5G가 철강 산업에 미칠 영향은?
[DK PLAY/트렌드] 2019.08.06 17:51


5세대 무선통신망(5G)는 이제 익숙한 용어가 되었다. 국내 5G 이용자 수가 급증했기 때문이다. 이러한 배경에는 국내 기업의 노력이 컸다고 볼 수 있다. 국내 최초로 5G 인프라를 구축했을 뿐만 아니라, 5G 스마트폰을 빠르게 출시했기 때문이다.

 

국내 5G는 작년 12월에 상용화됐다. 그리고 올해 4 5G 스마트폰을 개통했다. 미국, 영국, 일본 등의 나라보다 먼저 5G를 이용할 수 있는 혜택을 받게 된 셈이다. 5G 보편화도 다른 국가보다 엄청 빠르다. 지난 6월에 5G 가입자 수가 100만 명을 돌파했다. 출시 2개월 만의 일이다.

 

이처럼 국내 5G는 매우 빠르게 보편화되고 있다. 따라서 거의 모든 산업 분야에서도 5G 영향을 받게 될 전망이다. 4차 산업혁명 시대에 정보통신기술(ICT)과 관련 없는 기업이 거의 없기 때문이다.



KT 경제경영연구소는 2030년에 5G가 산업에 미칠 영향 정도를 경제 가치로 환산해 전망했다. 이러한 전망에 따르면, 5G 47.8조 원의 경제 가치를 창출한다. 5G의 영향력이 어느 정도인지를 알 수 있게 하는 전망이다.

 

5G에 영향 받을 산업은 정말로 많을 것이다. 철강 산업도 예외가 아니다. 5G로부터 많은 영향을 받을 전망이다. 철강 산업은 5G로부터 어떤 영향을 받을까? 이를 살펴보자.



스마트 팩토리란 무엇?

5G는 무선 네트워크 통신 기술의 일종으로 정의할 수 있다. 다시 말해, 네트워크 전송 처리를 담당하는 기술인 셈이다. 따라서 5G는 네트워크 기반의 각종 스마트 서비스에 인프라의 역할을 담당한다. 무선 통신을 지원하는 인프라로서 말이다.

 

철강 산업에는 어떤 스마트 서비스가 구현될 수 있는 것일까? 답은 스마트 팩토리이다. 참고로 스마트 팩토리는 공장 산업 기술과 ICT가 융합한 기술로 정의할 수 있다.

 

여러 철강 제조 기업은 스마트 팩토리를 추진하고 있다. 동국제강 또한 2017 2월부터 스마트 팩토리 과제를 적극적으로 추진하고 있는데, 2017년에 포항 봉강 공장을 빅 데이터화하는 사업을 시작하여 인천으로 확대했다. 그리고 2018년에는 스마트 팩토리 위원회 TF를 발족했다.

 

동국제강은 철강 공장을 스마트 팩토리로 구현해 공장의 효율성을 높이고 있다. 이를 통해 이상 증후 탐지, 제품 품질 향상, 제품 공정 개선 등의 성과를 달성했다.



스마트 팩토리 출발점은 독일의 인더스트리 4.0 정책과 관련이 깊다. 2011년 독일 공학협회(VDI)는 인더스트리 4.0이라는 개념을 처음으로 제시했는데, 독일 정부는 이를 수용해 하이테크 전략 2020 10대 과제로 인더스트리 4.0을 추진하였다. 독일은 이러한 정책 덕분으로 제조 산업 경쟁력을 강화할 수 있었다. 딜로이트의 국가별 제조 산업 경쟁력을 살펴보면, 독일은 8(2010)에서 2(2013)를 거쳐 3(2016)에 머무르고 있다.

 

인더스트리 4.0은 스마트 팩토리를 최종 구현하는 것이다. 그리고 이를 위한 기술로 가상 물리시스템(CPS)이 활용되었다. CPS는 용어 그대로 가상과 물리를 연결하는 통합형 기술이다. 하나의 단독 기술로 이뤄지지 않았다는 뜻이다.



CPS 근간 기술은 사물인터넷(IoT)이다. IoT는 설비의 정보를 측정해 데이터로 저장하는 센서 기술이다. 물리에서 가상으로 바꾸는 역할을 하는 셈이다. 그런데 정보를 가상으로 옮겼다고 끝나는 것은 아니다. 이를 응용할 플랫폼 기술이 필요하다. 인공지능(AI), 빅데이터, 블록체인, 클라우드, 엣지 컴퓨팅 등이 이러한 역할을 한다. 참고로 인공지능은 빅데이터 내에 포함된 기술로 정의할 수 있다.

 

빅데이터는 데이터를 분석해 의미 있는 정보를 제공하고, 블록체인은 이러한 데이터를 공유하게 하여 이력 관리를 쉽게 하는 기술이다. 클라우드와 엣지 컴퓨팅은 기술 구현에 필요한 자원을 제공하는 플랫폼이다.

 

그리고 이를 기반으로 디지털 트윈으로 구현할 수 있다. 디지털 트윈은 현실과 똑같이 가상으로 구현하는 인터페이스 기술이다. CPS의 최종 결정체로 볼 수 있다. 혼합현실(MR)도 함께 사용할 수 있다. MR은 가상현실(VR)과 증강현실(AR)을 포함한 기술로써 작업자에게 분석한 정보를 헤드셋을 통해 제공할 수 있다. 드론도 사용될 수 있다. 작업자는 드론을 활용해 공정 이상 부분을 원격으로 점검할 수 있기 때문이다.



5G가 스마트 팩토리의 세 가지 제약사항을 해결해

동국제강의 스마트 팩토리 추진은 시작에 불과하다. 빅데이터를 넘어서 디지털 트윈, 혼합현실 등의 기술도 함께 접목할 수 있기 때문이다. 그런데 이러한 과정이 쉽지 않다. 특히 네트워크 부분에서의 세 가지 제약사항이 발목을 잡는다. 그러나 다행히 5G가 이를 해결할 수 있다.

 

 

첫 번째 제약사항은 네트워크 전송 속도이다. 스마트 팩토리에서는 영상 정보가 많이 활용될 것으로 보인다. IoT에서 측정한 영상 데이터를 비롯해 디지털 트윈에서 영상 정보를 생성할 것이기 때문이다.  이에 따라서, 전송 속도가 주요 고려 사항이 될 전망이다. 영상 데이터가 일반 데이터보다 용량이 크므로 빠른 전송 속도를 요구하기 때문이다. 그런데 이러한 걱정은 5G에서는 무의미하다.

 

5G는 매우 빠른 전송 속도를 자랑하기 때문에 영상 데이터 전송에도 문제없다. 5G 전송 속도는 20Gbps 4G보다 20배가량 빠르다. 그리고 이러한 속도는 2.Gb의 고화질 영화를 1초면 다운로드할 수 있게 한다.



두 번째 제약 사항은 네트워크 처리 용량이다. CPS 근간은 IoT라고 했다. 따라서 철강 공장에는 많은 IoT가 설치될 것이다. 이는 네트워크에서 처리해야 할 용량을 증가시킨다. 용량 증가는 네트워크 전송 지연을 의미한다. 이를 빠르게 처리할 네트워크 기술이 필요한 셈이다.

 

5G가 이러한 문제의 해답이 될 수 있다. 4G보다 20배 이상 빠르기 때문이다. 그뿐만 아니라, 5G의 네트워크 슬라이싱은 대역폭을 할당하는 기술로 병렬적으로 네트워크 할당 용량을 처리할 수 있다.



끝으로 지연 문제가 있다. MR, 드론, 원격 제어 등은 실시간의 반응 속도가 필요하다. 특히 MR은 뇌 반응 속도와 화면 표현 시간의 불일치로 작업자의 두통을 유발한다. 물론, 5G는 이러한 문제도 해결할 수 있다. 5G 4G보다 지연 시간을 10분의 1로 줄일 수 있는데, 이는 실시간성을 담보해준다. 따라서 MR의 두통 해결, 원격 제어 실시간 등을 보장해줄 수 있다.

 

지금까지 내용을 정리하면, 철강 산업은 스마트 팩토리로 나아가고 있다. 그런데 각종 ICT 기술이 도입되면서 빠른 네트워크 처리 속도가 필요하다. 이러한 요구에 5G가 부합하여 철강 산업이 스마트 팩토리로 나아가는 데에 도움을 줄 수 있다.

 

: 유성민 동국대 국제정보호대학원 외래교수


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