[논문]스마트제조 기술 국내연구 고찰

박종경; 장태우

doi:10.7838/jsebs.2018.23.2.123

스마트제조 기술 국내연구 고찰
Review of Domestic Research on Smart Manufacturing Technologies 원문보기

한국전자거래학회지 = The Journal of Society for e-Business Studies, v.23 no.2, 2018년, pp.123 - 133

박종경 (Intelligence & Manufacturing Research Center, Kyonggi University) , 장태우 (Department of Industrial & Management Engineering)

초록
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최근 세계 각국은 4차 산업혁명의 중심에 있는 스마트제조 시스템 구축에 앞장서기 위하여 산학연이 협력하여 활발한 연구, 개발 및 비즈니스화를 추구해 가고 있다. 기존의 연구 보고에 따르면 우리나라는 스마트공장의 기초기술, 하드웨어, 소프트웨어 분야의 경쟁력이 선진국 대비 70% 미만의 수준으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 기존 연구문헌 검토 및 분석을 통하여 제조업에서 스마트제조 기술의 활용사례 현황과 연구의 주요 이슈를 파악하여 핵심 기술 연구자들과 비즈니스 프로세스를 가지고 있는 기업과의 협력에 아이디어를 제공하고자 한다. 공장과 제조분야에 적용되거나 고려된 기술로는 사물인터넷이 가장 활발한 연구가 이루어지고 있었으며, CPS, 로봇의 순서로 많은 연구가 이루어지고 있음을 볼 수 있다. 각 요소 기술의 기업 적용사례를 통하여 초기 단계의 연구자와 기업과의 협력이 이루어지고 있음을 볼 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

Recently, countries are pursuing vigorous research, development and commercialization in cooperation with industry, academia and researcher to take the lead in building a smart manufacturing system that is at the center of the fourth industrial revolution. According to a research report [4], the competitiveness of Korea in the area of basic technology, hardware, and software of the smart factory is reported to be less than 70% of the developed countries. In this study, we reviewed the existing research literature and analyzed the current status of smart manufacturing technology and major issues in the manufacturing industry. We tried to provide ideas for collaboration with core technology researchers and companies with business processes. Internet of Things, CPS and robot technologies have been the most active in smart manufacturing area. It can be seen that cooperation between researchers and industries in the early stage is being done through the case of industry application of each core technology.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 스마트제조 기술 측면의 연구 분야에 대해 고찰하고, 기업․기관과 연구자들의 경쟁력 강화를 위한 기술 검토에 도움을 주고자 국내에서 발간된 관련 문헌을 분석하여 국내외 스마트공장의 현황을 살펴본다. 스마트제조 관련 기술의 전반적인 동향과 연대적 흐름을 살펴보는 연구가 일부 있었으나[2, 13], 적용기술을 중심으로 개별 논문에 대한 검토로 스마트제조 기술 연구에 대해 정리한 논문은 쉽게 찾을 수 없는 실정이다.

제안 방법

본 연구는 스마트제조 또는 스마트공장의 기술 적용 사례 및 기술 동향 내용 있는 논문들을 수집한 후, 8대 스마트제조 기술 중 사물인터넷,CPS, 3D 프린팅, 빅데이터, 클라우드 기술과 인공지능, 로봇이 제조업의 주요 핵심활동에 활용된 사례들을 정리하였다. 연구논문으로 나온 것들만 정리하였고, 기업들이 발간하는 사례들은 고려하지 않았다.
클라우드 제조의 연구동향 분석은 안길승 등의 연구[1]에서 제시된 바 있다. 클라우드 제조의 운영 과정을 제조 자원 가상화 및 등록, 고객 요구사항 등록, 서비스 매칭 및 구성, 서비스스케줄링, 서비스 실행 및 모니터링, 서비스 평가의 여섯 단계로 구분하여, 각 단계별 연구 동향을 분석하였다. 더 나아가, 효과적이고 효율적인 운영을 가능하게 하는 서비스 플랫폼 구조, 비즈니스 모형, 데이터 및 지식 관리를 다룬 논문들을 정리하였다[1].

대상 데이터

스마트제조 관련 기술의 전반적인 동향과 연대적 흐름을 살펴보는 연구가 일부 있었으나[2, 13], 적용기술을 중심으로 개별 논문에 대한 검토로 스마트제조 기술 연구에 대해 정리한 논문은 쉽게 찾을 수 없는 실정이다. 본 연구는 특히 스마트제조 8대 기술을 중심으로 분석한다. 이를 위해 2014년부터 2017년까지 이루어진, 스마트제조 8대 기술과 인공지능 및 로봇 기술을 포함하는 연구를 대상으로 한정하여 검색하였으며 스마트제조 및 스마트공장의 개념과 거리가 먼 논문들은 제외하였다.
본 연구는 특히 스마트제조 8대 기술을 중심으로 분석한다. 이를 위해 2014년부터 2017년까지 이루어진, 스마트제조 8대 기술과 인공지능 및 로봇 기술을 포함하는 연구를 대상으로 한정하여 검색하였으며 스마트제조 및 스마트공장의 개념과 거리가 먼 논문들은 제외하였다.

성능/효과

결과적으로 획득한 논문은 사물인터넷, 클라우드, CPS, 빅데이터, 인공지능, 로봇, 3D 프린팅 관련 연구가 공장과 제조를 염두에 둔 연구로 선정이 되었으며, [Table 1]은 분야의 폭이 넓은 스마트센서 및 에너지 절감과 제조와는 동떨어진 것으로 판단되는 홀로그램을 제외한 7대 기술과 공장, 제조를 ‘AND’ 조건으로 검색한 결과이다.

후속연구

이와 같은 주요국 및 글로벌 ICT 기업들의 기술 R&D 사례 분석 결과를 바탕으로 한국의 인공지능 기술 R&D 전략수립이 가능할 것으로 기대된다[28].
추후 개별 연구들의 구체적인 내용과 텍스트마이닝 등을 통해 동향을 파악하는 연구와의 정합성 등을 확인할 필요가 있고, 국외 연구와의 통합적인 분석을 통해 정확한 시사점을 제시할 필요가 있다.
논문화 과정에서 상호 검증된 사례들에서 제시된 기술과 연구 대상 및 연구 전략들은 스마트제조 관련 핵심 기술 연구자들에게 스마트제조 선진화 목표를 이루어가는데 어떻게 기여를 해야 할 것인가에 대한 아이디어를 제공할 수 있다. 향후 스마트공장구축과 지원을 고려하고 있는 기업과 정부 관계자, 핵심 기술 연구자들과 핵심 기술을 적용하여 제조 프로세스를 선진화하고자 기업 간의 협력을 어떻게 해야 할 것인지에 대하여 고민하는 연구자들에게 작은 도움이 될 수 있을 것으로 기대한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	4차 산업혁명의 속성은 어떤 관점에서 표현될 수 있는가?	이에 비해, 국내 제조업은 제조 효율성의 저하와 생산 거점의 해외 이전 등으로 인해 성장 동력이 약화되고 있다. 4차 산업혁명의 속성은 기술의 혁신, 제조업의 혁신, 플랫폼기반서비스의 혁신이라는 관점에서 살펴볼 수 있다. ICT를 기반으로 유전학과 생명공학기술과 같이 이전에는 서로 단절되어 있던 분야들이 경계를 넘어 분야 간 융․복합을 통해 공진화하며 다양한 사회, 경제, 구조적 측면의 혁신적인 변화를 야기하고 있다.
	기업 경쟁력 및 역량 측면이 스마트공장 추진에 영향을 미치는 요소는?	시스템 구축의 관점에서 최영환과 최상현의 연구[4]는 기업의 경쟁력을 높일 수 있는 성공적인 스마트공장의 추진을 위해 최고 경영자의 의지, 정부지원, 외부 컨설팅 그리고 조직참여가 미치는 영향에 대해서 살펴보았다. 실증연구를 통해 기업의 글로벌 경쟁력 확보를 위한 스마트공장의 성공적 구현에 있어서 조직의 참여도가 가장 큰 영향을 미치는 것으로 파악되었고, 정부지원, 외부 컨설팅 그리고 최고경영자 의지 순서로 영향을 미치는 것으로 발표했다[4].
	우리나라 제조업을 혁신할 8대 기술에는 어떤 것이 있는가?	기술 측면에서의 발전전략과 현황검토 역시 필요하다. 정부는 스마트제조를 핵심전략으로 삼고 2015년 12월 스마트제조 R&D 중장기로드맵을 최종발표하고, 앞으로 우리나라 제조업을 혁신할 8대 기술을 사물인터넷(IoT, Internet of Things), 클라우드(Cloud),사이버물리시스템(CPS, Cyber-Physical System), 빅데이터(Big Data), 스마트센서(Smart Sensor), 3D프린팅(3D Printing), 에너지 절감,홀로그램(Hologram)을 제시하고, 이를 중심개념으로 연구개발을 진행하고 있다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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