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[SIMTOS 2020] 스마트 정밀기계 유니트 기술 동향

[스마트 정밀기계 유니트 기술 동향]초연결을 통해 구현하는 전혀 다른 제조업​​FeatureⅡ 자료_ 중소벤처기업부​​​스마트 정밀기계 유니트 기술은 ICT 기술이 융합된 스마트 스핀들, 모니터링 스테이지(이송계)등 스마트 가공시스템에 대응하는 공통 핵심 부품 및 소프트웨어를 말한다. 기존의 정밀기계, 마이크로 전자 기계 시스템, CNC 공작기계를 효율적으로 운영 관리하기 위해 ICT 융합 기술을 접목하여 시스템 효율 향상에 관련된 기술 등의 내용을 포함한다. ​더 똑똑하고 빠르게! 제조업의 경쟁력을 높여라​ 장비산업은 「소재→장비→부품·완제품」으로 연계되는 산업생태계에서, 최종 산출물의 품질, 기능 및 생산성을 결정하는 핵심 기반산업으로 자동차, 조선, 반도체, 디스플레이 등 우리나라 수출 주력산업의 생산장비를 공급하는 기반산업으로 국가 브랜드 가치와 직결된다. 따라서 ICT융합을 통한 장비산업의 지능화·스마트화는 주력산업 고도화와 직결되며, 장비산업의 자체 의 고부가가치화를 위한 전략이 요구된다.최근에는 기계 본체의 NC화를 넘어서 공장 전체의 생산과 연관된 공장 자동화가 진전되고 있다. 즉, 단위 공작기계로 이루어진 가공 셀(cell)을 형성하고 이는 자동화 기능을 가진 로봇, 무인 운반차, 자동창고 등과 연결되고, 나아가서는 상위의 컴퓨터와 연결되어 공장 전체를 자동화하는 단계인 FA(Factory Automation) 또는 FMS(Flexible Manufacturing System)의 형태로 발전되어 가고 있다.현재 전 세계 산업 제어 및 공장 자동화 시장은 2017년 1,552억 6,000만 달러에서 연평균 성장률 7.5%로 증가하여, 2023년에는 2,391억 1,000만 달러에 이를 것으로 전망된다.4차 산업혁명 및 스마트 공장의 확산에 따라 3차원 적층제조시스템, 스마트 시스템의 성장세가 두드러진다. 스마트 시스템의 경우 2016년 357억 달러에서 스마트 공장 확산에 따라 연평균 10%의 성장률로 2022년 633억 달러의 시장을 형성할 것으로 전망되며 장비-시스템-운영솔루션(S/W·서비스)이 결합된 시스템 패키지 비즈니스로 패러다임이 전환 중이다.​​​스마트 정밀기계 유니트 기술개발 이슈​ 다양성과 개인화된 맞춤형 제품을 추구하는 소비패턴의 변화에 맞추어 제조공정의 다품종/ 맞춤형/소량생산 방식으로 변화가 진행되고 있으며, ICT 기술을 활용한 지능화된 가공시스템을 구현하기 위한 지능제어, 에너지효율 향상에 대한 연구개발이 활발하다. ​ 클라우드와 IoT 기술을 이용해 공장 내 가공장비 및 주변장치에서 생성되는 각종 빅데이터를 수집·분석하는 지능형 예지보전 및 운영 솔루션산업이 성장하고 있으며 가상공작기계(Virtual Machine) 및 가상공장 시뮬레이션과 제조공정에서 발생한 빅데이터를 응용한 CPS 기반의 제어·운영기술의 초기 단계가 도입 중이다. 제품변화와 리드타임 단축대응을 위한 고속화, 복합화는 보다 다변화된 고객 요구에 대응하기 위해 플랫폼 자체의 유연성 배가가 기술의 초점으로, 최대 수요처인 자동차 분야에서는 친환경에 대응한 난삭재 고능률 가공시장이 빠르게 확대되고 있고, 항공, 조선 산업 등의 대형 고부가가치화와 풍력 등 신산업의 급성장으로 인해 대형 복합가공시스템의 개발경쟁이 치열하다. 최근 장비, 유연자동화 주변장치/셀, 운영-제어시스템(S/W), 서비스 등 시스템의 턴키(turnkey) 공급추세에 따라, FMC/FMS 플랫폼 자체의 상품화가 진행되고 있으며, 향후 셀기반 유연생산시스템으로의 전환이 예상된다.센서융합 및 네트워킹 기술, PMC인터페이스 기술, 실시간 모니터링/진단, 클라우드 기반 데이터 관리기술 등의 ICT 기반 융합기술을 활용하여 스마트 공장 및 첨단가공 분야에 적용 가능한 양방향 통신용 스마트 공작기계 시스템 및 그 유닛개발의 필요성도 높아지고 있다.스마트 정밀기계 유닛의 핵심요소 기술 개발은 스마트 구성요소, 공정설계시스템, 시스템 구현 및 제어 기술 등에 관한 연구가 진행되고 있다. 연구의 주된 방향으로는 ICT 기반 융합기술이 내장된 가공시스템과 핵심기술을 개발하여 첨단 고부가가치 제품을 고정밀/고효율로 가공하는 스마트 정밀기계 시스템을 개발하는 것이다. ​​ 다중센서(온도, 진동, 전압/전류, 하중, 유압, 유량, RFID 및 비전 등) 및 센서융합(센서융합도 2개 이상) 기반 공작기계시스템 상태추출에 대한 기술은 공작기계의 스마트화에 대한 핵심요소 기술로, 센서의 빌트인(built-in) 기술 및 내구성 및 내환경성에 대한 연구가 진행되고 있다. 또한 센서 인터페이스 및 공작기계와의 통신을 위해 산업용 표준 및 CAN, OPC, IoT(Internet of Things), Fieldbus 등의 다양한 통신프로토콜을 지원하는 통신 및 네트워크에 대한 연구도 수행 중이다.지능형 HMI 기술과 기계 간 통신 및 클라우드 통신(M2C) 기술은 ICT 기술에 의해 빠르게 발전하고 있다. 이들 기술은 실제 공작기계시스템에 장착되어 스마트 공작기계 시스템의 구현 및 적용영역이 확대되고 있다. 이와 함께 CNC 제어기의 지능화·개방화에 따른 임베디드 소프트웨어 개발도 가속화되고 있다. ​​​ 빠르게 움직이는 제조현장 최근 AI는 인간입력 물리량 데이터를 학습하여 비정상을 감지하거나 분류 예측하고 맞춤형 솔루션을 제시하는 등의 플랫폼 기술로 부상했다. 기계 부품에 부착된 센서에서 실시간 데이터를 확보하고 이상 데이터 탐지로 고장을 예측하여 사용수명 신뢰성 및 안전성을 강화하고 기계 부품 장비들에서 얻은 실시간 데이터를 분석하여 인공지능 기술로 시스템 최적화 또는 최적 솔루션을 제시하는 것이다.직관설계 인공지능 기반으로 특정 부품이나 시스템의 설계도면 신뢰성 데이터 등을 학습하여 최적의 설계를 제안하고 3D프린터로 생산하기도 한다.빅데이터를 활용하는 모습도 늘고 있다. BMW는 차량 생산 정보 고객정보 차량 운행 정보에 대한 빅데이터를 분석함으로써 신규 차량에 대한 품질보증 청구를 감소시켰다. 중장비 업체 Komatsu는 기계장비에 대한 유지보수 비용 절감을 위해 빅데이터 기반 예측정비 및 사후 결함 데이터를 취합, 분석하고 이를 피드백하고 있다.
관리자 2019-12-02
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[SIMTOS 2020] SIMTOS 2020 참가업체 워크숍 개최!

SIMTOS 2020 참가업체 워크숍 개최!   - 참가업체가 꼭 알아야할 전시운영 정보 및 지원서비스 공유- 전시개최 4개월 전 워크숍을 통해 참가업체와 함께하는 홍보마케팅 전개 한국공작기계산업협회가 주최하는 국내 최대 생산제조기술전문 전시회인 SIMTOS 2020이 11월 26일 화요일, 일산 KINTEX 2전시장에서 `SIMTOS 2020 참가업체 워크숍'을 개최했다.200여명의 참가업체 전시담당자들이 참가한 가운데 차질 없이 전시회 참가를 준비하고 보다 쉽게 ‘자사의 전시회 참가’를 알릴 수 있도록, 참가신청 추진경과 및 현황에서부터 참가업체가 알아야 할 SIMTOS 2020 전시운영 지원서비스, 홍보 마케팅 지원, 국제생산제조혁신 컨퍼런스, MM4U 바이어 상담회 등에 대해 상세 소개했다. SIMTOS 2020 참가업체 워크숍에서는 생산제조기술, 수요산업트렌드, 비즈니스가 합쳐진 융합형 컨퍼런스를 통해 생산제조혁신의 미래를 조망할 수 있는 SIMTOS 2020 국제생산제조혁신 컨퍼런스 프로그램을 소개하며, 고객초청에 활용을 당부했고, 디지털가공, 디지털트윈, 3D프린팅, 스마트제조 등을 주제로 78개 세션에서 18개 기조강연, 11개 특별강연, 26개 초청강연, 19개 전문강연, 4개의 좌담회 등 다채로운 프로그램를 소개했다.또한, 컨퍼런스 강연 세션에서의 참가업체 부스 홍보와 자사고객에게 제공할 수 있는 VIP 쿠폰 등에 대한 활용방법도 함께 설명했다.  연이어 SIMTOS 2020 참가업체 홍보지원 사업 소개와 함께 참가업체가 함께 전개할 수 있는 다양한 마케팅 전략을 공유하고,자사 고객 초청을 위한 초대권 활용 방안, SIMTOS 고객센터 활용전략 등을 비롯해 홍보인쇄물, SNS홍보, 언론홍보 등 전시사무국과 참가업체가 함께 할 수 있는 사전 마케팅 방법을 전했으며, 참가업체 수익극대화 및 해외시장 개척에 기여할 SIMTOS MM4U의 활용방안 소개와 참가업체가 알아야할 기타 서비스 등도 안내했다.그 외에도 SIMTOS 2020에서 제공하는 무료셔틀버스, 무료주차장, 무궤도열차, 내부셔틀버스 등의 편의시설 운영 계획과 KINTEX 주요시설을 사전해 소개해 전시 실무 담당자에게 주요 정보를 제공했다. 한편, 2020년 3월 31일(화)부터 4월 4일(토)까지 5일간 KINTEX 1,2전시장 전관에서 개최될 SIMTOS 2020은 남부지역 참가업체를 위해 11월 28일(목) 창원 CECO 전시장에서 2차 설명회를 가질 예정이다.
관리자 2019-11-29
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[SIMTOS 2020] 스마트공장 도입 후 생산성 30%, 고용 4.2% 증가

[스마트공장 보급사업 성과분석 결과]스마트공장 도입 후 생산성 30%, 고용 4.2% 증가​​Industrial TrendⅡ 자료_ 중소벤처기업부​​스마트공장 도입 후 기업의 생산성이 높아진 것으로 나타났다. 중소벤처기업의 스마트공장 보급사업 성과분석 결과 스마트공장을 도입한 중소기업은 평균적으로 생산성 30% 증가, 품질 43.5% 향상, 원가 15.9% 감소, 납기 준수율 15.5% 증가하는 등 경쟁력이 높아졌다. 유사 조건 기업과 비교 시에도 매출액·수출액·고용 성과가 더 높고, 이와 같은 격차는 기간이 경과할수록 심화되었다.​스마트공장, 생산성도 높이고 고용도 늘렸다​​중소벤처기업부(이하 중기부)가 ‘스마트공장 보급사업 성과분석’ 결과를 발표했다. 이번 조사는 2014년부터 2017년까지 스마트공장을 도입한 5,003개 기업을 대상으로 진행되었으며 향후 스마트공장 정책수립 기초자료로 활용할 예정이다.​​​ 스마트공장 보급사업 성과·분석 개요​ • 과제명 : 스마트공장 지원사업 성과조사 분석 연구• 조사대상 : 2014~2017년 정부와 민간에서 스마트공장을 보급한 기업 5,003개• 조사내용 : 지원 기업 현황 분석, 도입 전·후 성과비교, 심층분석 등 • 연구기간 및 수행기관 : 2018.10월~2019.5월 / (주)윕스​​​ 특히, 이번 조사는 기존에 수행했던 설문조사 방식에서 벗어나 기업데이터·고용노동부 자료 등 행정 데이터를 적극 활용하고, 스마트공장 미도입 기업 중 유사 조건을 가진 기업과 비교분석(PSM : Propensity Score Matching)을 실시하여 신뢰도를 높인 것이 특징이다.조사결과 소규모 기업이 공정개선(생산성 향상 등) 및 경영개선(고용·매출 증가율 등) 성과가 대체로 높은 것으로 나타났다.공정개선 효과의 경우 종업원수 10인 미만 기업의 경우 생산성이 39.0% 증가하여 평균(30.0%) 개선효과를 크게 상회했고, 품질·원가·납기 개선효과도 가장 높은 것으로 나타났다.매출액 기준으로 분석한 결과도 매출액 10억원 미만 기업은 원가가 31.2% 감소하여 평균(15.9%)보다 2배 정도의 개선을 시현하였고, 생산·품질·납기 개선효과도 가장 높았다.경영개선 효과는 종업원수 10인 미만 기업이 84.9%의 고용증가를 시현하여 가장 많은 일자리를 창출하였고, 산업재해율 감소 효과도 가장 높았다. ​매출액 기준으로도 매출액 10억원 미만 기업은 매출 증가율이 202.3%에 달해 전체 평균 7.7%를 크게 앞질렀고, 고용증가율도 1위(33.1%)를 기록해 개선효과가 높은 것으로 나타났다.​​ 업종별 분석결과는 지원기업 중 소규모기업 비중이 높은 업종에서 공정개선 성과가 대부분 높게 나타났다.스마트공장 도입 수준별로는 도입 기업의 대부분(78.7%)을 차지하는 Level 1~2(기초) 수준 기업이 생산성 향상 효과가 가장 높게(31.2%) 나타났다. 다만, 품질·원가·납기 개선효과는 Level 4(중간2, 5,003개 기업 중 약 1%인 65개)수준 기업이 가장 높았다.​​​ 스마트공장 전환 후 기업 성과 ‘좋음’​ 스마트공장 도입을 완료한 기업과 유사 조건의 미도입 기업에 대한 비교분석(PSM : Propensity Score Matching)을 실시한 결과 스마트공장 도입 기업이 매출액·수출액·고용에서 성과가 더 높았고, 동 격차는 기간이 경과할수록 심화되는 것으로 나타났다. 스마트공장 도입 후 기업은 평균 매출액 증가율이 7.7%로 나타났다. 근로자규모 10인 이상 50인 미만 기업의 매출액 증가율이 10.2%로 가장 높게 나타났으며, 50인 이상 100인 미만 9.4%, 100인 이상 6.3%, 10인 미만 3.4% 순으로 나타났다. 매출규모 10억 미만 기업의 매출 증가율이 202.3%로 가장 높게 나타났으며, 10억 이상 50억 미만 24.7%, 50억 이상 100억 미만 23.1% 등의 순으로 나타났다. 구축수준별로는 level 4인 기업의 매출액 증가율이 20.5%로 가장 높게 나타났으며, level 1~2 10.6%, level 3 0.6% 순으로 나타났다.​ 일자리 측면에서도 스마트공장 도입으로 기업은 평균 3.0명 고용이 증가하는 것으로 나타나 일자리 창출에 기여한 것으로 분석됐다. 10인 미만 기업의 고용증가율이 84.9%로 가장 높게 나타났으며 10인 이상 50인 미만 5.9%, 50인 이상 100인 미만 3.2%, 100인 이상 3.1% 순으로 나타났다. 10억 미만 기업의 고용증가율이 33.1%로 가장 높게 나타났으며, 500억 이상 1,000억 미만 6.1%, 50억 이상 100억미만 5.7% 순으로 나타났다. 구축수준별로는 level 4인 기업의 고용증가율이 11.9%로 가장 높게 나타났으며, level 1~2 5.1%, Level 3 2.3% 순으로 나타났다.산업재해도 줄었다. 스마트공장 도입으로 기업은 산업재해율이 18.3% 감소하는 것으로 나타나 안전한 일터 환경 조성에 기여한 것으로 분석됐다. 근로자규모 10인 미만 기업의 산업재해 감소율이 38.4%로 가장 높은 성과를 보였으며, 10인 이상 50인 미만 15.6%, 50인 이상 100인 미만 12.5%, 100인 이상 2.1% 순으로 나타났다. 매출규모로는 10억 이상 50억 미만 기업의 산업재해 감소율이 31.6%로 가장 높은 성과를 보였으며, 500억 이상 1000억 미만 20.3%, 50억 이상 100억 미만 19.3% 순으로 나타났다. 구축수준별로 살펴보면 level 4 구축수준 기업의 산업재해 감소율이 46.2%로 가장 높은 성과를 보였으며, level3 29.4% 감소, level 1~2 15.3% 감소 순으로 나타났다.스마트공장 도입을 완료한 기업과 유사 조건의 미도입 기업에 대한 비교분석(PSM : Propensity Score Matching) 결과, 스마트공장 도입 기업의 성과가 모두 높게 나타나 스마트공장 도입의 효과성을 확인할 수 있었다. 중기부 김영태 기술혁신정책관은 “상대적으로 개선 여지가 많은 소규모 기업이 스마트공장 도입 성과가 상대적으로 높게 나타난다는 점을 고려하여 소규모 기업에 대한 스마트공장 저변 확대와 함께 고도화된 공장을 구축하는 투트랙(Two-Track) 전략을 펼칠 필요가 있다고 언급했다. 중기부는 성과가 높은 스마트공장을 조기에 확산하기 위해 전국 19개 제조혁신센터에서 지역별 성과보고회를 개최할 계획이다. ​ ​
취재부 2019-11-26
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[SIMTOS 2020] 제조 기반 사이버 보안 기술 현황과 전망

[제조 기반 사이버 보안 기술 현황과 전망]스마트 제조에서 가장 중요한 이슈 ‘사이버 보안’​Feature 자료_ 중소벤처기업부​​​이제 데이터는 스마트공장 혹은 스마트제조를 구현하려는 제조 기업 프로세스에서 원·부자재 발주, 에너지 수급, 생산관리, 운영관리, 물류, 배송 등 제조 분야 전 과정에 걸쳐 발생하고 쌓이고 분석된다. 때문에 이 과정에서 발생할 수 있는 사이버 위협·공격은 이전의 그 어느 때 보다 치명적일 수 있다. 이러한 공격에 대해서 안전성·신뢰성·보안성을 확보할 수 있도록 체계적으로 방어하고 대응하는 정보보호 기술이 바로 제조 기반 사이버 보안 기술이다. ​​ ‘사이버 보안’ 스마트제조 시대 필수 기반 기술​ 인터넷을 기반으로 스마트화해서 사용되고 있는 기기들을 일컬어 사물인터넷(IoT) 기기라 하며 2020년까지 약 200~500억 개 정도가 사용될 것으로 전망된다. 특히 각종 제조 설비와 기기 등에 사용되는 사물인터넷을 제조 사물인터넷(IIoT)이라고 하는데 스마트공장에는 영업·마케팅, 원·부자재 수·발주, 사무·인사, 연구·개발 등을 관장하는 정보통신기술(ICT) 기반의 환경과 제품 생산, 제조, 배송 등을 위한 생산 중심의 운용 환경(OT: Operational Technology)이 공존한다.스마트공장에서 사용되는 IIoT 기기들(각종 센서나 액추에이터, 제어·동작 기기들)은 적게는 수십~수백 개(중소공장)에서 많게는 수십만~수백만 개(자동차, 전자 등 대규모 공장)가 사용되고 있다. IIoT 기기들은 스마트한 기능 구현을 위해 내부에 임베디드 소프트웨어가 장착되고 더불어 LAN, WiFi, Mobile 네트워크 등 인터넷에 연동되는 기능을 갖추면서 상대적으로 해킹이 가능해지기 시작했다.이렇듯 공장 설비를 제어하고 운영하는 기반 기술이 디지털화하고 정보통신기술과 인터넷에 연결하여 사용되는 추세로서, 공장의 사무환경과 공장 제어 시스템·설비·기기의 안전성·신뢰성·보안성 확보가 중요한 이슈로 떠올랐다. 각종 제조 설비와 기기 등이 지능(스마트)을 갖추게 되고, 공장 작업용 도구, 로봇들과 같은 공장자동화 기기와 결합하여 네트워크에 연결되어 작동하는 스마트공장으로 변화하면서 사이버 세계와 연동해 발전하고 있다. 한편으로는 중소기업 공장 환경이 더욱 스마트 해질수록 기업이나 공장 내·외부로부터 사이버 해킹, 공격, 테러 등의 위험성을 갖게 되었다.스마트공장 분야에서의 보안 사고는 일반 기업의 사무환경에서 발생하는 보안 사고보다 큰 문제를 야기할 수 있는데, 특히 생산·제조 공정을 담당하는 산업 설비·기기나 시설·자산 운용에 문제가 생길 경우 엄청난 후유증을 초래한다. 이런 이유로 스마트공장에서 사용되는 시설·설비·기기들을 안전하게 보호하는 정보보호 기술은 스마트공장 혹은 스마트제조를 구현하려는 제조 기업에서 원·부자재 발주, 에너지 수급, 생산관리, 운영관리, 물류, 배송 등 전 과정에 걸쳐 적용해야 할 기본적·필수적인 기반 기술이다.​​​중요성 높아지며 시장도 급격한 성장세​​ 현재 사이버 보안 시장에서는 다국적 거대기업 위주의 스마트공장 및 관련 보안 제품이 공급된다. GE, Siemens, ABB, Rockwell Automation, Schneider Electric 등 외국 기업 중심의 제품 공급과 서비스 제공이 이루어지고 있으며 국내에서는 LS 산전에서 통신망 관련 기술을 표준화하고 공급하고 있다. 가트너는 중소기업들이 최근 랜섬웨어 등으로 보안 위협이 높아지자 클라우드 기반의 보안 솔루션을 도입하고 있어 그 수요가 증가하는 것으로 분석했다. 중소기업의 경우 보안 전담 인력을 별도로 두기 힘들기 때문에 솔루션 활용과 유지보수가 간편한 클라우드 기반 보안 서비스를 선호하는 것으로 나타났다.세계 클라우드 기반 보안서비스 시장은 2016년 48억 4,010만 달러에서 연평균 16.5% 성장하여 2020년 89억 2,360만 달러 규모에 이를 전망이다. 세계 SECaaS(Security as a Service) 시장은 2015년 31억 2,000만 달러에서 2018년 85억 2,000만 달러로 연평균 22.2% 성장(출처: Markets an Markets)했다.가드너는 클라우드 기반 보안 서비스 중 이벤트 및 사고 관리 등 통합로그분석시스템(SIEM), ID접근관리(IAM)와 같은 기술이 가장 빠르게 성장하고 있으며, 이메일 보안, 웹 보안 ID 및 IAM은 기업에서 클라우드 보안 우선순위 상위 3위 안에 포함하는 것으로 분석했다.현재 클라우드 보안은 전 세계 보안 분야의 연평균 성장률인 10.6%를 크게 웃도는 57.5%로 가장 빠른 성장세로 시장을 확대 중이다.국내 클라우드 시장은 2017년~2022년간 연평균 18.1%의 성장이 예상되며, 글로벌 기업의 국내 진입이 확대될 것으로 전망된다. 국내 기업들의 경우 클라우드 기반 보안 솔루션에 대한 인식 부족으로 국내 기업들 중 SECaaS를 이용하고 있는 기업은 희소하다. 국내외 보안솔루션 사업자 중심으로 기존에 보유 중인 솔루션을 클라우드에 최적화하고 멀티테넌시 기술개발과 글로벌 노드 확보로 SECaaS 유사 형태로 보안서비스 제공 업체가 등장하는 추세다.​​​ 종합적인 보안관리 기술 개발 필요​ 스마트공장의 정보보호는 보안기술이나 솔루션의 도입만으로 해결될 수 없다. 보안기술 및 솔루션이 정보보호 관리체계의 기반 위에서 지속적이고 체계적으로 관리·유지되고 개선되도록 종합적인 보안관리 기술 개발이 필요하다. 특히, 중소기업 공장 현장에서 필요로 하는 보안기술 개발이 절실히 필요하고, 업종별로 특성화된 보안 가이드 개발 보급이 시급하다.다양한 사이버 보안 위협·공격과 사건·사고 사례를 바탕으로 적절한 해결 방안을 모색하는데 가장 좋은 방법으로는 국제표준 기술을 기반으로 보안 대책을 강구하는 것이다.기술개발 트렌드를 살펴보면 산업 제어시스템 계통설비의 시스템 및 네트워크에 대한 프로파일링 및 제어 프로세스의 미반영으로 수동적으로 공격 위협을 탐지하는 수준이다. 신뢰성 보장을 위한 업무 프로세스별 보안 모니터링을 위해 설비 장비의 시스템 및 네트워크 상태 분석에 대한 연구개발과 의도적인 침해사고를 방지하기 위하여 제어프로세스 트랜잭션 추적기반의 능동적 공격 위협 탐지 기술에 대한 연구개발이 진행될 것으로 예상된다.산업 제어시스템 보안제품 수요 및 추가 기술개발의 요구도 증가할 것으로 보인다. 도입기에 있는 산업 제어시스템 보안 기술은 침해사례 발생으로 제품 수요가 급격하게 증가하고 있으며, 이에 따른 추가적인 기술개발의 요구가 왕성하게 나타나게 되어 기술의 성숙 정도는 당분간 급격한 성장의 추세를 보일 것으로 전망된다.SCADA 시스템에서 통신 프로토콜로 주로 사용되고 있는 Modbus와 DNP3는 암호와 인증/인가 기능을 추가한 프로토콜 상의 보안을 고려하였으나, 가용성 관점의 서비스 거부 공격에 대한 보안사항은 고려하지 않고 있다.IEC에서는 전력분야에서 제어 프로토콜 상의 보안 취약점 이외에 서비스 거부 공격 관점에서 보안사항을 고려하기 시작했다. 최근 공격목표와 공격 형태를 기준으로 제어시스템 표준 프로토콜(DNP3, Modbus) 환경에서 발생하는 공격을 분류하고, 이에 대한 방어를 위한 연구가 진행 중이다.현재 사이버 보안관 관련해 스마트공장에 대한 보안 인증 제도와 프로그램이 시행되거나 예정되어 있다. 세계 산업 제어시스템 제조업체들이 직면하는 중요한 도전은 사이버 보안 위험에 대처하는 것이며, 전 세계적으로 사이버보안을 강화하기 위한 인증제도가 시행되고 있다. 9·11 테러 이후, 미국의 경우에는 주요 기반시설에서의 보안성 강화에 지속적으로 관심이 높아졌다. 특히, 미국은 연방정부 주도하에 민간인증기관인 UL과 협업으로 제조보안을 위한 CAP(Cyber Security Assurance Program) 인증 기준과 제도를 마련하여 시행하고 있다. ISCI(ISA Security Compliance Institute)의 SCADA 보안 검사에 대한 공식화와 ISA99 WG4에서 정한 표준은 이전의 산업 검사와 인증 제도를 대체할 것으로 예상된다.​​​​주요 기업 동향 및 시사점​ 스마트공장 시장점유율에서 알 수 있듯이, 대부분의 솔루션을 글로벌 기업의 제품이 독식하고 있다. 스마트공장 시장점유율(Statista, 2013)은 SIEMENS(독일, 13%), ABB(스위스, 11%), 에머슨(미국, 9%), Rockwell(미국, 6%), 미쓰비시(일본, 4%) 순이었다. 컨트롤러, 서보모터/드라이브 등 핵심부품, High-End의 장비, 유연생산 운용솔루션 등 스마트공장의 핵심요소 대부분은 독일, 일본, 미국이 주로 개발한다. CAD, SCADA, 이미지 센싱 등의 솔루션 또한 전량 SIEMENS와 Rockwell과 같은 제품의 시장 점유율이 높다. 이와 관련한 보안제품 역시 SIEMENS, ABB, GE, Rockwell과 같은 글로벌 다국적 기업의 제품 시장 점유율이 높다.미국 상무부 산하 국립표준연구소(NIST)와 국토안보부(DHS) 산하 ICS CERT를 중심으로 산업제어시스템, SCADA 등에 대한 보안 취약점을 찾아서 연방정부 주도하에 신속한 보안대책을 마련하여 체계적으로 표준화하고 관련된 정보들을 기관·기업 등에 제공하고 있다.국외 SECaaS 보안 서비스 시장은 북미 및 서유럽 시장으로 형성되어 있으며, 대부분 대형 IaaS 서비스 사업자의 클라우드 마켓 플레이스를 통해 서비스를 이용자에게 제공한다. 기술 개발 트렌드는 미국의 CSA(Cloud Security Alliance)에서 클라우드 기반의 보안 서비스 구현을 위한 SECaaS 서비스로 제시한 식별 및 접근 관리, 보안정보 및 이벤트 관리, 데이터 유출/손실 방지, 암호화, 웹 보안, 업무 연속성 및 재난 복구, 이메일 보안, 네트워크 보안, 보안 평가, 취약점 검사, 침입 관리, 지속적인 모니터링 등 총 12종에 대하여 다양한 기술 개발을 진행하고 있다.국내 특허동향을 살펴보면 대기업은 중소기업용 스마트공장 보안관리 기준, 스마트공장 기기 상호 간 보안성 인증기술을, 공공연구기관은 위협 분석 기술을 집중적으로 연구개발하고 있는 것으로 나타났다. 제조 기반 사이버 보안 기술 분야의 공백기술 분야는 응용 모니터링 기술이고 제조 기반 사이버 보안기술 분야에서 공백기술 분야의 대부분은 중·소기업의 시장진입이 수월할 것으로 예상된다. 스마트공장은 ICT의 적용으로 일반적인 시스템보다 더욱 복잡한 제어시스템을 가지며, 이로 인해 사이버 공격이 점점 증가하는 추세이기에 보안 기술에 대한 수요는 상당한 수준이다. 제조 기반 사이버 보안 기술 분야의 중소기업용 스마트공장 보안관리 기준과 스마트공장 기기 상호 간 보안성 인증기술에 대기업이 진출해있으나 현재 큰 경쟁력을 갖고 있다고 보기 어렵고, 많은 자본이 필요한 기술 분야가 아니므로 제조 기반 사이버 보안 기술 분야에 있어서 어떤 분야든지 중소기업의 시장진입이 크게 어렵지 않을 것으로 보인다. ​​
취재부 2019-11-26
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[SIMTOS 2020] 한·중·일 공작기계 및 기계요소 수출경쟁력 분석 및 제언

[한·중·일 공작기계 및 기계요소 수출경쟁력 분석 및 제언]산업 도약 발판 마련 위한 ‘선택과 집중’이 필요​Feature 자료_ 한국기계연구원 ​​한국기계연구원(이하 기계연, 원장 박천홍)이 우리나라 기계 산업의 경쟁력을 강화하기 위한 제안을 밝혔다. 기계연은 기계기술정책 제95호 ‘한·중·일 공작기계 및 기계요소 수출경쟁력 분석 및 제언’ 보고서에서 한·중·일 삼국의 제조업 패권 경쟁이 가속화됨에 따라 우리나라의 수출 비중이 높은 품목을 공작기계와 기계요소 분야로 나누어 분석하고 향후 경쟁력 강화를 위한 방안을 담았다. ​더욱 치열해진 한·중·일의 패권경쟁​ 기계연은 보고서에서 한·중·일의 정치·경제 리스크에 따른 제조업 패권 경쟁이 치열한 상황에서 공작기계 기계요소 주요 품목의 수출 경쟁력 변화를 분석하여 국가 기간산업의 경쟁력 변화를 가늠하고자 한다며 분석의 배경을 설명했다.중국과 일본의 센카쿠열도(중국명 댜오위다오) 영유권 분쟁 당시 중국의 희토류 쿼터제로 2012년 일본의 대중 수출은 전년대비 10.8% 감소했으며 2016년 한국 사드배치 및 중국 보복으로 우리나라 기업의 제조 거점은 중국에서 동남아로 이동했다.2018년 미중 무역전쟁으로 중국이 주문한 일본제 공작기계 발주액이 전년동월대비 약 70% 감소했다. 우리나라의 경우 2019년 일본 경제보복으로 반도체·디스플레이 산업 공급망 다변화 노력이 이루어지고 있으며 공작기계·석유화학 산업에 대해 추가 보복 가능성이 대두되고 있다.이에 따라 일반기계 산업의 대표 산업인 공작기계와 부품 산업의 대표 산업인 기계요소의 주요 품목에 대해 한·중·일 수출 경쟁력 동향 파악 필요하다. 공작기계는 기계를 만드는 기계로써 산업구조 고도화와 제조업 경쟁력의 근원인 핵심 산업이며 단기간 경쟁력 확보가 어렵다. 기계요소 등 부품 산업은 제품 수명이나 제품 품질을 결정하는 중요한 산업으로 기계요소의 국산화 정도로 산업의 기술 경쟁력을 가늠할 수 있다.이번 기계연이 발표한 ‘한·중·일 공작기계 및 기계요소 수출경쟁력 분석 및 제언’ 보고서는 공작기계, 기계요소 분야 품목 중 우리나라 수출 비중이 높은 품목을 대상으로 분석했다.​ 한·중·일 수출입 구조 변화​ 수출 품목을 분석한 결과 공작기계 수출에서는 일본이 절대 우위에 있었으며 우리나라와 중국은 몇몇 품목에서 강점을 보였다. 우리나라는 공작기계 중 머시닝센터, 선반/터닝센터의 수출 비중이 높으며 이 품목은 중국보다 수출 규모를 앞지르고 있다. 레이저/방전방식 공작기계류를 제외한 모든 품목에서 일본은 우리나라의 약 2~5배 규모를 수출하고 있으며, 중국은 금속가공기계, 공작기계 부분품의 수출 비중이 높았다.기계요소 수출에서 규모는 중국이 높고 우리나라는 모든 품목에서 열세를 보였다. 우리나라는 주요 품목의 기계요소 수출 규모가 중국의 1/5 수준, 일본의 1/3 수준이며 주요 품목 모두 일본과 중국 대비 열세였다.우리나라 기계요소 품목 중 상대적으로 수출 비중이 높은 품목은 코크/밸브/탭, 전동축/변속기 등 2개 품목이었다. 중국은 기계요소 품목 중 코크/밸브/탭, 전동축/변속기 품목이 수출 비중이 높으며 특히 코크/밸브/탭의 비중이 50% 수준으로 나타났다. 일본은 기계요소 품목 모두가 20% 정도를 유지하며 고르게 성장하고 있으며 전동축/변속기 품목에서 강점을 보였다.공작기계 수입에서 우리나라는 대체로 중국과 일본 사이의 수입 규모를 보이고 있으며 특히, 중국은 머시닝센터 수입이 상대적으로 높았다. 우리나라는 공작기계 중 공작기계 부분품의 수입 비중이 높으며 최근 수출확대에 따른 레이저 방전방식 공작기계류의 수입이 증가 추세다. 2018년 기준 중국은 머시닝센터의 수입 비중이 약 35%로 높으며 일본은 공작기계 부분품이 55% 수준으로 높았다.기계요소 수입을 살펴보면 우리나라는 수입액이 작으며 일본은 볼/롤러 베어링을 제외하고 우리나라보다 수입액이 다소 높았으며 중국은 시장 규모 상 가장 높았다.우리나라 기계요소 수입 규모는 가장 작지만 일본과 대체로 비슷한 수준이며 상대적으로 코크/밸브/탭의 수입 비중이 약 50%(2018년)에 달했다. 한·중·일 모두 코크/밸브/탭, 전동축/변속기 수입 비중이 높으며 세부 품목들은 주로 독일, 미국 등에서 수입하는 관련 부품(기어/기어링, 산업용밸브, 풍력발전 전동축 부품 등)으로 분석됐다.공작기계와 기계요소의 품목별 수출입 순위는 최근 10년간 소폭 변화가 있었고 기계요소는 거의 변화가 없었다. 공작기계의 수출 품목은 소폭의 순위 변화가 있었고 1위 수출 품목은 한·중·일 모두 10년간 변화가 없었다.2009년에서 2018년까지 10년간 우리나라는 선반/터닝센터, 중국은 공작기계 부분품, 일본은 머시닝센터를 공작기계 분야의 1위 수출 품목으로 유지했다. 이 기간 우리나라는 머시닝센터가 수출 2위 품목으로 상승하였고 레이저/방전방식 공작기계류가 4계단 상승하여 수입 2위 품목으로 변화했다. 일본의 최대 수출 품목인 머시닝센터는 중국의 최대 수입 품목이며 중국의 최대 수출 품목인 공작기계 부분품은 일본의 최대 수입 품목이었다.기계요소의 경우 최근 10년간 중국과 일본은 수출, 수입 품목의 순위 변화가 없었고 우리나라는 수출에서 일부 품목의 순위가 소폭 변화했다.우리나라는 기계요소 수출 품목 중 스크루/볼트/리벳이 4위에서 3위, 볼/롤러 베어링이 3위에서 4위로 변화했다. 한국과 중국은 10년간 코크/밸브/탭이 수출 1위를 유지하였고 일본은 전동축/변속기가 10년간 수출 1위를 유지했다.기계요소 수입은 한·중·일 모두가 10년간 순위에 변화가 없었으며 한국과 중국은 1~4위가 동일했다. 기계요소분야는 수입규모 순위가 고착화되어 있으며, 코크/밸브/탭과 동축/변속기에 한국과 일본은 약 70%, 중국은 약 66%가 집중되어 있었다.우리나라와 중국·일본 간 수출입 구조 변화를 살펴보면 먼저 중국과의 수출입에서 공작기계는 전(全) 품목에서 우리나라가 흑자이며 기계요소는 대체로 적자를 기록하고 있었다.공작기계는 전 품목 전 기간에 대해 수출이 수입에 비해 많고 특히 머시닝센터는 큰 폭으로 우위에 있으나 최근에는 감소(머시닝센터 수출액: 2012년 293백만 달러 → 2018년 123백만 달러) 추세다. 머시닝센터의 2012년 수출 기록(293백만 달러)은 당시 중국의 수입 급증에 따른 일시적 효과로 2016년 사드보복 등의 여파로 이후 감소한 것으로 추정된다.전동축/변속기를 제외하고 기계요소는 중국이 상대적으로 우위에 있으나 2018년에 코크/밸브/탭 품목의 수출 실적이 크게 향상되었다. ​​ 우리나라와 일본과의 수출입변화를 살펴보면 공작기계는 전(全) 품목에서 우리나라가 적자이며 기계요소도 대체로 적자를 기록했다. 공작기계는 전 품목, 전 기간에 대해 수입이 수출에 비해 많고 공작기계 부분품은 수출과 수입이 유사한 규모로 성장하고 있다.기계요소도 대다수의 품목에서 일본이 큰 폭으로 우위에 있으나 스크루/볼트/리벳은 한국의 수출이 2009년부터 소폭 앞서 있다.우리나라의 무역 수지를 살펴보면 공작기계 주요 품목 모두 중국에 흑자, 일본에 만성 적자를 기록하고 있으며 기계요소는 몇몇 품목에서 흑자를 기록했다.기계요소 품목 중 전동축/변속기는 중국과의 교역에서 흑자규모를 키우고 있으며 코크/밸브/탭은 2009년 적자에서 흑자로 전환했다. 일본과는 주요 품목 중 스크루/볼트/리벳이 유일한 흑자 품목이었다.​ 한·중·일 경쟁력 분석 및 시사점​ 한·중·일 수출 경쟁력을 살펴보면 공작기계의 경우 최근 10년간 우리나라는 수출경쟁력에 있어 일본과 중국의 중간 위치를 고수하고 있으며 몇몇 품목에서 중국의 추격이 예상된다.우리나라는 선반/터닝센터, 머시닝센터, 다이스탬핑류가 ‘비교우위 수출특화’ 품목으로 나타났으며 드릴링/보링/밀링은 상대적 비교우위가 낮은 수출 품목으로 변화했다. 레이저/방전방식 공작기계류, 연마 공작기계류는 비교열위 수입특화 품목을 유지하고 있다.중국의 경우 주요 품목 모두 비교열위 수입특화 품목군에 있지만 다이스탬핑류, 드릴링/보링/밀링, 레이저/방전방식 공작기계류가 가파르게 수출 역량을 확보해 나가고 있는 것으로 분석됐다.일본은 주요 품목 모두 비교우위 수출특화 품목군에 있으며 머시닝센터, 선반/터닝센터의 비교우위(국가 내 중요도)가 더욱 강해지고 있으며, 이 외의 품목은 약간 경쟁력이 다소 정체되어 있는 것으로 나타났다.기계요소의 한·중·일 수출 경쟁력을 살펴보면 최근 10년간 수출 경쟁력은 일본의 절대 우위, 중국의 중간 우위, 우리나라의 경쟁열위 구도가 지속되고 있다. 우리나라의 ‘비교우위 수출특화’ 품목은 없으며 전동축/변속기, 스크루/볼트/리벳 품목이 ‘비교열위 수출특화’ 품목으로 변화했다. 중국의 비교우위 수출특화 품목은 3개로 코크/밸브/탭, 스크루/볼트/리벳 및 빠르게 성장하여 진입한 볼/롤러/베어링이 있다. 일본은 주요 품목 모두 ‘비교우위 수출특화’ 품목으로써 절대우위를 고수하고 있었다.우리나라의 수출 경쟁력을 살펴보면 공작기계에서는 ‘비교우위 수출특화’ 3개 품목, ‘비교열위 수출특화’ 및 ‘비교열위 수입특화’ 품목을 각각 2개 보유한 중위 수출 경쟁력을 보유한 것으로 분석됐다.​ ​​‘비교우위 수출특화’ 품목 중 중국과 일본 모두에서 경쟁이 심한 품목은 선반/터닝센터, 머시닝센터이며 특히 머시닝센터는 한·중·일 모두 주도권 경쟁이 매우 치열한 부문으로 분석됐다. ‘비교열위 수출특화’ 품목은 부분품에 있어 중국, 일본과의 경쟁이 심하지만 수출량 확대를 통해 비교우위를 확보하면 ‘비교우위 수출특화’로 전환 가능성이 있는 것으로 보인다.기계요소에서 우리나라의 수출 경쟁력을 살펴보면 우리나라는 ‘비교우위 수출특화’된 품목이 없는 경쟁 열위를 지속하고 있다. ‘비교열위 수출특화’ 품목 모두 중국, 본과 경합이 심한 품목으로 수출량 확대 여부에 따라 비교우위가 가능할 것으로 나타났다. ‘비교열위 수입특화’ 두 개 품목 모두 중국 일본은 수출특화된 품목으로 중국 일본 모두에 기술 종속이 지속되고 있었다.위와 같이 일반기계 산업의 가늠자 역할을 할 수 있는 공작기계와 기계요소 주요 품목에 대해 한·중·일 10년간의 변화를 살펴본 결과 우리나라의 경우 공작기계는 일본과 중국 사이의 ‘Nut cracker’ 위치에서 선전을 하고 있지만 기계요소는 일본과 중국 대비 경쟁 열위가 고착화되고 있다.공작기계 부문은 일본의 절대 우위가 유지된 가운데 중국과 우리나라는 꾸준히 성장하였고, 우리나라는 중국과 수출경쟁력 격차를 10년 동안 유지하는 양상을 보이고 있다.우리나라는 최근 10년 동안 중국과 공작기계 수출 경쟁력 차이를 유지하면서 일본과의 격차를 줄여온 만큼 비교우위 수출특화 3개 품목에 대해서는 지속적 고부가화를 통한 집중 육성이 필요하다.선반/터닝센터, 머시닝센터는 공작기계 품목 중 수출 비중이 50%를 차지하고 중국보다 수출 규모가 큰 유일한 2개 품목며 일본도 선반/터닝센터, 머시닝센터가 최상위 2개 주력 품목인 만큼 지속적 고부가 콘텐츠 발굴을 통한 수출 경쟁력 격차 축소 노력이 필요하다. 또한 다이스탬핑류는 일본의 수출 경쟁력이 약화되고 있고 중국이 열세 속에서도 가장 빠른 추격을 하고 있는 품목으로 투자 및 주기적 관리가 필요하다. ​비교열위 수입특화(低 경쟁력) 품목인 레이저/방전방식 공작기계류, 연마 공작기계류는 업계 의견 수렴을 통한 선택적 육성이 필요하다. 레이저/방전방식 공작기계류, 연마 공작기계류는 공작기계 중 수출 비중이 10% 수준으로 낮고 일본도 수출경쟁력이 다소 하향되고 있다. 중국은 레이저/방전방식 공작기계류의 무역특화지수가 빠르게 개선되고 있으며 연마 공작기계류 는 정체되고 있다.기계요소 부문은 ‘규모의 경제’의 중국과 ‘정밀부품 기술 강국’인 일본을 넘기 위해 선택과 포기를 통한 수출특화 품목 육성을 고려할 필요가 있다. 기계요소 분야에서 우리나라는 최근 10년 동안 ‘비교우위 수출특화’를 가진 품목이 없고 일본 및 중국보다 열위를 벗어나지 못하고 있으므로 선택적 육성을 통한 도약 발판을 마련해야 한다.
취재부 2019-11-26
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[SIMTOS 2020] 4차 산업혁명 분야 진출 상장사, 전체의 15.2%

[4차 산업혁명 분야 진출 상장사, 전체의 15.2%]핵심 기술 사업화해 정관에 기재한 기업 아직 드물어​R&D Trend 자료_ 한국경제연구원​항공기산업은 첨단기술이 집약된 고부가가치 산업으로 민항기 시장을 중심으로 성장 추세에 있으며, 이에 글로벌 업체들도 포트폴리오 확대 등 다각적으로 대응하고 있다. 국내 항공기 부품산업은 세계시장 규모 대비 2% 수준으로, 경쟁력 제고 및 지속 성장을 위해 업종 특성을 고려한 정책적 지원이 필요하다. ​진입장벽 높지만 큰 성장이 기대되는 산업​ 기업들이 미래 기술의 흐름을 예측하고 이를 토대로 신수종사업 발굴과 사업 포트폴리오를 재구축하는데 노력 중이지만 4차 산업혁명의 핵심기술들을 사업화하여 목적사업에 추가한 상장사는 아직 많지 않은 것으로 나타났다. 한국경제연구원(이하 한경연)이 2018년 기준 매출 상위 300대 기업 중에서 코스피 상장 132개사(금융 제외)의 정관 목적사업 변동(‘08년~’18년)을 조사한 결과, 우리 기업들의 정관에 추가된 목적사업 대부분이 3차 산업혁명 시대(컴퓨터, 인터넷, 온라인기반 지식정보화 혁명)에 머물러 있었다. 자율주행, 로봇, 인공지능, 사물인터넷 등 4차 산업혁명의 핵심기술1)들을 사업화하여 정관에 목적사업으로 기재한 기업은 조사대상 132개사 중 15.2%인 20개사2)에 그쳤다. 정관에 가장 많이 추가된 4차 산업혁명 관련 사업은 자율주행, 무인항공기(드론)이다. 그러나 핀테크, 3D프린팅, 블록체인 등의 경우 관련기술을 사업화하여 정관에 목적사업으로 기재한 사례는 조사대상 중에는 없었다. ​​​ 정관 반영 인기 사업아이템은 교육서비스, 전자상거래, 신재생에너지 순으로 나타났다. 기업이 영위하는 업종과 무관하게 많은 기업들이 교육서비스, 전자상거래, 신재생에너지 등을 정관에 추가했다. 이는 컴퓨터, 인터넷, 온라인으로 대표되는 정보통신기술(ICT) 인프라를 활용한 사업모델로서, 아직까지는 우리 기업 대다수가 3차 산업혁명 시대에 머물러 있는 것으로 해석된다. 교육서비스의 경우, 직무교육이나 사내에 한정된 교육 콘텐츠를 인터넷과 온라인을 활용해 대외로 확장함으로써 수익을 창출했다. 조사대상 132개사 중 교육서비스업을 정관에 반영한 기업 비중은 2008년 17.4%에서 2018년 40.9%로 증가했다. 업종별로 살펴보면 IT전기전자나 건설·건자재 업종은 해당기업 모두 교육서비스업을 정관에 반영했고, 상사(60%), 생활용품업(58.3%), 서비스업(50%), 석유화학업종(50%) 등은 해당기업의 절반 이상이 교육서비스업을 정관에 추가했다. 전자상거래의 경우 물류와 금융 변화에 크게 영향을 받는 유통기업 10개사가 모두 전자상거래를 정관에 추가(100%)했고 ICT 기술을 선도하는 네이버, SK, 카카오, 삼성SDS 등 IT서비스업종 4개사(100%)도 모두 전자상거래를 정관에 올렸다. 이와 달리 신재생에너지는 건설업과 에너지기업 등 사업 연관성이 높은 업종들이 집중적으로 정관에 반영했다.​​ 조사대상 132개사의 2018년 평균 목적사업 수는 38건으로 2008년 25건 대비 52% 증가했고 업종별로는 통신(158.3%), 에너지(144.4%), 철강(109.1%)으로 목적사업 수가 큰 폭으로 늘었다. 차세대 이동통신 관련 사업 진출(통신)이나 풍력, 태양열 등 신재생에너지로의 사업 확대(에너지), 부진한 업황 타개를 위한 사업 진출(철강) 등이 주요 원인으로 해석된다.한경연 혁신성장실 유환익 상무는 “기업 정관에 기재된 목적사업은 삭제나 추가 시 주주총회 특별결의를 거쳐야하기 때문에, 정관 목적사업의 변화로 해당 기업의 사업 추이를 확인해볼 수 있다”면서, “아직 우리 주력 상장사들이 3차 산업혁명에 머물고 4차 산업혁명 진출은 미흡한 것이 드러난 만큼, 기업의 혁신성장을 위한 규제 완화와 정책적 지원이 절실하다”고 강조했다. ​​ 1) KAIST 박승빈 교수, “4차 산업혁명 주요 테마 분석 : 관련 산업을 중심으로” pp.234∼236 (2017)2) 기술별로 해당 기업수를 분류하면 총 26개사이나, 한 회사가 사업을 2건 이상 추가한 경우는 (회사 기준으로) 1개로 카운팅하여 총 20개로 집계
관리자 2019-11-22
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[SIMTOS 2020] 소재·부품·장비 기초·원천 R&D투자 두 배로 확대

[소재·부품·장비 기초·원천 R&D투자 두 배로 확대]기초·원천 R&D 투자효율 제고를 위한 R&D 수행방식 혁신​Policy TrendⅠ 자료_ 과학기술정보통신부​일본 수출규제 등 글로벌 소재전략무기화에 대응하여 중·장기적 관점의 소재·부품·장비 기초·원천 연구개발(R&D) 예산이 대폭 확대된다. 정부는 일본의 반도체 핵심 소재 등 수출 규제 발표(‘19.7.4) 이후, 관계부처 합동으로 「대외의존형 산업구조 탈피를 위한 소재·부품 경쟁력 강화 대책(8.5)」과 「핵심 원천기술 자립역량 강화를 위한 소재·부품·장비 연구개발 종합대책(8.27)」을 마련, 연이어 발표했다.​​ 개방·공유·협력의 연구개발 인프라 확충​ 소재·부품·장비 연구개발 종합대책은 전략품목 등에 대해 단기적으로 공급 안정성을 확보하는 한편, 소재·부품·장비 산업 전반의 경쟁력 강화를 위해 수요·공급 기업의 건강한 협력모델 구축과 핵심기술의 자립역량 강화를 위한 연구개발 투자 확대 등을 주된 내용으로 하고 있다.과학기술정보통신부(이하 ’과기정통부‘)는 이에 발맞추어 기초·원천 R&D 분야에 투자규모 대폭 확대, 투자 효율 제고를 위한 R&D 추진방식 혁신과 부처 간 칸막이 해소, 개방·공유·협력의 R&D 인프라 확충 등을 본격 추진할 계획이라고 지난 9월 9일 밝혔다.또한, 그동안 주로 미래소재 중심으로 지원되어 온 기초원천 R&D 투자가 잠재적 소재 전략 무기화 등에 대응하여 주력산업 분야의 기술자립이 시급한 소재와 선제적 위기 대응 소재 등으로 다양화된다.과기정통부는 그동안 산·학·연 전문가 의견수렴 등을 거쳐 차세대 반도체용 도금 소재, 고온·초고전압 반도체 등 국가적으로 기술력 확보가 시급한 100여개의 전략품목 개발에 핵심이 되거나 보다 근본적인 대체가 필요한 필수 요소기술 30여개를 도출한 바 있으며, 투자의 시급성과 기술개발의 파급성 등을 고려하여 기술개발 착수를 지원해 나갈 예정이다.아울러, 방사광 가속기 기반의 반도체 검사용 극자외선(EUV) 광원 및 검사장비 개발(’20년 115억원)과 고도의 측정 및 분석을 위한 연구장비의 국산화 기술개발(’20년 73억원)도 추진할 계획이다.기초·원천 R&D 추진 시 산·학·연의 과도한 과제 수주 경쟁을 완화하고, 연구개발 주체 간 역할 분담과 연계를 더욱 강화한다.기존 공공연구기관(11개) 중심으로 운영되어온 소재 연구기관 협의회(’19.3월~)를 확대 개편하여 (가칭)소재혁신전략본부를 출범(’20년초 예정), 산·학·연 간 협업채널을 강화하고, 대학·출연(연)·기업의 역할분담과 협력의 다양한 성공모델 창출을 본격 지원한다. 대폭 확대된 기초·원천 R&D사업(과제)들이 최적의 사업추진 방식을 통해 수행되도록 관련 기술 수준과 산업 성숙도 등에 따라 차별화된 지원방식이 본격 적용된다.기술수준에 비해 산업 성숙도가 미흡한 소재는 관련 기업과 연구단이 함께 명확한 기술목표를 설정해 기술 선도형 연구수행을 추진하고, 관련 산업 경쟁력에 비해 기술수준이 낮은 소재 분야는 경쟁형 연구개발 방식을 통해 조기에 기술 수준의 향상을 도모할 계획이다. ​​기술수준과 산업경쟁력이 낮은 미개척 분야에 대해서는 연구자의 창의성이 극대화되도록, 도전형 연구개발 방식을 도입할 계획이다. 이와 함께 과기정통부 내 기초연구와 원천기술 개발 간 연계는 물론, 과기정통부와 산업부와의 소재 연구 “이어달리기”를 강화할 계획으로, 대학·출연(연) 원천기술 개발성과의 기업 주도 후속연구 지원(이어달리기), 상용화 과정에서 도출된 공백분야에 대해 원천기술 개발 수요 대응(역(逆) 이어달리기), 기초·원천 R&D와 응용·개발 R&D의 동시 추진(함께달리기) 등 다양한 협업 모델을 발굴, 지원해 나갈 예정이다.소재·부품 연구개발 주체 간의 정보 개방과 공유를 활성화하고, 첨단 연구 인프라를 바탕으로 한 유기적 협업 연구개발 지원을 위해서는 올해부터 향후 5년간 약 1,700억원이 신규로 투자된다.먼저, 소재·부품 연구개발 과정에서 개별 연구자들이 축적한 다양한 연구데이터를 수집·공유·활용하는 소재연구 데이터 플랫폼을 구축(’20~’25, 450억원)하여 연구개발의 소요기간을 획기적으로 단축하고, 다양한 연구 성과의 연계와 융합도 촉진할 계획이다.아울러, 반도체 소재·부품 연구자와 중소기업 등이 실제 반도체 공정과 유사한 환경에서 연구결과와 시제품을 실증할 수 있도록 12” 반도체 공공 테스트베드 구축(’19~’22, 450억원)을 지원한다. 한편, 과기정통부는 기존 소재 원천기술의 완성도 제고를 통한 조기성과 창출과 시급한 반도체 소재·부품 테스트베트 구축을 위해 올해 추경예산을 편성(241억원, 8.2. 국회확정)하여 추진 중으로, 9월중 연구단 및 시설·장비 구축기관 선정을 마무리할 계획이다.
관리자 2019-11-22
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[SIMTOS 2020] 금속 3D 프린팅이 그려낼 미래의 제조

[금속 3D 프린팅이 그려낼 미래의 제조]다품종 대량생산이 가능한 적층제조시대를 기다리며​​Industrial TrendⅡ 글_ 강민철(3D프린팅연구조합 이사/공학박사)​ 전통적인 금속부품의 생산방법은 주조, 단조, 절삭가공, 압출 등의 방법으로 제품을 생산하지만, 적층가공기술은 3차원도면과 재료, 적층장비만 있으면 바로 제품 생산이 가능하다. 따라서 누구나 도면만 있으면 제품을 생산할 수 있는 적층제조기술은 ‘4차 산업혁명’, ‘제조업의 인터넷 혁명’으로 불리우며 전세계인의 관심을 받고 있다. 적층제조기술은 전통방식으로 제조가 불가능한 디자인의 입체냉각몰드, 항공기부품, 개인 맞춤형 의료용 부품 등에 다양한 적용 사례가 나오면서 새로운 시장영역을 꾸준히 확장하고 있다.금속적층장비는 금속분말이나 금속 와이어를 사용하여 레이저, 전자 빔(Electron Beam), 플라즈마 등의 에너지로 사용하여 직접 용융시켜 3차원으로 형상을 제작하는데 크게 두가지 방식이 사용된다.​​PBF(Powder Bed Fusion) 방식은 분말공급 장치에서 일정한 면적을 가지는 분말 베드에 수십 ㎛의 분말층을 깔고 레이저 또는 전자빔을 설계도면에 따라 선택적으로 조사한 후 한층 한층씩 용융시켜 쌓아 올라가는 방식이다. PBF 방식은 복잡한 형상의 구현이 가능하여 우주항공, 메디컬, 자동차부품 등에 다양하게 사용되고 있다. 두 번째 방식은 DED(Directed Energy Deposition) 방식이다. 이 방식은 보호가스 분위기에서 주로 분말을 실시간으로 공급하여 고출력의 레이저를 사용하여 공급 즉시 용융되어 적층해 나가는 방식이다.전 세계 금속 적층제조시장에 관한 정확한 자료는 없지만 ‘Wholers 리포트 2019’를 통해 개략적으로 추정해 볼 수 있다. 그림에서 보듯이 2018년 금속장비 시장은 9억4,900만 달러, 금속소재시장은 2억6천만 달러, 적층제조 부품을 만드는 시장은 10억4천만 달러, 기타 S/W 및 분말 제조장비 등을 포함하면 약 30억4,900만 달러(한화 약 3조6천억) 시장으로 추정할 수 있다.전세계 금속 적층제조 장비 판매는 2012년 불과 202대에 불과하였던 것이 2017년에는 1,768대, 2018년 2,297대로 급신장하여 2018년 금속 장비시장은 9억4,800만달러로 1조원 시장에 진입하였다. 이들 장비 중 대부분을 차지하는 PBF 및 DED 방식의 장비의 경우 2018년도까지 전 세계에 7천대 이상이 공급되어 있는 것으로 추정된다. 적층제조 금속소재는 금속분말, 와이어 등으로 나눌 수 있지만 PBF 또는 DED용으로 사용되는 소재의 대부분은 금속분말이며 시장규모는 2012년 2,500만 달러에서 매년 급성장하여 지난해는 2억6천만 달러로 약 3천억 원 시장으로 추정하고 있다. 또 다른 시장조사 기관인 IDTech에서는 금속소재시장은 2018년 17억 달러에서 2028년 108억 달러로 12조원 이상 시장으로 전망하고 있으며 이 중 타이타늄 분말시장이 40% 이상 차지할 것으로 보고 있다.이러한 시장전망에도 지금까지는 적층제조 관련 장비 및 재료가격이 비싸 대량생산에 적용하기에는 어려움이 있다. 그러나 적층제조 기술은 기존 제조공법으로 제조가 불가능한 제품의 생산이 가능하며 전통적인 제조공정에 비해 개발시간이 단축되고 디자인 개선을 통한 경량화가 가능하기 때문에 시장혁신을 이끌 잠재력이 크다. 따라서 현재의 주된 응용분야는 다품종소량생산에 적합한 제품에만 적용 가능하다. 그러면 대량생산을 위한 문제점은 무엇이며 이를 해결할 기술적인 대안을 설명하고자 한다.​ 첫째, 적층과정에서 생길 열응력, 미성형, 내부 기공 등을 미리 예상하고 해결하기 위한 시뮬레이션 소프트웨어의 활용이 필요하며 또한 실시간으로 분말을 용융상태를 모니터링(melt pool monitoring)하는 기술이 요구된다. 둘째, 적층과정 후 후공정 기술의 자동화이다. 적층 과정 중 제품의 형상을 유지하기 위한 서포터는 필수적이며 적층 종료 후 이를 수작업에 의해 제거한다. 대량생산을 위해서는 적층 후 바로 서포터를 제거하거나 중요 치수부위는 기계가공을 연속적으로 가능한 공정설계가 요구된다.마지막으로는 분말의 재활용이다. 적층과정에서 투입되는 분말재료는 10% 미만만 적층부품으로 남고 나머지는 분말의 재사용이 가능한데 적층과정에서 산화 등의 우려가 있기 때문에 밀폐 또는 보호성 가스 분위기에서 sieving(체질)하여 재공급할 필요가 있다. 이러한 모듈 개념으로 금속부품의 대량생산을 제시한 회사는 GE Additive, SLM Solution 3D Systems 등의 회사가 있다. 아래 그림에서 보듯 적층제조장비 수십대를 배치하고 적층과 후공정을 연속적으로 배치함으로서 장비의 가동율 증대, 소재의 효율적 이용이 가능하다는 것을 제시하고 있다.미래의 적층제조공장은 단순한 다품종 소량생산이 아닌 다품종 대량생산이 가능한 적층제조시대의 서막이 되기를 기대해 본다.
관리자 2019-11-22