[비바100] 집, 일터, 공장이 모두 스마트한 공간으로 바뀐다

인공지능과 메타버스의 결합으로 스마트경영과 스마트 팩토리, 스마트 팜 등이 보편화되고 있다.

 

 

◇ 인공지능이 좌우하는 스마트 경영 

 

인공지능은 이제 경영 현장은 물론 우리 삶의 터전인 일터도 새롭게 변화시키고 있다. 특히 복잡하고 역동적으로 급변하는 불확실한 경영 환경에서 인공지능은 미래 경영의 핵심 역할까지 맡고 있다. 글로벌 기업들은 이미 특정 업무 영역에서 시작해 전사적으로 인공지능을 도입하면서 기업 경영의 효율을 높이고 경쟁력을 강화해 나가고 있다.

 

포스코경영연구원은 글로벌 기업들의 인공지능 적용 ‘미래 경영 프레임워크’를 4 단계로 분석했다. 인공지능 조직 환경 구축 단계-인공지능 핵심 기술과 솔루션 획득 단계-인공지능의 경영 적용과 차별화 단계-인공지능 적용 경영 성과 확산 및 전사 전략 연계 단계다. 실제로 글로벌 기업들은 고객 경험 개선과 기업 경영 효율성 증대 및 비용 절감, 그리고 신규 비즈니스 창출 등 인공지능 적용 경영 업무 분야를 계속 확대하고 있다.

한국경제연구원에 따르면 매출액 상위 500대 국내 기업 중 22.1%가 신입 사원 채용 때 인공지능을 활용하고 있다. 해외에서도 구글과 IBM, 유니레버, 소프트뱅크 등 유수의 기업들이 이미 인공지능 채용 면접관을 두고 있다. AI 면접관이 지원 서류로 지원자를 1차 평가한 뒤 내용의 진위 파악 및 부정 채용자 필터링을 하고, AI 원격 화상 영상으로 질의 응답하며 지원자 표정이나 감정, 음성, 언어 행동과 경향, 맥박과 뇌파 등 생체 데이터까지 실시간 분석해 적합한 후보를 선별한다.

인공지능은 직원들의 인사관리 업무에도 적용된다. 많은 기업이 직원들의 업무 성과와 성향, 업무 경력, 근무 기간과 직원 출퇴근 거리까지 감안해 적재적소의 근무지와 업무 배치를 인공지능 인사 담당관에게 맡긴다. 회계 및 재무 분야에도 인공지능 활용이 늘고 있다. 기계학습 및 딥 러닝 AI 기술로 전문가들이 보다 정확하고 효율적인 업무를 수행할 수 있게 돕는다.

최근에는 기업의 핵심 경영 전략 수립에도 인공지능이 폭 넓게 활용된다. 인공지능이 기업의 나아갈 방향과 미래 주력 사업 투자 등 중요한 의사결정을 하는 최고경영자에게 경영 환경 분석과 전략 제안 자문의 역할을 하는 사례가 늘고 있다. 영국 프로우저 아이오(PROWLER.io)의 기업경영 인공지능 의사결정 플랫폼 ‘부크(VUKU)’가 대표적인 서비스다. 맞춤형 학습 시스템으로 기업의 경영 정책을 지속적으로 학습하는 서비스를 제공하고, 의사결정 시스템으로 맞춤형 최적의 의사결정을 돕는다.

◇ 스마트워크의 중심 인공지능

스마트워크는 종래의 사무실 중심의 업무에서 탈피해, 언제 어디서나 편리하고 효율적으로 업무를 수행할 수 있도록 하는 미래 지향적인 새로운 방식의 업무형태(New Way of Working)이다. 코로나19로 인공지능을 중심으로 원격 화상을 포함한 스마트워크 솔루션과 메타버스 플랫폼이 제공되면서 스마트워크가 급증하고 있다.

스마트워크의 장점은 개인이나 환경의 어떤 상황에서도 업무의 연속성을 유지할 수 있다는 점이다. 관련 업무가 가능한 어떤 현장에서도 신속한 업무 처리를 통해 업무속도와 생산성을 향상하며, 멀리 있는 국내 및 해외 전문가와도 원격 협업으로 언제든 실시간으로 신속한 의사결정과 문제 해결을 할 수 있다. 근무 시간과 형태의 유연화로 육아 여성, 장애인, 고령자 등 근로 취약 계층도 각자의 장소에서 편리하게 업무를 수행할 수 있어 고용 시장이 확대된다는 점도 큰 장점이다. 

비대면 시대를 맞아 메타버스를 활용한 스마트 워크가 확산되고 있다.

 

인공지능과 메타버스 기반의 스마트워크 솔루션은 협업 플랫폼, 원격 화상 회의, 회의 내용 분석, 업무와 시간관리, 업무 성과관리, 보안을 포함한 기능이 더욱 강화되면서 더욱 효율적 업무와 생산성 향상에 기여하고 있다.

기업들은 스마트워크 시스템을 통해 다음 3가지가 이뤄지도록 노력해야 한다. 첫째, 업무의 상호 연결과 공유, 협업을 활성화해야 한다. 메타버스를 활용해 시공 초월 팀워크와 프로젝트 업무를 진행하면서 직원들 의견과 아이디어를 모으고 이를 인공지능의 도움으로 보다 정교하게 분석·체계화하고 발전시켜 나가야 업무 효율성과 생산성 향상이 가능하다.

둘째, 직원 개개인의 능력 발휘를 통해 창의적 집단지성이 발현되게 해야 한다. 메타버스 스마트워크 공간에서 다양한 개성과 다양한 재능 및 생각이 모아지면 인공지능도 더욱 학습하게 되고 결국 모두에게 유익한 문제를 해결할 방법이 도출된다. 직원 각 개인이 능동적으로 재능을 발휘할 수 있도록 기회와 보상 체계를 갖출 필요가 있다.

셋째, 직원 개인이 시간과 공간을 최적화시켜 일과 삶의 균형을 취하는 워라밸(Work Life Ballance)을 구현할 수 있도록 해주어야 한다. 자율적 업무 몰입과 창의적 아이디어 도출이 가능하도록 직원들의 효율적 업무관리나 자율적 시간관리를 통해 업무 성과를 공정하게 평가하고 동시에 삶을 즐길 수 있는 여유를 제공할 때 업무 효율이 극대화된다.

◇ 미래 AI 스마트팩토리와 맞춤 생산

스마트팩토리(Smart Factory)는 제조 전 과정을 정보통신(ICT)으로 자동화해 고객맞춤형 제품을 생산하는 지능형 공장이다. 글로벌 시장조사 기관인 마켓스앤마켓스에 따르면 이 시장은 전세계적으로 매년 9.3% 이상 씩 성장하고, 한국 시장도 2020년 78.3억 달러에서 연간 12.2% 이상 커져 2022년에는 127.6억 달러에 이를 전망이다.

특히 인공지능과 메타버스가 접목되면서 스마트팩토리는 날개를 달게 됐다. 전체 생산 공정에서 수집된 데이터에 대한 딥 러닝을 통해 안전과 마케팅, 설계, 공정, 포장, 출하의 전 과정을 최적화하면서 품질과 효율을 발전시켜 나갈 수 있게 됐다. 또한 AI 메타버스로 원격 제어가 원활해 진다. 향후에는 AI 스마트팩토리 활용 전략이 제조 기업의 성패를 좌우할 것이다.

정부는 스마트팩토리 확대에 따른 생산성 증가 및 인력 감소 효과가 탁월한 것으로 판단하고 있다.

 

AI 스마트팩토리가 구현되면 소비자들은 개인 맞춤형 제품을 합리적인 가격으로 구매할 수 있다. 인공지능이 다양한 빅데이터를 분석하고 학습해 생산 규모를 예측하고 구매 고객 데이터를 분석해 개별 고객 취향에 맞는 제품을 생산할 수 있다. 숙련공들의 노하우와 생산 현장에서 발생하는 수많은 현상과 상황 빅데이터를 기반으로 불량 제품 발생 확률도 낮추게 된다.

미래 스마트팩토리는 네 가지를 구축해야 한다. 첫째, 생산 전에 가상으로 전체 공정을 시뮬레이션 해 생산 공정과 생산량을 예측한다. 둘째, 인공지능과 사물인터넷 기술을 활용해 스마트팩토리 운영과 프로세스를 감독관이 원격으로 조정하거나, AI 시스템이 스스로 제어해 생산 프로세스를 유연하게 변경하게 한다. 셋째, 자율 로봇과 드론 등으로 생산 공정을 자동화한다. 넷째, 제품 공급망의 실시간 관리로 재고 수준을 최적화하고 고객 주문을 동기화해 생산에 반영한다.

인공지능 스마트팩토리는 주요 분야에 혁신적 상승 효과를 가져올 것이다. 우선, 설비 예방 정비가 가능해진다. 시계열 분석에 효과적인 순환 신경망(RNN: Recurrent Neural Network) 기반의 인공지능 분석 기법이 적용되면서 통계적 인과관계가 분명하지 않은 설비 예방 정비에서도 신뢰성 있는 분석 결과를 보여 주어 사전 예방이 가능하다.

특히 전문가 시스템보다 나은 공정 제어로 생산성 향상을 이룰 수 있다. 공정 환경의 변화에도 스스로 운영 모델을 수정하며 최적의 제어를 할 수 있게 된다. 인공지능 알고리즘을 로봇에 적용하면서 스스로 최적의 작업 방법을 습득해 제품의 품질과 생산성을 향상시킬 수도 있다. 덕분에 인간의 수작업을 로봇이 대부분 대신하게 된다.

◇ 인공지능이 바꾸는 미래 스마트팜

인공지능 스마트팜(Smart Farm) 덕분에 농업도 이제 첨단 성장 산업으로 바뀌고 있다. AI와 메타버스를 중심으로 정보통신 기술(ICT)이 접목되어 원격 및 자동으로 최적의 생육 환경을 만들고 제어할 수 있는 ‘똑똑한 농장’으로 변모하고 있다. 인공지능 머신러닝 기술과 AI 로봇, 사물인터넷, 메타버스 원격 제어 등 첨단기술이 융합되어 무인 자동화 농업이 가능해진 것이다

스마트팜은 과학적 관리를 통해 노동력 절감과 생산성 향상에 크게 기여할 것으로 기대된다. 자료=삼성경제연구소.

 

스마트팜은 AI와 사물인터넷 기술을 이용해 농작물 재배 시설의 온도와 습도, 햇볕 양, 이산화탄소, 토양 성분 등을 측정 분석하고 계속 학습하며 그 결과에 따라 자동 제어 장치를 구동한다. 농장주는 언제 어디서나 스마트폰 등으로 상태를 확인하고 원격 관리할 수 있다. 생산과 유통, 소비 전 과정에 걸쳐 생산성과 효율성을 높이고 품질 향상과 같은 고부가가치도 창출시킬 수 있게 된 것이다.

대부분의 농사일은 이제 사람 손을 떠나 기계가 자동으로 조절한다. AI 로봇이 열매 없는 가벼운 가지를 골라 잘라주고 잡초만 구분해 뽑아 준다. 위성과 드론으로 수집한 영상으로 작물을 분류하고, 빅데이터를 분석해 농산물 수급 예측과 관리를 통해 수확량과 시기까지 알려준다. 스마트 농장과 온실, 스마트 과수원, 스마트 축산이 구현되어 이제 농촌도 인공지능, 메타버스, 사물인터넷, 빅데이터, 자율 주행 로봇, 자동 및 원격 제어 장치 등 첨단 과학기술이 망라된 곳으로 바뀌게 된다.

스마트팜의 가장 대표적 유형인 스마트 온실은 ‘식물 공장’으로 불린다. 햇빛과 물 온도 양분 등을 자동 조절해 농작물에게 최적의 생육 조건을 제공해 생산성을 높여준다. 시작은 농촌에서 했지만 점차 도시에서도 구현되고 있다. 서울 지하철 상도역 지하 1층에 자리한 ‘메트로팜’에서는 식용 채소를 재배한다. 향후 도심의 빌딩 내 공간을 활용해 스마트 온실로 식용 식물 재배와 환경 정화 효과까지 거두는 곳이 더욱 늘어날 전망이다. 한 토마토 농업인은 “인공지능이 농사를 지어주니 마음 편하게 해외여행도 가서, 궁금할 때마다 상황을 체크할 수 있었다”고 전했다. 스마트팜 도입 이후 인공지능이 사람 눈에 보이지 않는 병충해까지 잡아 주어 토마토 생산량이 78%나 늘었다고 한다. 반면 1일 노동 시간은 2배 이상 줄었고 난방 에너지는 40% 이상 절감되었다고 한다.

안종배 국제미래학회 회장·대한민국 인공지능메타버스포럼 공동회장 daniel@cleancontents.org