제조업기반 서비스 산업 RD 혁신전략 -제조업의 서비스화 RD-

GE의 항공 서비스 부서(GE Aviation’s PBN Services group)는 이러한 콴타스 항공의 요구에 맞추어 새로운 항법 소프트웨어인 RNP(Required Navigation Performance)시스템을 개발하였다. 기존 레이더와 라디오 신호기반의 항법시스템과 달리 PBN(Performance-based Navigation: 성능기반항행)는 GPS를 기반으로 스스로 위치를 계산하며 목적지까지 정확하게 비행할 수 있다. RNP방식의 항법은 1990년대 PBN를 GE에서 개량한 새로운 항법 소프트웨어이다. RNP는 지상의 신호 시스템의 지원 없이 항법시스템만으로도 공항까지 최단 거리와 회전을 통해서 이착륙을 지원한다. 이를 통해서 비행시간의 단축을 통해서 이산화탄소 배출감축과 함께 항공기 소음 또한 줄일 수 있다. 이러한 통제 소프트웨어는 공항에서 착륙시간의 단축을 통해 전체적인 교통흐름을 원활하게 만들었다. 이처럼 RNP는 기존의 GE의 저탄소 연료 절감형 엔진과 함께 콴타스 항공의 효율을 극대화 시켰다. GE는 부동산 개발회사인 Land Tejas와 파트너십을 통해서 주택기술과 첨단 가전제품과 전력제어기술을 적용한 스마트 홈 비즈니스를 진행하였다. Land Tejas는 휴스턴에 1,000여 가구의 주택을 건설하면서 내부 가전과 전력제어시스템을 모두 GE의 스마트홈 시스템에 맡겼다. 이를 통해서 전력소비를 최대한 줄이고 태양광패널의 설치를 통해서 자체적으로 전력을 생산할 수 있게 되었다. Land Tejas는 GE의 지능형 가전과 절전시스템을 통해서 최대 40%정도 전력 소비를 감소할 수 있을 것으로 기대하였다. GE의 스마트홈 시스템은 가정 내 전력과 물 소비를 최소화 할 수 있도록 설계되었다. 이러한 에너지 절약의 핵심은 전력망과 GE의 지능형 가전과의 연결을 통해서 실시간으로 모니터링과 제어가 가능한 뉴클리어스(Nucleus energy manager)시스템 덕분이다. 연구에 따르면 Nucleus시스템을 통해서 실시간으로 에너지 소비량을 거주자에게 알리는 것만으로도 에너지 소비를 10% 감소시킬 수 있다(GE 홈페이지). 처음으로 OnPoint 솔루션의 F&CS을 사용한 에어아시아(Air Asia)는 항공기 운용의 효율화를 통해서 평균 약 3%의 연료비를 절감하였다. 미국 평균 항공사(보유 항공기 대수 70대, 연간 연료비 10억 달러)가 OnPoint 솔루션의 F&CS를 사용하면 연료소비가 약 2% 감소하며 연간 2천만 달러의 비용을 절감할 수 있을 것으로 기대된다. 이는 도로에서 승용차 10,000대가 배출하는 이산화탄소의 양(60평방 톤)과 맞먹는 양이다(GE, 2013b). GE의 OnPoint와 같은 항공사 맞춤 지능형 서비스(Intellectual Service)는 130억 달러로 급성장하였으며 GE의 항공기 서비스 부문이익의 70%를 차지하고 있다. 이러한 서비스를 공급하기 위해서 6,500여명의 소프트웨어 엔지니어와 연구개발에 매년 4억 달러 이상을 투자하고 있다(GE, 2013b). 산업인터넷을 통한 GE의 자산 최적화 서비스는 고객들의 자산 모니터링과 제어의 효율성을 높여 자원사용을 줄이고 신뢰도를 개선하는 서비스이다. 대표적인 사례로 한국의 남부발전에 FlexEfficiency Advantage 솔루션 서비스가 있다. 한국 남부발전(KOSPO)은 한국의 발전량의 11%를 차지하는 전력회사로서 경제성장에 따른 급격한 전력수요 증가에 대해서 대응할 필요가 있었다. 증가하는 전력수요에 대응하기 위해서 남부발전은 새로운 발전소의 건설과 함께 기존 발전소의 발전량을 극대화할 필요가 있었다. FlexEfficiency Advantage 솔루션은 GE의 에코매지네이션 기술이 포함된 최신 GE 7F-3 발전용 터빈 시리즈를 기반으로 터빈을 포함한 전체 공정인 Advanced Gas Path (AGP)과 이를 제어하는 소프트웨어 솔루션인 OpFlex™ Advanced Controls로 구성되어 있다. 구성부품인 터빈과 발전공정인 AGP는 산업인터넷을 통해서 서로 연결되어 있으며 이들 사이에 정보를 OpFlex™ Advanced Controls이 제어하는 구조이다. 출력량 525.2MW인 GE 7F 시리즈 터빈은 뛰어난 연료효율을 가지고 있지만 산업인터넷을 이용한 솔루션을 통해서 연료효율성을 극대화 시키고 보수주기를 늘릴 수 있다. 이를 통해서 에너지 생산량이 증가하고 보다 안정적인 전력공급이 가능하게 된다. 연료효율증대를 통해서 연간 이산화탄소 배출량은 약 11,400톤까지 줄일 수 있다. 남부발전 신 인천 복합 화력발전소는 GE 7F 가스터빈 업그레이드와 AGP 솔루션의 도입을 통해서 발전량을 130MW으로 10%증가시켰으며 효율성을 4.3%나 약 79만 달러의 비용을 절약할 수 있었다. 또한 보수주기를 32,000시간으로 증대시킴으로서 보다 안정적인 전력공급이 가능하게 되었다. 이처럼 산업인터넷은 GE의 기존 터빈과 함께 솔루션 화되어 서비스되면서 고객가치를 보다 극대화할 수 있다(GE 홈페이지). 국내 플랜트산업은 ’10년 해외 플랜트 수주 645억 달러를 기록하였으며, 2004년부터 연평균 40% 이상 급격히 성장하여 국가의 신성장 동력산업으로 확고하게 자리매김하고 있다. 그러나 플랜트 수출의 외화 가득률은 약 30%로 자동차(70%), 조선(68%) 등에 비해서 매우 낮은 문제점을 가지고 있다. 플랜트산업은 1) 엔지니어링(Engineering), 2) 기자재 제작공급 (Procurement), 3) 공사시공(Construction), 4) 시운전(Commissioning service), 관리 및 운영으로 구분할 수 있는데, 국내 플랜트산업의 경우 시공의 영역에서 확고한 경쟁 우위를 점하고 있으나, 플랜트산업의 기반인 플랜트 기본설계, 고부가가치 기자재, 패키지 설비, 관리운영시스템 등의 공통핵심기술 부분이 취약하기 때문이다. 국내 IT 기술의 접목을 통하여 플랜트산업의 경쟁력을 향상시켜야 할 시점이다(한국기계연구원 2012, p.32). 두산중공업 원격감시서비스는 발전 플랜트에 설치된 수많은 센서들이 전달하는 빅데이터를 이용하여 이상 징후에 대한 조기경보와 고장예측 서비스를 제공하고 있다. 이러한 빅데이터를 이용한 제조업 서비스들은 플랜트 효율성 및 안전성 강화를 통해 새로운 가치를 창출할 뿐만 아니라 제품성능향상을 통해서 고객과 제조사에게 모두에게도 이득이 된다. 그러나 이러한 명백한 효용이 존재함에도 불구하고 실제 산업적 이용이 쉽지 않음을 두산중공업의 사례가 잘 보여주고 있다. 서비스 공급자인 두산중공업은 인터뷰를 통해서 이러한 원인으로 발전회사의 운전정보 제공을 기피하는 비협조적인 태도를 지적하였다. 더불어 운전정보 공개를 통한 보안 및 책임소재의 불분명함으로 인해서 발전회사에서 적극적으로 제조사에 협조할 이유가 존재하지 않으며 초기 시작단계인 서비스의 효용에 대한 불확실성역시 이러한 태도를 강화시키는 것으로 보인다.