 조치할 수밖에 없었다. 중단된 시간(Down-time)만큼이 고스란히 손해로 되돌아오는 격이다. 이 때문에 납기일을 맞추지 못하기라도 하면 수요처와의 신뢰 관계까지 깨지는 등 큰 피해를 감수해야 한다.

5G는 생산이 진행되는 것과 동시에 위험요소를 감지할 수 있다. 공정상 불특정 변수나 이상 징후 등을 빅데이터와 대조해 경보를 발생하거나 자동제어 등의 안전조치를 수행하는 식이다.

■실증사업 착착…정부 차원 육성 잰걸음

정부는 관계부처 합동으로 ‘5G 스마트공장 고도화 전략’을 발표하며, 한 단계 업그레이드된 스마트 제조산업 육성을 공언한 바 있다. 5G 솔루션의 △발굴·실증 △고도화 △보급·확산 △조기확산 기반 조성을 추진한다는 방침이다.

우선, 5G 스마트공장 실증사업을 통해 실시간 품질검사, 자율주행 물류이송, 생산설비 원격정비, 예지정비 등을 실증하는 데 주안점을 뒀다.

예로, 패션 유행에 따른 다품종 소량 생산 및 소규모 공장 내 무선로봇 활용에 적합한 5G 봉제로봇 솔루션을 실증한 바 있다. 봉제공장 데이터베이스(DB)를 구축하고 5G를 통한 공장간 실시간 연결을 통해 신속·유연한 분산생산체계를 선보였다.

중소기업의 5G 스마트공장 B2B 서비스 개발에 적용 가능한 범용 5G 통신모듈·단말기 개발도 추진키로 했다. 3.5㎓, 28㎓ 겸용 5G 단말기 프로토타입을 개발, 이를 실제 공장에 적용하는 확산사업을 추진했다.

산업현장의 안정성을 더할 실시간 처리에 특화된 ‘차세대 엣지 컴퓨팅 시스템’ 개발도 눈길을 끈다.

IoT 디바이스 간 연결성 확대와 초저지연·초고속·고신뢰 IoT 서비스 제공을 위한 IoT 서비스 핵심 기술 개발이 포함된다.

5G 스마트공장 보급사업과 데이터센터를 연계해 제조데이터 수집, 분석, 유통 네트워크를 구축, 지식공유기반을 마련한다는 방침이다.

보급·확산 전략으로 관계부처 사업을 묶어 패키지형 지원 정책을 추진했다.

중소벤처기업부의 ‘스마트제조혁신추진단’을 수요·공급 기업이 스마트공장 보급사업을 원스톱으로 신청할 수 있도록 하는 추진체계를 마련했다. 도입 기업의 부담을 완화하기 위해 기업분담금은 분할 납부할 수 있게 제도화했다.

5G 기반 스마트 제조 확산의 중요한 부분을 차지하는 통신요금제와 관련해서도 전용 요금제를 통신사가 자율적으로 정할 수 있도록 규제 샌드박스를 적용했다.

■통신사, 수익모델 확립

통신3사는 5G 기반의 스마트 제조 산업을 자사의 미래를 책임질 핵심 먹거리 사업으로 설정해놓고 있다.

소비자를 대상으로 이동통신 서비스를 판매하는 것처럼, 기업을 대상으로(B2B) 스마트 제조 서비스를 판매하는 비즈니스 모델 구축이 가능하기 때문이다. 소비자가 매달 요금을 납부하듯, 기업으로부터 스마트 제조 서비스 요금을 받음으로써 안정적인 수익창출이 가능하다.

예로, SK텔레콤은 어떤 제조현장이든 맞춤형 네트워크를 제공할 수 있는 패키지 서비스를 구성했다.

‘5G-AI머신비전’은 대용량 데이터 전송과 인공지능 클라우드 서버까지 고속 데이터 모드로 네트워크를 설정하고, 빠른 반응속도가 필요한 설비에는 ‘모바일 엣지 컴퓨팅(MEC)’을 주변 5G 기지국에 설치해, 데이터 전송에 필요한 구간을 줄이는 식이다.

5G의 초연결 특성을 활용해 수백 대의 자율주행 로봇이 충돌 없이 움직일 수 있도록 좁은 공간에서도 많은 단말을 안정적으로 연결하며, 방위 산업용 부품이나 반도체 부품을 제조하는 공장에는 ‘양자암호통신’을 추가 적용해 네트워크 보안 강도를 높일 수 있다는 설명이다.

차종환 기자 다른기사 보기