제조업은 언제나 기술 혁신의 선봉에 서서 진화해 왔다. 1700년대 증기 엔진 발명에서부터 헨리 포드가 어셈블리 라인을 도입한 것에 이르기까지, 제조업은 사회 변화의 가장 커다란 동력으로 작용해 왔다.

그런 제조업이 오늘날 또 한 번의 전례 없는 변화를 맞고 있다. 로보틱스, 첨단 센서, 연결성, 진보된 분석 능력 덕분에 우리는 인더스트리 4.0 시대를 열었는데, 여기서 한 번 더 도약하여 인더스트리 5.0 시대로 접어들고 있는 것이다.

이 글에서는 인더스트리 4.0과 인더스트리 5.0의 차이점, 인더스트리 4.0에서 인더스트리 5.0으로 나아가기 위해 해결해야 할 과제들, 그리고 이러한 전환을 보다 매끄럽게 하기 위한 방법들을 설명한다.

인더스트리 4.0 vs 인더스트리 5.0
현재 대부분의 최신식 공장은 ‘인더스트리 4.0’으로 분류된다. 이것을 흔히 ‘스마트 공장’ 또는 ‘스마트 팩토리’라고 부른다.

인더스트리 4.0은 사물 인터넷(IoT), 인공 지능(AI), 클라우드 컴퓨팅, 에지 컴퓨팅 같은 첨단 기술을 활용해서 상호 연결되고 지능적인 제조 환경으로 전환하는 것을 뜻한다. 이 시대에는 다량의 데이터를 실시간으로 포착, 분석 및 활용하는 능력을 이용해 의사결정 절차와 예방정비를 향상시키고 전반적인 가동 효율을 높였다. 그럼으로써 궁극적으로 인더스트리 3.0으로부터 한 차원 더 높은 진보를 이루고 보다 민첩하고, 효율적이고, 대처 능력이 뛰어난 제조 시스템을 구축할 수 있었다. 인더스트리 4.0은 주로 사물의 제조 측면에 초점이 맞춰져 있으며, 어떻게 하면 제품을 더 빠르고, 더 일관되게, 더 우수한 품질을 더 낮은 비용으로 제조할 수 있을까에 중점을 두고 있다.

인더스트리 5.0은 인더스트리 4.0에서 이룬 기술적 진보를 더욱 확대하고, 아울러 인적 요소에 대한 고려를 더욱 강화함으로써 이러한 진보를 뒷받침한다. 사물의 제조는 물론 그 이상의 영역에서, 다시 말해 공급 사슬 전반에 걸쳐서, 각각의 역할들을 재정의함으로써 좀더 응집적이고 적응력이 뛰어나며 인간 중심적이고 지속가능한 산업 환경을 구축한다.

이러한 패러다임 전환은 기계를 단지 생산성을 높이기 위한 도구로 인식하는 것을 넘어서 기술이 인간의 능력과 창의성, 의사결정 절차를 향상하도록 협력적 시너지를 내는 것에 초점을 맞추고 있다. 첨단 기술 시스템과 인간 고유의 통찰력 및 가치 사이에 균형 있는 공생을 이룸으로써, 산업적 진보가 전체 사회 차원에서 효율을 높이고 사람들을 행복하게 만들자는 것이다. 이러한 산업 혁명을 위해서는 인간과 기계 사이에 매끄러운 소통과 상호작용이 중요하다.

인더스트리 5.0으로의 진화 동력
인더스트리 4.0과 인더스트리 5.0 사이의 차이점은 분명한데, 이러한 진화를 견인하는 사회적 및 지정학적 요인들에 대한 보다 폭 넓은 이해가 필요하다.

인더스트리 5.0의 중요한 동력 중 하나는 전지구적 과제들에 직면해서 회복탄력성을 높이는 것이다.

2020년에 코로나 팬데믹이 발발하고 혼란이 이어지면서 전세계 제조망에서 취약성이 드러났다. 이러한 과제에 직면하여 인더스트리 5.0은 회복탄력성과 유연성에 역점을 두고 있다. 즉, 예상치 못한 상황에 부딪혔을 때 보다 효율적으로 적응하고 회복할 수 있는 시스템을 구축하기 위한 것이다.

같은 맥락에서 코로나 팬데믹은 작업자의 건강과 안전에 대한 인식을 높이는 계기가 되었다. 인더스트리 5.0은 인더스트리 4.0의 기술적 진보, 다시 말해 센서와 비전 시스템 등을 활용해 위험성을 완화하고, 더 안전한 작업 환경을 구축하여, 사고 발생을 최소화하고자 한다.

이 진화의 또 다른 중요한 동력은 좀더 혁신적이고, 지속 가능하며, 신뢰할 수 있는 제품을 보다 신속하게 출시하고자 하는 요구를 충족하는 것이다. 그렇다면 인더스트리 5.0은 어떻게 이러한 변화를 가능하게 할까?

인더스트리 5.0은 디지털 트윈과 생성 AI를 결합함으로써 새로운 컨셉트를 시제품화 하는 과정을 간소화할 것이다. 이러한 결합은 개발 작업을 단축하고 완제품의 품질을 높일 것이다. 어떤 제품을 시장에 내놓기에 앞서 비용, 성능, 품질, 내구성 측면에서 다양한 설계 옵션을 시험해볼 수 있기 때문이다. 또한 인더스트리 5.0은 지속 가능성에도 초점을 맞추고 있다. 제품을 좀더 재활용이 용이하고 오염을 줄이도록 설계하는 것이다. 따라서 인더스트리 5.0은 기술적 진보와 변화하는 소비자 요구를 동력으로 삼아서 보다 혁신적이고 품질이 우수하며 지속 가능한 제품을 더 효율적으로 제조할 수 있게 할 것이다.

인더스트리 5.0을 위해 해결해야 할 과제들
인더스트리 5.0으로의 진화가 유익하고 타당한 것은 틀림없지만, 해결해야 할 과제들도 있다. 인더스트리 5.0 도입을 위한 주요한 걸림돌은 역설적이게도 현재 진행 중인 인더스트리 4.0이다.

인더스트리 3.0의 도입과 인더스트리 4.0의 등장까지는 거의 40년의 기간이 걸렸다. 그런데 인더스트리 4.0에서 인더스트리 5.0이 태동하기까지는 불과 10년밖에 걸리지 않았다. 이는 기술적 진보가 얼마나 빠르게 일어나고 있으며, 그러한 진보가 제조와 생산에 얼마나 대대적인 영향을 미쳤는지를 잘 보여준다.

이러한 과도기적 상황에서 많은 기업들은 여전히 인더스트리 4.0의 개념 증명(proof-of-concept, POC)을 하는 단계에 있고, 또 어떤 기업들은 이미 인더스트리 5.0을 활용하고 있기도 하다. 현재 대기업들은 인더스트리 4.0에 대대적으로 투자하고 있는데 반해, 소규모 제조 사이트와 프로세스에서는 본격적인 디지털화 프로젝트를 도입하는 비율이 상대적으로 낮은 편이다.

인더스트리 4.0 기술 도입을 가로막는 주요 걸림돌로는 새로운 장비 구입에 많은 자본 비용이 필요하고, 새로운 기술 역량과 전문성이 요구되며, 클라우드 컴퓨팅이나 데이터 보안 같은 새로운 패러다임에 대한 신뢰가 부족하다는 점을 들 수 있다. 업계 전체가 인더스트리 4.0을 완전히 받아들이기 전까지는 인더스트리 5.0의 확대에 어느 정도 시간이 걸릴 것이다.

인더스트리 5.0 도입을 위한 또 다른 과제는 제조에 대해서 근본적으로 다른 사고방식과 접근법이 필요하다는 것이다.

이전의 진화, 즉 인더스트리 3.0에서 인더스트리 4.0으로의 진화와 달리, 인더스트리 4.0에서 인더스트리 5.0으로의 진화는 기술의 진보 문제보다는 사고방식의 진보 문제가 더 중요할 수 있다. 새로운 디지털화 프로젝트를 도입하기 위해서는 최고 경영 책임자(CEO)에서부터 현장 작업자에 이르기까지 전사적으로 단결된 협력이 필요하다. 기업은 자사가 추구하는 인더스트리 5.0이 어떤 모습일지 그리고 이 아이디어를 모든 차원에서 어떻게 구축할지에 관해서 명확한 비전을 수립해야 하며, 이를 위해서는 새로운 프로세스와 방법론이 필요하다.

맺음말
인간의 역사에서는 여러 차례의 산업 혁명이 일어났는데, 오늘날 제조업은 또 한 번의 주목할 만한 혁명을 맞고 있다. 인더스트리 4.0에서 인더스트리 5.0으로의 전환은 제조업계에 또 한 번의 중대한 변화를 가져올 것으로 기대된다.
이러한 전환을 위해서는 공장을 어떻게 가동하고, 작업자가 기계와 어떻게 상호 작용하며, 전체 에코시스템이 어떻게 협력할지에 관해 업계 차원의 사고 전환이 필요하다. 이것이 실현되었을 때 우리는 비로소 인더스트리 5.0 시대에 접어들 것이다. 그리고 이는 지속 가능성과 회복탄력성을 높이고, 작업자의 안전을 향상하며, 보다 견고한 공급망을 가능하게 할 것이다.

저자 소개
헥터 바레시(Hector Barresi)는 산업 자동화, 스마트 제조, 디지털화에서 전문성을 인정받고 수상 경력도 있는 산업 기술 고문이자 컨설턴트이며 강연자이다. 하니웰(Honeywell), 다나허(Danaher), IDEX, GE(General Electric)의 임원을 역임했으며, 전세계적으로 일류급의 제품 혁신 조직을 구축하도록 돕는 것으로 잘 알려져 있다. 최초의 산업용 무선 센서 제품군인 하니웰 XYR5000과 페인트 업계에 혁명을 일으킨 틴젤리전스(Tintelligence) 스마트 틴팅 플랫폼 개발에 직접 참여했다.

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