EU, 디지털 트윈 이용한 ‘가상 공장’으로 ‘신산업 혁명’ 추구

네덜란드 북부 드라흐텐(Drachten)에서 필립스가 운영하는 전기면도기 공장이 경쟁이 치열해지는 국제 시장 환경에서 경쟁력을 획기적으로 끌어올리기 위해 ‘디지털 트윈’ 기술을 이용한 가상 공장으로 신산업 혁명을 꾀하고 있어 주목된다고 유럽 소식을 알리는 포털 더메이어EU가 전했다. 

특히 이는 EU 차원의 지원까지 이루어지고 있어 EU에 ‘가상 공장에 의한 신산업 혁명’이 가시화되고 있다고 한다. 드라흐텐 필립스 공장 역시 디지털 트원 기술을 사용한다는 조건으로 EU로부터 자금을 지원받은 연구개발 프로젝트다. 

이 프로젝트를 통해 필립스와 EU는 클라우드 컴퓨팅, 인공지능(AI), 로봇 공학 및 블록체인 기술 등 다양한 최신의 기술을 활용해 전기면도기가 만들어지는 전체 제조 프로세스의 모델, 즉 전 공장을 사이버에 구축하고, 이를 컴퓨터로 가동해 개선을 통해 생산성을 높일 수 있는 부분을 정확히 파악하는 테스트를 수행할 계획이다. 실제 환경에서 일어날 수 있는 오차와 시행착오, 오류를 사이버에서 시뮬레이션 함으로써 비용 낭비가 전혀 없는 개선을 추구한다. 

산업은 이제 전환 단계에 있으며 디지털 기술, 특히 디지털 트윈이 이를 가속하고 있다. EU에서는 가상 공장 프로젝트를 디모팩(DIMOFAC) 이니셔티브라고 부르고 있다. 디지털 트윈을 사용해 실제에서 일어나는 모든 데이터를 실시간으로 획득하고 기계가 실제로 어떻게 작동하는지를 가상 세계에서 보여줌으로써 지금까지와는 차원이 다른 높은 생산성과 낮은 원가, 시간 단축을 이룩할 수 있다. EU는 이를 가상 공장에 의한 신산업 혁명이라고 지칭한다. 

항공 및 철강에서 자동차 및 화학에 이르기까지 세계적으로 높은 비중을 차지하는 유럽의 50억 유로 제조 부문은 수출 지향적인 해외 생산업체와 국내 환경 규제 강화라는 이중의 어려움에 직면해 있다. 이 두 가지 근본적인 문제에 더해 2022년 2월 러시아의 우크라이나 침공과 2년 전 발생한 코로나19 대유행으로 인한 공급망 단절과 에너지 가격 급등이 추가됐다. 

EU는 이에 따라 제조 부문의 연구와 혁신을 꾀하기 시작했고 결과적으로 미래의 공장이라고 불리는 가상공장 이니셔티브를 출범했다. EU는 11억 5000만 유로를 지원하는 민관 파트너십을 창출해 유럽 정책의 주요 의제로 포함시켰다. 디지털 트윈을 생산 현장에 본격적으로 적용한다는 구상이었다. 

문제는 자동화와 연결성을 특징으로 하는 4차 산업혁명 또는 ‘산업 4.0’에 대응하는 유럽 기업의 능력이다. 일단 가상공장 아이디어는 유럽에서 자리를 잡고 있다는 평가다. 항공기 제조업체인 에어버스에서 전기 장비 전문업체인 슈나이더 일렉트릭에 이르기까지 다양한 제조업체가 EU와 협력해 디지털 트윈을 활용한 가상 제조 시설을 설치하고 있다.

2019년 말부터 시작된 디모팩 프로젝트는 제조업체들이 신속하게 적용할 수 있도록 기획된 시스템을 개발했다. ‘플러그 앤 프러듀스(Plug and Produce)’라고 불리는 이 제품은 실제 기계와 디지털 트윈을 연결해 생산 라인을 재구성하는 것을 매우 쉽게 만들도록 지원하는 것이다. 제조업체는 이 시스템을 사용해 새로운 설정을 가상으로 시뮬레이션하고 실제 공장에 장비를 설치하기 전에 온라인에서 문제를 해결할 수 있다.

‘플러그 앤 프러듀스’ 시스템은 유럽 전역의 실제 생산 시설 5곳에서 테스트될 예정이다. 네덜란드의 전기면도기 공장 외에도 아일랜드의 에이레컴포지트에서 만드는 항공우주 부품, 스위스의 쉘태그에서 생산하는 쌍방향 디스플레이 등에 적용된다. 시스템 활용에 대한 구체적인 결과 분석은 2024년 1분기 중에 나올 예정이다.

디모팩은 프랑스의 지멘스산업소프트웨어(Siemens Industry Software), 오스트리아의 기계 엔지니어링 회사 필(FILL) 및 스페인의 EXOM엔지니어링 등 30개 파트너를 통해 광범위한 산업 전문 지식을 활용할 수 있었다고 밝혔다. 

디지털 공장의 활용을 앞당기기 위한 EU는 과거 디모팩과 다른 자금 지원 프로젝트 퍼스트(FIRST)도 출범시켰었다. 디지털 공장을 다양한 위치에 분산된 생산 현장에서 효율성을 높이기 위해 어떻게 사용할 수 있는지를 탐구하기 위해 출범한 프로젝트다. 퍼스트는 가상공장 기술을 사용하는 데 있어 당면 과제와 장애물을 식별하고 이를 극복하는 방법을 개발하기 시작했다. 이 프로젝트의 파트너는 총 7개이며 독일, 이탈리아, 네덜란드, 중국을 포함한 국가의 제조업체, 소프트웨어 회사 및 대학교가 포함돼 있다.