【이슈현장】 제조 AI 메타버스 팩토리 체험관

편집부 기자
입력 2021.12.01 00:00

제조 AI 메타버스 팩토리 체험관

제조데이터 기반 제조AI 분석 및 활용 체험

메타버스(metaverse)는 가상 또는 초월을 의미하는 ‘메타’(meta)와 세계 혹은 우주를 의미하는 ‘유니버스’(universe)를 합성한 신조어다. 이 용어는 1992년 닐 스티븐슨(Neal Stephenson)의 소설 《스노우 크래쉬》에서 처음 등장했으며, 이 작품 속에서 메타버스는 고글과 이어폰, 즉 시청각 출력장치를 이용해 접근하는 가상세계를 의미했다. ‘가상 우주’나 ‘확장 가상 세계’등으로 일컫기도 하는 메타버스는 3차원에서 실제 생활과 법적으로 인정되는 활동인 직업, 금융, 학습 등이 연결된 가상 세계를 뜻한다. 구체적으로, 정치와 경제, 사회, 문화의 전반적 측면에서 현실과 비현실이 공존하는 가상 세계를 말한다(wikipedia). 최근, 한국과학기술원(KAIST)는 제조데이터를 수집해 인공지능으로 분석하는 과정을 직관적으로 경험할 수 있는 체험관을 열었다.

정리 강창대 기자 자료 한국과학기술원(KAIST)

한국과학기술원(KAIST)이 ‘제조AI 메타버스 팩토리 체험관’(이하, 체험관)을 11월 1일 개소했다. 체험관은 제조 분야에 특화한 인공지능(AI)을 메타버스 세계에 구현한 가상공장으로 실제 현장에서 수집된 제조데이터에 AI기술을 결합해 분석하고 활용하는 체험 서비스를 제공한다.

체험관은 KAIST ‘케이-인더스트리(K-Industry)4.0’ 추진본부와 제조AI빅데이터센터가 운영을 맡았다. 응용 소프트웨어 개발 및 공급업체인 디지포레는 체험관 구축에 필요한 하드웨어 및 소프트웨어 일체를 KAIST에 기부했으며, 운영을 위한 기술을 지원한다.

KAIST 제조AI 메타버스 팩토리 체험관 현장의 모습.

실제 제조현장과 동일한 체험

체험관은 중소 제조기업이 제조데이터를 수집해 인공지능으로 분석하는 과정을 직관적으로 경험한 뒤 현장 공장에 적용해 볼 수 있는 콘텐츠가 부족하다는 문제의식을 바탕으로 기획됐다.

이를 위해 KAIST는 증강현실 장비를 착용한 사용자들이 플라스틱 나사를 제조하는 메타버스 공장에 방문하는 내용으로 체험관을 꾸렸다. 메타버스 상에서 사출성형기를 직접 가동해 볼 수 있으며, 플라스틱 나사를 생산하는 과정을 실제 제조현장과 동일하게 체험할 수 있다.

나아가 온도·압력·속도·위치·시간 등의 제조데이터 수집 변수를 제조AI가 분석해 불량의 원인을 즉시 탐지해내고 생산성과 품질을 높일 수 있는 제조AI 분석도 가상공장에서 경험할 수 있다.

사용하는 제조데이터는 중소벤처기업부(이하 중기부)가 주관하고 스마트제조혁신추진단이 전담하며, KAIST가 운영하는 인공지능 중소벤처 제조플랫폼(KAMP)에서 개방한 실제 제조 현장 사출데이터를 원용하여 활용한다.

(앞줄 좌측부터 시계방향으로)증강현실 장비를 착용하고 개소식에 참석한 이광형 KAIST 총장, 김흥남 KAIST 케이-인더스트리4.0 추진본부장, 박성훈 ㈜디지포레 대표, 김일중 제조AI빅데이터센터장.

뿌리업종 제조 경쟁력에 기여한다

실제 공장에서 이와 같은 분석을 진행할 경우 기업 운영을 위한 생산 공정을 일시적으로 중단해야 하는 어려움이 있다. 영업이익에 지장을 주지 않고도 공정 과정을 생생하게 체험할 수 있다는 것이 메타버스 상에 만들어진 제조AI 팩토리의 가장 큰 장점이다.

또 다른 장점은 세계 어디서나 증강현실(AR)·가상현실(VR)·확장현실(XR) 장비와 메타버스 솔루션을 활용해 접속할 수 있다는 점이다. 코로나 19의 세계적인 대유행으로 제조현장 생산라인의 해외시장 개척 및 판매에 고초를 겪고 있는 국내 중소 제조기업들이 이와 같은 체험 기술을 이용할 경우 우수 제조기술을 해외에 소개하고 수출하는 플랫폼으로도 활용할 수 있다.

사출성형기 메타버스 팩토리를 시작으로 향후 도금·용접·금형·주조·단조·열처리 등의 업종으로 적용을 확대해 우리나라 중소 뿌리업종의 제조 경쟁력 향상에 기여할 계획이다.

김일중 KAIST 제조AI빅데이터센터장은 “세계경제포럼(WEF)은 2021년 연차총회에서 향후 5년간 제조 분야의 가장 큰 변화는 AI 머신러닝이 결정할 것이라고 강조한 바 있다”라고 전했다. 이어, 김 센터장은 “다양한 업종의 제조현장에 적합한 최적의 AI 알고리즘을 선택하는 것은 우리나라 제조업 경쟁력 향상의 핵심 성공 요인(Critical Success Factor)으로 작용할 것”이라고 말했다.

현물 기부 및 기술 제공으로 이번 체험관 구축에 동참한 박성훈 디지포레 대표는 “KAIST 제조AI빅데이터센터가 축적한 제조특화 AI·빅데이터 도메인 지식(domain Knowledge)과 확장현실(XR) 메타버스 기술을 결합하는 일에 디지포레의 기술력으로 일조하게 되어 매우 뜻깊다”라고 소감을 전했다. 그리고 “기부와 협업으로 만들어낸 성과가 중소 제조기업에게 실질적인 혜택으로 되돌아갈 수 있도록 세계 최고의 ‘제조AI 메타버스 팩토리’ 구현을 위해 최선을 다하겠다”라고 포부를 전했다.

이광형 KAIST 총장은 “KAIST 내 제조AI빅데이터센터와 AI대학원·산업및시스템공학과·기계항공공학부·전산학부 등 다양한 학과들과의 긴밀한 융합에 중소기업과의 산학 협력을 더해 ‘KAIST가 제조AI의 메카’라는 탁월한 명성을 얻을 수 있도록 지원을 아끼지 않겠다”라고 밝혔다.

제조AI 메타버스 팩토리 체험관 개소식은 1일 오후 2시 대전 문지캠퍼스 내 제조AI빅데이터센터 페어링룸에서 진행됐다. 이광형 KAIST 총장, 김흥남 KAIST K-Industry4.0 추진본부장, 김일중 제조AI빅데이터센터장, 박성훈 ㈜디지포레 대표 등이 자리를 함께했으며, 독일에서도 황종운 KIC(Korea Innovation Center) 유럽 센터장이 인터넷을 통해 참여했다.

‘제조AI 메타버스 팩토리 체험관’ 개소식에서 이광형 총장(좌측)이 체험관 개소를 위해 하드웨어 및 소프트웨어 일체를 기부한 박성훈 ㈜디지포레 대표에게 선물을 전달하고 있다.

한편, 중소벤처기업부는 정부 8대 혁신성장 선도사업 중 하나인 스마트공장 보급과 함께, 제조혁신 R&D·표준화 등을 종합적으로 지원할 스마트제조혁신추진단을 2019년 7월에 출범시켰다. 추진단은 〈중소기업 스마트 제조혁신 전략〉의 일환으로 중소기업 생산현장의 스마트화를 추진하기 위해 신설된 핵심기관이다. 또, 추진단 출범과 더불어 스마트공장 관련 유관기관장 26명과 상생형 스마트공장 보급사업 참여기관 13개사 등이 모여 ‘스마트공장 상생 협약’을 맺기도 했다. 협약에 참가한 기관과 대기업 및 중소기업은 기관별 재원 출연 및 집행과 노하우 공유 및 협력, 스마트공장 구축기업 임직원 역량 강화 및 판로 지원 등에 협력하기로 했다.