글로벌 주도권 확보를 위한 사물인터넷 플랫폼 전략2차년도 Platform Strategy to Take the Lead in the Global Internet of Things IoT Market

산업인터넷컨소시엄은 GE 등 미국 대기업이 주도하지만 세계 모든 기업들에 문호를 개방하였다. GE는 2012년 산업인터넷이라는 개념을 처음으로 제시하고, 2014년 인텔, 시스코 등과 함께 산업인터넷컨소시엄을 결성한 후, 2015년에는 산업인터넷 클라우드 플랫폼인 프레딕스(Predix)를 선보였다. 전략적 목표는 사물인터넷의 연장선상에서 데이터와 네트워킹을 활용해 신사업 모델을 창출하고 새로운 수익원천을 확보하는 것이다(나준호·최드림, 2016.12.28.). 이에 비해 산업 4.0은 독일 정부 주도로 추진되고 있고 지멘스 등 독일 기업들이 주로 참여하고 있다(나준호·최드림, 2016.12.28.). 독일은 21세기형 생산 체제의 구축이라는 야심찬 비전을 추구하는데, 20세기형 표준품 대량생산 체제를 뛰어넘어 새로운 다품종 소량생산 체제를 만들자는 것이다(나준호·최드림, 2016.12.28.). GE는 산업인터넷을 통해 단순한 산업용 장비 판매에서 데이터 분석에 기반한 운영지원 서비스를 제공하고 성능 제고로 발생한 고객의 수익 증가분의 일정 비율을 서비스 비용으로 받는 방식으로 수익모델을 다양화할 수 있게 되었다. GE Aviation(항공기 엔진), GE Transportation (철도, 선박), GE Renewable Energy (풍력 터빈, 수력 발전기), GE Healthcare (의료기기) 등의 사업에 대해 효율적인 운영방식 제안, 성능 보장, 유지보수 등을 제공한다. GE가 프레딕스를 개발하게 된 과정은 다음과 같다. 100년 넘게 GE의 주된 수익모델은 산업용 장비, 즉 하드웨어 판매였다. 잭 웰치 회장 재임 시기에는 예방적인 수리 등 자산의 종합적인 관리를 보장하는 CSA(contract service agreements)라는 사업모델을 개발하였고 2005년 기준으로 CSA는 GE 수익의 약 75%를 담당할 정도로 주요 수익원이 되었다. 즉, 산업인터넷 이전에도 GE 내에서 장비의 서비스화는 이미 정착되어 있었다. 잭 웰치의 뒤를 이어 2001년 취임한 제프 이멜트 회장은 장비 판매와 CSA 서비스가 점차 일용화(commoditization)되는 추세에 대응하여 2011년부터 ‘산업인터넷(industrial internet)’ 계획을 실행하였다. 새로운 시스템 구축은 혁명(revolution)이 아닌 진화(evolution)였다. 즉, 무에서 유를 창조한 것이라기보다는 기존 GE이 축적해온 자산과 사업구조를 발전시킨 것이다. 2011년 당시 GE는 이미 발전기, 항공기 엔진 등 산업용 장비에 센서, 마이크로프로세서, 임베디드 소프트웨어를 상당 부분 장착하여 운영 중이었다. 다만, 소프트웨어 인력을 12,000명이나 보유하고 있었으나 다양한 사업부에 분산되어 있었고 공통의 소프트웨어 기반도 없었다. 이멜트 회장은 ‘GE Software'(현재 GE Digital)라는 조직을 신설하고 시스코 부사장 출신의 윌리엄 루(William Ruh)를 영입하여 소프트웨어 개발을 지휘하도록 하는 등 소프트웨어 역량 구축에 주력한 끝에 2015년 프레딕스를 발표하게 된 것이다. GE는 2015년 센서와 데이터 분석으로 산업용 장비의 운영을 최적화하는 프레딕스(Predix) 시스템을 도입하여 비용 절감 및 수익모델 다양화를 시도하고 있다. 발전소 터빈, 항공기 엔진 등의 기기에 센서를 부착하고 GE 공통의 클라우드 기반 소프트웨어 플랫폼 프레딕스에 연결하여 데이터 분석을 통해 의사결정을 지원하는 것이다. “Aviation in the Digital Age”라는 영상에는 GE의 산업인터넷이 항공산업에 적용된 사례가 소개되어 있다. 항공기가 비행 중에 센서로 데이터를 수집하는데 예를 들어 엔진에 부착된 26개 센서로 매초 16번 측정하여 300개 지표를 산출한다. 비행성능, 엔진 상태, 효율성을 분석하여 조종석 및 지상 관제탑에 전달하고 의사결정을 지원하여 더 효과적인 비행 경로를 설정함으로써 연료를 1% 절감하면 전 세계적으로 연간 20억 달러를 절감할 수 있다는 것이다. GE가 ‘생각하는 공장’(Brilliant Factory)이라는 스마트공장도 추진하고 있다. 인도 푸네에 최초로 설립되었는데 2억 달러를 투자하였고 전체 부지 67만 에이커, 공장 면적 25만 평방피트이다. 멀티 모달(multi-modal), 즉 공통의 인프라, 장비, 인력을 가지고 다양한 사업부의 서로 다른 제품을 제조하는 공장이다. 고성능 센서와 관리 시스템으로 방대한 양의 데이터를 수집하여 실시간으로 상황을 파악하고 문제를 해결하며 최고의 품질을 유지해서 납기에 맞게 배송까지 실현하는 것이다. 제조 부문에서 제품설계 부문으로 실시간 정보를 제공하는 피드백 고리(Feedback Loop)를 강조한다. GE는 전 세계에 400여 개의 공장을 보유하고 있는데 현재 공장마다 운영방식이 달라서 프레딕스를 활용해 각기 다른 솔루션을 가진 툴 키트를 제작하고 있으며, 이를 GE 생산 현장, GE 협력업체, 전체 유통 네트워크 및 재고에 동일하게 적용하면 전체 가치사슬을 효과적으로 관리할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 전 세계에 16개의 파일럿 생각하는 공장(pilot brilliant factories)을 보유하고 있다. 지멘스는 산업인터넷을 주로 제조 분야에 적용하고 있다. 자동화와 데이터 분석을 활용하여 최적화된 스마트공장 시스템을 개발하고 자체 공장에 적용하여 그 효과성을 검증하였다. 대표적인 사례가 지멘스의 독일 암베르그 공장(Electronics Works Amberg, EWA)이다. 암베르그 공장은 제품이 기계 장비와 통신하는 등 모든 제조 프로세스가 ICT를 통해 통합된 스마트공장의 대표적인 사례로 언급되고 있다. 암베르그 공장의 자동화 수준은 75%에 이르고, 1천여 종류의 제품을 연간 1,200만 개 생산하고 있으며, 설계 및 주문 변경에도 99.7%의 제품을 24시간 내에 출시하는 시스템을 구축하고 있고, 100만 개당 불량품 개수가 약 11.5개에 불과할 정도로 높은 품질을 유지하고 있다(장재현·정재훈, 2016.5.). 지멘스는 2016년 기업의 제조시스템을 최적화하기 위한 개방형 클라우드 기반의 운영시스템인 마인드스피어(MindSphere)를 구축했다. 이는 GE의 프레딕스와 유사한 지멘스의 산업인터넷 시스템이다. 제조 시스템의 각 요소에서 수집된 데이터를 다양한 애플리케이션(application)으로 분석하여 예지 보수, 에너지 관리, 설계 개선 등 에 활용한다. IBM의 ‘Smarter Planet’ 전략에 자극받아 2010년부터 IT Revolution Initiative를 추진했고, GE의 산업인터넷 전략에 대응하여 2014년부터 클라우드 기반의 데이터 플랫폼 구축을 추진하여 2016년 마인드스피어의 구축에 이른 것이다. GE와 마찬가지로 지멘스도 스마트공장 및 마인드스피어 시스템을 구축하고 운영하는 데 필요한 역량 중 부족한 부분을 보완하고 산업 주도권을 강화하기 위해 부품 업체, 통신사, SI 업체, 소프트웨어 개발자 등으로 구성된 생태계를 강화하고 있다. 예를 들어, 마인드스피어에 사용되는 클라우드는 자체 구축과 SAP의 HANA 플랫폼 활용을 병행하고 있다. 지멘스 혁신의 핵심동인은 제조 전 부문에 걸친 하드웨어 및 소프트웨어 역량이라고 할 수 있다. 글로벌 금융기업 크레딧스위스(Credit Suisse)는 지멘스가 제품수명주기관리(PLM), 제조실행시스템(MES) 등 산업 자동화와 관련된 통합 소프트웨어를 제공할 수 있는 거의 유일한 기업이며, 관련 제어 시스템, 하드웨어에서 업계 최고 수준의 경쟁력을 보유하고 있다고 평가한다(Kukhnin, et al, 2016.9).