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  • 기사등록 2022-07-01 11:12:47
  • 수정 2022-09-23 10:30:10
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급격한 제조업 환경 변화, 뿌리기술 고도화 제조기업 미래 있다



■공급망 재편·혹독한 산업 구조조정 미리 대비해야

2000년대 들어와서 제조업을 둘러싼 대내·외 환경은 점차 어려워지는 상황이다. 최근에는 포스트 코로나 시대의 불확실성, 우크라이나 사태로 촉발되는 반 세계화 과정, 맞춤형 대량생산 방식을 지향하는 플랫폼 제조업 패러다임 전환 추세에 뒤처짐, 장기간에 걸쳐 예측되는 경기침체와 우호적이지 않은 금리, 유가, 환율 변동, 국제회계법 등이 한꺼번에 경고등을 켜고 있는 형국이다. 특히, 지속적 생산가능 인구 감소 추세와 젊은 인력들의 제조업 회피 경향은 심각한 수준을 넘어서고 있다.


글로벌 공급망 관점으로는 원자재 및 핵심 부품 공급망 경련, 에너지 믹스, 환경 문제, 작업환경, 신산업의 안정화도 있기 전의 기존 주력산업의 쇠퇴 조짐, ESG(환경·사회·지배구조) 및 탄소중립에 기반한 수출장벽 등의 문제가 제시된다. 또한, 미국의 리쇼어링 정책, 독일 중심의 맞춤형 유연 대량생산 및 IoS 기반의 제조업 서비타이제이션 선도로 인한 한국의 제조 경쟁력 소실, 중국, 러시아 등 중심의 자원 편중 문제 등도 간과할 수 없다.


기술적 관점으로는 소재개발을 넘어서는 부품 국부대체 기술, 디지타이제이션에 기반을 둔 애자일 디지털 전환, 서비타이제이션 플랫폼 비지니스 모델, 데이터 기반 지능형 공정관리, 린 생산방식 등이 시급히 도입되어야 할 부담으로 작용되고 있다.


구체적으로, 제조업 환경변화의 산업구조 측면으로서는 전기차 등 모빌리티 전환에 따른 기존의 내연기관 중심 부품소재 생태계의 충격, 신 모빌리티 체계의 신속한 육성 문제, 한 치 앞을 내다볼 수 없는 반 세계화 공급망 재편 시나리오 점검(예: 미국 IPEF 대 중국 RCEP, (CP)TTP 등), 글로벌 신냉전 체제 도래에 따른 가격중심 조달체제에서 신뢰중심 조달체제로의 급변화, 고임금 국가 중심의 제조업 고수익 모델 대응 전략, 포스트코로나 시대에 대단위로 시작될 혹독한 산업 구조조정 등에 대해 총체적으로 대비할 필요가 있다.


또한 제조업 환경변화의 지속가능 성장 측면으로는 탄소중립 환경이슈에 대응한 국내 제조업 가치사슬 문제(예: 수소환원철의 상용화가 이루어질 경우, 주조산업의 선철, 고철 기반의 현행 조업 기술의 전면적 대수술, 가치사슬 전주기를 통한 기술체계 재정립)의 혼란 및 복잡성, 급변하는 에너지 믹스 현실에 따른 공정 정립의 어려움, 각 공정의 에너지 원단위 지속 저감, 자원·환경 착취형 대량생산 시대로부터 환경문제와 공생할 수 있는 자연친화 기술시대로의 전환, 제조분야 종사자들의 인권 및 비전 문제(근로시간, 임금, 안전 조업 등의 현실적 안정화), 제한된 장비 및 불안정한 제조공정의 획기적 개선 필요성 등을 들 수 있다. 무엇보다 경쟁력 있는 수익성을 기반으로 한 반듯한 일자리 창출 및 인력양성 및 보급이 가장 중요한 현안일 것이다.

■14대 뿌리기술로 확대·개편, 기술개발·기업지원 기반 마련

2021년 국내 대부분의 제조업 근간기술을 이루고 있는 기존의 6대 뿌리기술이 정부 주도로 14대 뿌리기술로 확대 개편되었다. 즉, 기존의 주조, 금형, 소성가공, 용접·접합, 열처리, 표면처리 등 6대 뿌리기술에 더해 사출·프레스, 적층가공, 필름 및 지류, 정밀가공이 추가되어 10개의 요소 공정기술로 구성되었고, 제품의 설계단과 활용단에서 필요한 엔지니어링 설계기술과 지능형 SW 기술 등 설계기술 2개, 로봇과 센서 등 자동화 및 고도화에 필수적인 지능화 기술 2개가 포함되어 도합 14개의 뿌리기술로 거듭나게 된 것이다. 이러한 체제개편은 설계능력 향상, 단위 요소 공정의 고도화 및 공정 및 장비의 지능화를 꾀할 수 있는 기반이 구축된 것이라고 여겨진다.


제시된 그림의 하단에 기존의 형상제어 기능과 특성향상 기능으로 이루어진 6대 뿌리기술에 추가 4대 형상제어 기능과 함께 설계단과 생산단의 공정지능화 기술 4개가 어우러진 신규 14대 뿌리기술을 나타내고 있다. 이러한 뿌리기술을 기반으로 제조업 가치사슬 생태계 나무 위로 올라가면서 전기/수소 자동차 등 다양한 핵심 먹거리 산업에 직·간접적으로 기여하는 기능을 도식적으로 나타내고자 하였다. 이러한 14대 뿌리기술은 범 산업소재 적용, 공정지능화 기술의 핵심 대상기술, 고수익 기술을 지향한다.


한편, 이러한 체제개편을 통해 향후 뿌리기술 개발과 뿌리기업 지원으로 이원화된 정책을 수행할 수 있는 기틀을 마련한 것으로도 평가되고 있다. 뿌리기술은 제조업 전 가치사슬 과정에서 반드시 필요하지만 눈에 잘 보이지 않는 제조 요소기술 일체를 일컫는데, 단지 중소·중견기업의 기술에만 그치는 것이 아니라, 거의 모든 성장 동력산업 및 미래신산업의 최종제품을 생산하는 대기업에 이르기까지 전 제조영역을 담당하는 기술로서 제조기술의 핵심 경쟁력으로 인식되어야 한다.


다행스러운 것은 최근에 성공리에 발사된 누리호의 내부구조 특수 용접기술, 반도체 생산 전 과정에 적용되는 공정기술, 2차 전지 제조, 전기차 등 수송기계, 농기계 및 선박 제조기술, 방위산업 및 원자력 발전소 기술, 각종 산업기계, 정밀기계, 의료용 기구 등 전 제조업 분야에 속속들이 적용되고 있는 기술임을 이제는 대한민국 국민이면 누구나 알 수 있는 단계에까지 이르고 있다.


이러한 주요 뿌리기술 자체의 지속적인 연구개발, 최종제품에의 적용기술, 자동화, 지능화, 고도화 개발 노력은 더욱 집중적으로 지속되어야 한다. 우리 국민의 기술 생존권과 직결된 문제이기 때문에 그러하다. 이와 병렬적으로 국내 14만개 제조 중소기업 중 8만여개에 이르는 뿌리산업 관련 중소·중견 제조기업의 효과적이고 효율적인 지원정책이 기술개발 정책과 별도로 병행되어야 한다. 각 기업의 규모와 기술 수준, 기술 특성 및 혁신성에 따라 상호보완적인 글로벌 혁신지원, 강소기업형 지원, 애로기업형 지원 등 멀티트랙 지원전략을 핀셋 정립하여, 지속적으로 추진하는 것이 중요하다.



생산인구 감소·공급망 불안 등 심화, 친환경 공정·인력양성 시급

14개 뿌리기술 개편, 8만여개 중소·중견社 수준 맞춤 핀셋 지원 必



■제조 환경변화 대응 뿌리기술 대응전략

제조업을 둘러싼 급변하는 환경변화와 선진국 중심의 제조업 패러다임 전환 움직임에 맞물려있는 국내 뿌리기술의 대응전략의 요점을 제시해 본다.


◇소재/공정 경쟁력

열역학(Whether possible?), 이동현상론 (Why possible?), 반응속도론 (How fast?), 원자배열론 (Which configuration) 등 연역적 연구방법론 기반의 소재개발과 더불어 공정최적화와 강건설계를 추구하기 위한 귀납적 단일문제 해결형 데이터 학습기반 추론법 발전 필요


◇가치사슬 강화

벤더 사슬간 제조정보 제한으로 잠재적 결함 위험이 상시적으로 존재하고, 문제발생시 상호 책임을 전가하는 현실을 극복하기 위해 단위 기업을 뛰어넘는 전 주기 가치사슬 강화 및 기술 흐름의 합리적 관리 및 일체화 필요


◇제품의 모듈화

엔지니어링 설계기술 기반으로 지금까지 생산되고 있는 단순부품의 모듈화 전략 구사를 통해 국내 기술 자주성과 수익성 동시 달성 (예: 국내 원심주조업체가 대형 롤 주조 후 저가에 해외에 공급하면 해외 기업이 이 롤을 기반으로 한 연속어닐링 엔지니어링 시스템을 구축하여 한국의 용융 표면처리 강판 대기업에 고가에 납품하므로써 힘든 일은 한국 뿌리기업이 저수익 구조로 맡고, 알짜배기 수입은 외국 제조사가 다 가져가며, 우리 대기업은 비싼 값에 완성 모듈을 재구매해야만 하는 현실을 극복하기 위해 우리 스스로 모듈화 기술을 자체 개발하여 중간 중간에 새고 있는 한국의 기술력과 수익 환수)


◇장비/공정 지능화

암묵지 성격의 수작업이 포함되는 뿌리기술 공정 라인의 전주기 공정장비 취득데이터 기반 지능형 최적화를 위해 장비와 연동되는 공정 일체의 지능화 전략 구사 필요


■정부 지원을 통한 미래 韓 제조업 발전 전망

지속적인 정부의 지원 하에 산·학·연·관 혁신전문가들이 힘을 합해 미래의 한국 제조업 위상을 공고히 했을 때 기대되는 미래 모습을 조망해 본다.


◇고객의 비즈니스 해결사

공급기능 관점에서 제품의 품질, 가격, 납기, 환경, 에너지, 소재, 생산성, 신뢰성 부여는 물론이고 공급망 경련에 대응한 대체 및 특화 제품 제공, 제조 가치사슬 전 주기를 통한 데이터 기반의 제조 가치사슬 생태계 장악력, IIoT 데이터 취득, 데이터 가공 및 보강, 학습기반 데이터 추론 최적화를 통해 고객의 수익성을 고도화 할 수 있는 신뢰성 있는 기술력 지원


◇신뢰 공급망 생태계

고객의 요구에 대응하는 제품설계 및 동작특성 부여 능력 확보, 주문 수량에 따른 다양한 생산 방식의 운용 (예: 소량 주문의 경우, 래피드 프로토타이핑, 중간정도 물량의 경우 래피드 툴링, 대량 주문일 경우 대량생산 방식 결정), 납기 준수와 JIT (Just-In-Time) 기술 구현, WBP (World Best Product)에서 WTP (World Trust Product)로의 전환을 통해 반 세계화 공급망 시장 선제적 대응 시스템 운용

◇수익성 고도화

유연 형상능, 극한 고특성, 제품 신뢰성, 납기 안정화를 통한 수익성 안정화를 꾀하고 이를 기반으로 고객 취향 대응 맞춤형 생산으로의 점진적 진화를 통해 지속가능한 고수익성 확보


◇반듯한 일자리

사회생리학적인 관점의 에너지 사용 최적화, 환경정책 대응기술, 안전하고 위생적인 작업환경 조성, 공정 지능화 기반 고수익성 달성, 이를 통한 반듯한 일자리 창출과 인력 양성 및 공급


▲ 제조업의 근간을 이루는 14대 뿌리기술은 전기·수소 자동차 등 다양한 핵심 먹거리 산업에 직·간접적으로 기여하고 있다.


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