'인더스트리 4.0을 향해' 산업용 IoT에 필요한 5가지 기술력

Network World

앞으로 5년 동안, 비IT산업에서 IT인재를 찾는 수요가 폭등할 전망이다. 이 예상치 못한 비IT산업이란 바로 제조업이다. 제조사들은 '산업용 IoT(IIoT)'를 운영하는 데 도움을 줄 수 있는 네트워킹 전문가들을 찾고 있다.



미국, 독일, 일본, 중국 제조사들은 제조업에 디지털 변혁을 접목하며, 변화와 기회, 도전 과제를 가져올 '인더스트리 4.0(Industry 4.0)'을 눈앞에 두고 있다. 여기에는 제조공정에 크게 기여할 IoT 기기가 포함돼 있다.

프라이스워터하우스쿠퍼스(PwC)의 2016년 글로벌 인더스트리 4.0 조사( Global Industry 4.0 Survey)에 따르면, 다양한 산업의 제조사들은 앞으로 5년간 매년 미화 9,070억 달러를 인더스트리 4.0 전략에 투자할 계획이다.

PwC 보고서는 "센서나 연결된 기기 같은 디지털 기술, MES(Manufacturing Execution Systems) 같은 소프트웨어와 애플리케이션에 투자가 집중될 전망이다. 기업들은 또 직원 교육에 많은 투자를 하고 있고, 새로운 전문가를 채용하면서 조직 변화를 견인하고 있다"고 분석했다.

다양한 IIoT 기술력 필요
이 비전을 실현하려면 전문성과 역량을 갖춘 IT인재와 기술자가 필요하다. 프로그래머와 개발자만 필요한 것이 아니다. 모든 것을 연결해 운영할 네트워크 엔지니어도 필요하다. 사이버 보안과 관련된 문제들도 많다. 새로 네트워크에 연결한 기기에는 또 다른 취약점이 존재한다.

인더스트리 4.0이라는 변화를 실현하는 데 필요한 기술력을 그리는 좋은 방법은 고도로 자율화된 생산 설비를 맥락으로 IoT를 생각하는 것이다. 이런 생산 설비에는 3D 프린터를 비롯한 적층 가공 기법, 로봇 비전과 인공 지능을 사용해 변동성이 크고 여러 단계로 구성된 프로세스를 처리할 수 있는 CNC와 새로운 머신들이 포함되어 있을 것이다.

사람 옆에서 협력하며 일하는 코봇(Cobot)도 빠뜨릴 수 없다. 이런 기술 지형은 여러 기술력을 요구하는 데 그치지 않는다. 여러 기술력이 혼합된 새로운 범주의 기술 전문가를 요구한다. SAP 산하 IoT 및 고객혁신 사업부문 SVP이며, IIC(Industrial Internet Consortium) 조정 위원회 부회장인 탄자 루커트에 따르면, 운영 기술과 정보 기술의 융합을 이해하는 사람이 이런 사람이다.

그는 "지금은 여러 분야를 모두 함께 생각해야 할 시기라고 생각한다. 사물 인터넷에 관해 이야기 할 때 사물의 디지털화를 이야기한다. 그러나 실제는 비즈니스 프로세스를 디지털화하는 것이다. 엔지니어, 네트워크 전문가, 애플리케이션 개발자, 빅데이터 설계자, UI(사용자 인터페이스) 디자이너, 비즈니스 담당자가 서로 대화하고, 서로 이해해야 한다"고 말했다.

이런 점 때문에 필요한 기술력이나 자격들을 정확히 규정하는 데 애를 먹을 기업들이 많을 것이다. 인더스트리 4.0은 여러 팀이 서로 협력해 서로 관련이 있는 도전 과제를 해결할 것을 요구한다. 물론 여전히 전문가가 필요할 것이다. 그러나 이들은 자신의 지식 기반을 넓혀, 다른 IT 기술은 물론 공장과 생산 라인을 작동하는 로봇 및 공정 자동화 등의 운영 기술까지 이해해야 한다.

2016년 스턴 컨설팅 그룹(Boston Consulting Group) 조사에 따르면, 이는 이미 중요한 도전 과제로 부상했다. 보스턴 컨설팅 그룹은 "기업 규모와 상관없이, 조사 대상자들은 인더스트리 4.0 도입의 가장 중요한 구성 요소가 인재 채용과 새로운 역량 획득이라고 대답했다. 경영진 한 명은 '회사 내부에 필요한 역량이 없다. 이를 찾아 획득하기 힘들 것으로 판단하고 있다'고 말했다"고 분석했다.
 

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다음은 제조사들이 인더스트리 4.0으로 이동하면서 필요하게 될 IT 기술력을 정리한 내용이다(순서는 중요도와 상관없음).

 


인더스트리 4.0에 필요한 5가지 IT기술력 
사이버보안 – 사이버보안은 지금까지 이 문제를 깊이 생각할 필요가 없었을 기업들에 중요한 문제 중 하나가 될 것이다. 기존 기계들이 데이터를 생성하는 네트워크 엔드포인트가 되고, 새 기기 및 백엔드 ERP 시스템과 연결되면서 공격 표면이 급격히 확장되는 추세다.

이 문제를 극복하기 위해서는 처음부터 감시감독과 보안을 염두에 두고, 이후에도 이를 엄격히 적용해야 한다. 외부 세계 연결을 고려하지 않고 설계된 기존 제어 시스템이 외부 공격을 방어하도록 강화해야 한다(스턱스넷 또는 뉴욕 댐 해킹 참조). 요구되는 개인의 지식 기반을 고려할 때 IIoT 표준에 대한 지식 또한 반영해야 한다.

네이션-E(Nation-E)의 CEO를 지낸 IIoT 사이버보안 전문가인 이단 우디 에드리는 "새로운 센서를 장착한 기존 기계는 사이버 물리 시스템이 된다"고 밝혔다. 사이버보안 전문가가 40년 된 기계의 프로토콜까지 지식 기반을 확대해야 한다는 의미다.

그는 "주된 문제는 오래된 것을 새로운 것과 연결하면서 발생한다. 발생기가 5,000 RPM으로 회전할 경우, NOC(Network Operating Center)에 5K로 가동되고 있다는 정보가 제시된다. 그런데 실제 10K로 가동되고 있는데 해킹을 당해 이렇게 된 것이라면 큰 문제가 된다"고 지적했다.

인더스트리 4.0을 추진하는 많은 기업이 NOC와 함께 SOC(Security Operations Centers)를 개설하면서 보안에 종합적으로 접근하고 있는 이유가 여기에 있다.

데이터 과학자 – 데이터는 인더스트리 4.0의 생명이다. 데이터를 다루고, 이해하며, 여기서 인사이트를 추출하는 사람은 큰 보상을 받을 것이다. 인더스트리 4.0의 원동력이 되는 IoT는 수많은 데이터를 생성한다. 이런 데이터를 모두 수집 및 분석, 기계의 성능을 높이고, 자원 소비를 줄이고, 품질 관리에 활용하고, 공급 사슬을 더 효율적으로 만들고, 신제품과 서비스를 도입할 수 있어야 한다. 더 많은 기능을 갖춘 기계가 추가되고 네트워크에 연결되면서, 생산 설비가 계속 향상되고 있다.

네트워킹 – 서로 연결된 기계, 이를 관리하는 C&C(Command & Control) 시스템과 연결된 기계에는 높은 전문성과 역량을 갖춘 네트워크 엔지니어가 필요하다. 이들은 WAN과 종단 네트워킹, 포그 컴퓨팅, 차세대 5G 네트워킹 기술, 와이파이, IoT 기기들이 많이 사용하는 저전력 LAN 프로토콜과 관련된 최신 기술에 정통해야 한다.

또 네트워크 연결을 생각하지 않고 설계된 기계와 시스템을 연결하면서 초래되는 도전 과제를 인식해야 한다. 클라우드는 인더스트리 4.0 생태계에도 영향을 미친다. 따라서 데이터를 가능한 적은 지연 시간으로 효율적으로 이동시키는 것이 중요한 우선순위가 될 것이다. IIC 조정 위원회 위원인 EMC의 사이드 타베트(Said Tabet) IoT 솔루션 수석 아키텍트는 오픈 소스 기술과 함께 NFV(Network function virtualization)와 SDN(Software defined networking) 관련 기술력도 값진 기술력이 될 것이라고 말했다.

소프트웨어 엔지니어, 애플리케이션 개발자, 프로그래머 – 많은 전문성이 필요하다. 인더스트리 4.0 생태계는 다양한 형태의 전문 직종을 요구하기 때문이다. 제조사에는 기계용 프로그램을 개발하고 수정할 사람, 사람이 기계를 조작할 때 사용하는 새로운 인터페이스를 개발할 사람이 필요하다. 데이터 시각화 및 대시보드 관련 전문가도 많이 필요하다. 이런 프로세스 가운데 상당수는 '디지털 트윈(Digital Twin)을 요구할 것이다. 오퍼레이터는 감독하면서, NOC의 오퍼레이션(운영)에 맞춰 상호 작용을 할 수 있어야 하기 때문이다.

또 자바 같은 고수준 언어, C와 C++ 같은 기존 언어를 코딩하는 방법을 아는 사람도 필요하다. 기존 시스템과 기계를 여러 제조사의 플랫폼, ERP 시스템, 공급망 애플리케이션과 연결하는 것도 도전 과제가 될 것이다. 이를 위해서는 40년 된 직렬 통신 프로토콜과 아키텍처를 알고 있어야 한다.

데브옵스와 애자일도 많이 찾는 기술력이 될 것이다. 스파크(Spark), 카프카(Kafka), 카산드라(Cassandra), 도커(Docker), 쿠버네티스(Kubernetes) 같은 오픈 소스 프로젝트를 이해하는 인재에 대한 수요도 높을 전망이다.

아키텍트 – 큰 그림을 책임지는 인재다. IT 아키텍트는 물리적 세계와 논리적 세계가 융합된 운영 환경에서 시스템 엔지니어를 돕는 역할을 한다. 이들은 기업의 기존 비즈니스, 프로세스, 디지털 변혁 목표를 다각도로 이해하고, 기술을 이용해 하나로 통합해 활용하는 방법을 파악해야 한다.

OSU의 힐은 "기계 간 네트워크를 디자인하고, 이를 공급 사슬과 연결된 ERP 시스템과 연결하는 방법을 파악해야 하는 사람들이다. 모든 것을 하나로 통합하는 방법을 파악할 수 있는 IT아키텍트가 필요하다. 그러나 이들은 생산(제조) 프로세스도 이해하고 있어야 한다. 다시 말해 디지털 제조 아키텍트가 필요하다"고 설명했다.

또 새로운 '자리'가 만들어질 전망이다. 엔지니어링과 코드, 네트워킹을 모두 이해해야 하는 '자리'다. 힐에 따르면, 독일에서는 이런 전문가를 메카트로닉스(Mechatronics)로 부른다. 미국의 경우 덜 매력적인 IMT(Industrial Maintenance Technician)로 불린다. 그렇지만 역할과 책임은 같다. 생산 현장의 모든 것이 제 기능을 하도록 유지하고, 문제가 발생하면 해결하는 일을 한다.

PwC 보고서는 "기술력과 지식이 인더스트리 4.0 시대의 성공을 결정할 것이다. 가장 큰 도전 과제는 새로운 인재를 채용하고, 기존 인재를 교육해 디지털화를 구현할 역량을 갖추는 것이다. 또 회사 내에 데이터 과학자, UI 디자이너, 디지털 혁신 관리자 등 새로운 직책을 만들어야 한다. 또 새로운 디지털 기술력이 반영되도록 기존 직책을 업데이트해야 할 수도 있다"고 강조했다.

*Allen Bernard는 자유기고가다. ciokr@idg.co.kr