증강현실을 활용한 스마트팩토리 구현
증강현실을 활용한 스마트팩토리 구현
  • 김종율 기자
  • 승인 2019.05.17 07:55
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증강현실 같은 최신의 기술을 활용하여 스마트팩토리를 보다 잘 구현할 수 있다면 4차산업혁명은 보다 빠르게 정책되고 콘텐츠 또한 보다 풍성해질 수 있다. PMMI의 산업 서비스 부문 이사인 Bryan Griffen의 도움을 받아 그 방법에 대해 알아보고자 한다.

실제와 디지털의 경계를 모호하게 하는 기술들의 융합을 특징으로 하는 4차 산업 혁명은 제조 업계 전반으로 확대되고 있다. 이러한 4차 혁명의 구성 요소 중 하나로, 많은 업체들이 인력 교육 및 장비 유지 보수 작업을 개선하기 위해 증강현실(AR)을 사용하고 있다.

증강현실은 스마트 고글이나 스마트폰 카메라와 같은 장치를 통해 보이는 이미지에 디지털 정보를 입히는 기술을 사용하여 만들어진 기술적으로 향상된 현실을 말한다. 고글은 종종 음성으로 제어되어, 이용자는 양손을 자유롭게 사용할 수 있다.

증강현실 시장이 부상함에 따라 Statista는 2018년 증강현실 시장이 글로벌로 약 591억 달러에 불과했지만 2025년에는 1987억 달러를 훌쩍 넘길 것으로 전망하고 있다. 이 기술은 물론 비디오 게임 및 엔터테인먼트 분야에서 강세를 보이고 있다. 이외 대형 자동화 장비 제조업체와 같은 제조업체 또한 이러한 기술을 활용해 직원 및 고객을 대상으로 기계 조작 및 수리에 대한 가상 실습 교육을 제공하고 있다.

실제, 포춘 500대 기업의 약 10% 정도가 이미 증강현실 애플리케이션을 구매하거나 운영하는 것을 고민하기 시작했다. Gartner는 2020년까지 대기업의 20%가 디지털 변환 전략의 일환으로 증강현실, 가상현실 및 혼합현실 솔루션을 평가하고 채택 할 것으로 내다보고 있다.


교육 및 유지 관리
‘모델 기반 디지털 트윈’은 제조업 내 증강현실 기술에서 점점 많이 사용되고 있다. 디지털 트윈은 실제자산의 복제품으로, 사물인터넷(IIoT) 플랫폼과 함께 성능을 최적화하는 역동적이고 스스로 학습이 가능한 모델을 제공한다. 머신러닝(machine learning)과 실제 기반의 모델링을 결합, 엔지니어들은 기술자들에게 생산현장에서의 실제 이용법을 보여주는 전체적인 증강현실 경험을 만들어낼 수 있다. 또한, 기술자는 디지털 트윈 기술을 이용해 기계 결함을 더 정확하고 기록적인 시간만에 수리할 수 있다.

대면 교육은 비용이 많이 들 뿐 아니라, 트레이닝 대상자가 쉽게 사용할 수 있는 장비가 필요하다. 기업들은 증강현실 도구를 이용, 실시간으로 시각적 안내를 제공하고 사람들을 한 곳에 모으는데 필요한 비용과 실행계획 없이 트레이닝 대상자와 트레이너를 연결할 수 있다.

일례로, 제조에 사용되는 전원 장치 및 제어 장치의 글로벌 공급 업체인 Bosch Rexroth는 스마트하고 연결된 CytroPac 유압 전원 장치의 설계 및 기능을 시연하기 위해 Hägglunds InSight Live라 불리는 증강현실이 강화된 시각화를 사용하고 있다. AR 응용 프로그램을 사용하면 고객은 여러 구성에서 장치의 내부 펌프 및 냉각 옵션을 3차원으로 볼 수 있고, 하부 시스템이 호환되는지 살펴볼 수 있다.

기술자는 스마트 고글의 비디오 및 사진 기록 기능을 활용, 진행 상황을 추적하고 오류를 확인할 수도 있다. 고글은 몇 초 만에 핸즈프리 방식으로 사진을 캡처할 수 있으며, 이러한 이미지는 문제 해결 도움을 받기 위해 외부팀에게 전송될 수도 있다.


생산성 향상
산업 공정에서 증강현실을 통합하면 작업자 생산성이 향상된다는 것도 입증되었다. 예를 들어 GE 헬스케어의 창고 직원들은 Upskill의 산업 증강현실 애플리케이션 플래폼인 Skylight 사용하여 최대 46%나 신속하게 주문을 받고 주문 목록을 선택할 수 있었다.

이를 조금 더 구체적으로 보면 GE 애플리케이션에서 Skylight는 스마트 웨어하우스 시스템을 연결해 제품의 위치에 대한 실시간 정보를 얻기 위해 창고 시스템에 연결됐다. 이후 직원들에게 건물 전체에서 제품이 위치한 안내도를 제공했다. 이를 통해 인쇄된 주문서를 넘겨가며 부품을 찾아야 했던 직원들은 보다 쉽고 효율적으로 제품을 관리할 수 있게 됐다.

또 다른 사례로, 록히드 마틴(Lockheed Martin)은 항공기 부품의 홀로그래픽 렌더링과 각 부품의 조립 방법을 보기 위해 Microsoft HoloLens 헤드셋을 사용하고 있다. Microsoft HoloLens는 커뮤니케이션을 향상시키고 효율성을 높이기 위한 복합 현실 솔루션을 제공한다. 이를 통해 증강현실 기술은 조립 시간을 약 30% 정도 단축시켰고, 업무 처리의 디지털화로 록히드 마틴은 엔지니어링 효율을 약 96%까지 향상시켰다.