[첨단 헬로티]

스마트제조 공급산업은 주요 선진국들이 제조업 경쟁력 강화 정책의 수립과정에서 스마트 팩토리 제안 및 보급이 활성화되고 있어 빠르게 성장하고 있다. 외국 시장조사업체에 따르면 시장 규모는 2022년까지 연평균 9.3% 증가한 2,054억 달러로 성장이 전망된다. 그리고 장비 및 디바이스 관련 시장은 2022년 약 1,202억 달러 예상된다. 그러나 국내 스마트제조 공급업체들의 역량은 핵심기술에서 해외 의존도가 높고 모듈이나 완제품을 공급하는 비중이 낮은 편이다. 특히, 3D프린팅 시스템, AR/VR, CPS, 디지털 트윈 등 본격화된 스마트제조 공급업체 비중은 낮은 것으로 나타났다. 따라서 기업 간 협업과 패키지화로 경쟁력을 키워야한다는 지적이다. 지난 12월 2일, 산업연구원 주최로 열린 ‘한국형 스마트제조 전략 최종 보고회’에서 제2발제자로 산업연구원 시스템산업실 김경유 실장이 ‘국내 스마트제조 공급역량 진단과 과제’에 대해 발표한 내용을 정리했다.

▲ 산업연구원 시스템산업실 김경유 실장은 “스마트제조 공급산업에서 소프트웨어, 플랫폼, 컨설팅을 공급하는 

업체의 비중은 높으나 3D프린팅 시스템, AR/VR, CPS, 디지털 트윈 등 본격화된 스마트제조 공급업체 비중은 

낮은 것으로 나타났다”고 말했다.

스마트제조 공급산업 생태계는 크게 3가지로, 생산현장 스마트화에 필요한 각종 ‘설비’와 수요기업이 요구하는 기능에 대해 ‘솔루션’을 조합하여 통합적으로 구현하는 ‘서비스’로 구분할 수 있다.

여기서 솔루션은 스마트공장의 운영 및 생산, 공급사슬과 제품개발 등의 관리 기능을 지원하는 소프트웨어를 말하는데, PLM, SCM, ERP와 같은 경영 관리하는 소프트웨어나 생산계획에 반영할 수 있는 소프트웨어, MES와 같은 공장 실행 운영 관련된 소프트웨어를 포함한다.

설비는 제조 현장에서의 로봇이라든지 각종 물류에서 활용되는 자율이송로봇, 그리고 3D프린팅, AR/VR 같은 생산 현장에서 보조적으로 쓰일 수 있는 기자재들, 그 외 네트워크와 센서를 넣은 IoT 기기, 통신 네트워크장비, 스마트 센서 머신비전 장비들이 포함된다. 이러한 설비들은 생산현장 제어시스템과 장비·기기 및 핵심부품을 포함한 학습과 상호작용이 가능한 방향으로 진화하고 있다.

서비스는 스마트제조 환경을 구축하고 생산 효율을 높이는 데 필요한 일련의 서비스 영역을 의미한다.

스마트제조 공급산업 동향과 특징

스마트제조 공급산업에 대한 동향을 살펴보겠다. 스마트제조 공급산업은 주요 선진국들이 제조업 경쟁력 강화 정책 수립과정에서 스마트 팩토리 제안 및 보급이 활성화되고 있어 빠르게 성장하고 있다. 주요 플레이어들을 보면 미국, 독일, 일본 등 선진국 기업이 대부분의 글로벌 시장을 점유하고 있고, 각 부문에서 개별 솔루션을 제공하던 기업이 M&A를 통해 수직적, 수평적 통합을 진행하며 사업 영역을 확장하고 있다.

스마트제조 공급산업의 특징으로는 첫째, 다양성이다. 수요자가 요구하는 기능과 사양에 따라 제품 종류와 규격이 다양화되고 기술인력의 의존도가 높은 편이다. 둘째, 확장성이다. 다양한 융복합 기술을 접목하여 제품 성능이나 모델의 확장성이 크며 가치사슬 전 주기상에서 새로운 비즈니스 모델 창출이 가능하다. 셋째, 소수기업의 지배력 강화이다. 설비나 프로그램 기능들이 연결되다 보니 표준이나 통신방식 등으로 구축된 시스템에 대한 변경이 어려워 초기 구축 기업에 종속되기 쉽다.

▲ 국내 스마트제조 공급산업 시장규모 (출처: Markets & Markets)

규모 또한 지속 성장이 예상된다. 외국 시장조사업체 마켓앤마켓(Markets&Markets)에 따르면, 글로벌 스마트제조 공급산업 규모는 2022년까지 연평균 9.3% 증가한 2,054억 달러로 성장이 전망된다. 여기에는 미국, 중국, 독일, 일본 등이 스마트 팩토리 시장을 선도하며 시장의 50% 점유율을 차지할 것으로 보인다. 그리고 글로벌 스마트제조 장비 및 디바이스 관련 시장은 2022년 약 1,202억 달러로 성장이 전망되며, 그중 산업용 로봇시장 규모가 가장 크고, 성장성은 3D프린팅 시장이 가장 클것으로 예상된다.

국내 역시 2018년 8.8조원 규모에서 2023년에는 15.8조 원으로 성장이 전망된다. 우리 정부의 스마트공장 구축지원 계획을 보면 2022년까지 3만개 중소기업 스마트공장 공급을 목표로 연평균 5,500개 구축을 예상하고 있으며, 1개 업체당 소요비용 2.7억 원을 감안하면 중소기업 시장은 약 1.5조 원으로 추정된다. 또한, 대기업계열 업체들의 스마트공장 구축도 공급산업을 성장시키는 하나의 요인이다. 자체 플랫폼을 보유한 대기업계열 업체들은 모기업 사업을 통해 실증데이터를 축적하고 그룹차원의 스마트공장 구축을 추진하고 있다.

대표적인 예를 들면, 삼섬SDS는 2018년 ‘인텔리전트 팩토리’로 사업을 본격화하고 2020년까지 삼성그룹 차원에서의 지원을 공식화했다. 현재 넥센타이어, 아모레퍼시픽, 인도 등 대외 사업을 추진 중이다. 포스코 ICT는 2016년 ‘포스프레임’을 출시하여 세계 최초로 철강 연속공정에 적용했다. SK C&C는 2016년 ‘스칼라’를 출시, 폭스콘 충칭 공장 프린터 생산라인 전환과 대양그룹 구축 등 적극적인 대외사업을 추진했다. 현대오토에버는 스마트 팩토리로 사업영역을 확장한 뒤 자동차 분야에 특화된 차량 생애주기 관리 플랫폼을 개발했다.

우리나라 공급산업 현황

국내 스마트제조 공급업체들의 역량 분석을 위해 스마트공장 구축에 필요한 주요 18개 품목을 공급하는 업체를 대상으로 설문조사를 실시했다. 이 설문조사는 2019년 8월부터 9월까지 진행했으며, 응답 업체들은 대기업 1.6%, 중견기업 2.5%, 중기업 19.1%, 소기업 76.8% 분포를 보였다.

조사 결과, 스마트제조 공급업체들 경우에 자체 만들어서 공급하는 경우도 있지만, 해외 제품을 들여다가 유통하는 업체들도 꾀 있었다. 그런 업체들을 살펴보기 위해 생산 공장 보유 여부를 물었는데, 전체의 25.9%가 생산 공장을 보유하고 있다고 응답했다. 그리고 설비업체는 64.3%, 솔루션 및 서비스업체는 6.5%가 생산 공장을 보유한 것으로 나타났다. 특히, 생산 공장을 보유하고 있지 않은 설비업체들은 OEM을 준다든지 하는 부분도 있지만 일정 부분 유통으로 특화하고 있는 것으로 추정된다.

R&D센터 보유 여부를 묻는 질문에서는 전체의 69.5%가 보유하고 있다고 답했으며, 설비업체는 78.6%, 솔루션 및 서비스업체는 61.9%가 보유하고 있다고 응답했다. 스마트제조 공급이 새로운 풍속이 되어가고 있고 기술발전이 빠르게 이루어지다 보니 R&D센터의 경우가 상당히 많은 비중을 가진 것으로 추정된다.

다음으로, 스마트제조 공급기업들의 사업 분야는 어떻게 분포하고 있는지를 살펴봤다. 설문조사 결과를 보면, 스마트제조 공급업체들은 주로 소프트웨어, 플랫폼, 컨설팅을 공급하는 업체들의 비중이 높은 편이며, 로봇 등 설비 공급업체의 비중이 높아지고 있음을 알 수 있었다.

2019년 현재 솔루션/SI/컨설팅이 72.5%, 설비가 27.5%였다면, 2025년에는 솔루션/SI/컨설팅이 67.0%, 설비가 33.0%로 솔루션/SI/컨설팅 업체들은 줄고 설비업체들은 증가하는 모습을 보였다. 또한, 스마트제조 공급업체 중 38.8%가 제조 프로세스 혁신을 위한 솔루션을 공급하고 있는 것으로 조사됐다.

또 하나의 특징으로는 하나의 기업이 여러 사업 분야를 공급하는 경우가 많았는데, 2019년 업체당 평균 4.5개의 사업 분야를 공급하고 있었으며, 2025년에는 업체당 평균 7.2개로 공급 분야를 확장하겠다는 응답 결과를 나타냈다. 이는 스마트제조가 여러 가지 분야를 통합하고 패키지화하고 있는 경향이 있는데, 이런 부분을 공급업체들이 반영해서 앞으로 사업 분야를 넓히면서 확산하겠다는 의미로 보인다.

스마트제조 공급업체들의 사업 분야별 비중을 좀 더 세부적으로 살펴보면, MES, ERP, SCM 등 제조업 애플리케이션 공급업체가 많은 비중을 차지하고 있으며, 2025년에는 APS(Advanced Planning & Scheduling System), PLM 등 수요예측이나 제품 기획단계에서 데이터를 취합해 반영할 수 있는 소프트웨어로 확장할 계획인 것으로 조사됐다. 설비는 로봇, 통신네트워크 장비를 공급하는 업체 비중이 높은 편이며, 3D프린팅 시스템, AR/VR, CPS, 디지털 트윈 등 본격화된 스마트제조 공급업체 비중은 낮은 것으로 나타났는데, 2025년에는 이들 분야로 확장하겠다는 응답자가 많았다.

특히, 제조 설비 분야에서 로봇 산업은 지난 10년간 10%의 높은 성장세를 보였으며, 스마트제조와 관련된 협동로봇, 자율이송로봇 시장이 확장되고 있다. 따라서 글로벌 협동로봇업체의 국내 시장 진입이 확대됨에 따라 국내 업체들과의 경쟁 심화가 예상된다.

예를 들어, 협동로봇의 경우 현대로보틱스, 두산로보틱스 등의 대기업과 뉴로메카, DST 로봇 등의 중소기업이 시장 참여를 확대하고 있다. 그러나 로봇의 핵심 부품인 서보모터, 드라이브, 감속기, LM가이드, 핵심제어 소프트웨어 등에서는 경쟁력이 낮다는 평가이다. 또한, 공장 안에서 물류 생산라인 구축을 위한 자율이송로봇은 해외 의존도가 높은 편이며, 국내기업은 연구개발 또는 해외업체와 기술협력을 진행하고 있다. 3D프린팅은 스마트제조 공급산업에서는 주목을 받고 있지만, 아직은 교육용 수요 위주로 공급기업 참여가 제한적이며 생산현장에서는 시제품 제작에 머물고 있다. AR/VR 또한 높은 성장세이나 국내업체는 콘텐츠 위주로 공급하고 있다.

가치사슬별 스마트제조 공급 변화에 대해서도 살펴봤다. 조사 결과, 스마트제조 공급업체들은 가치사슬 상 주로 생산단계, 제품개발 및 설계단계에 공급을 하고 있다는 응답들이 가장 많았다. 그러나 이들 업체들은 2025년에도 생산단계 위주로 공급할 계획이나 판매/마케팅, 서비스 단계에 공급을 늘리겠다고 응답했다.

공급업체들의 공급 제품 성격에 대해서는, 스마트공장 관련 설비를 공급하는 업체들의 경우 소재, 부품 등 단일 부품을 생산하는 비중이 가장 높았으며, 모듈이나 완제품을 공급하는 비중은 낮았다. 특히, 솔루션 및 서비스 업체들은 패키지 소프트웨어, IT 서비스 등을 제공한다는 응답이 높게 나타났다. 기술 확보 방식 및 기술 수준의 경우는 상당수가 독자개발을 하고 있다고 답했으며, 수요기업과 협업하거나 기술 제휴를 한다는 응답도 뒤를 이었다.

그러나 스마트제조 공급업체들의 매출액 대비 수출 비중은 3.7%로, 제조업(47.3%), 기계산업(48.8%)에 비하면 매우 낮은 수준인 것으로 조사됐다. 반면, 연구개발 집중도는 4.7%로 기계산업과 제조업에 비해 높은 편으로 나타냈다. 또한, 설비, 솔루션/서비스 등 전 분야에 걸쳐 90% 이상을 국내 기업에 공급하고 있는 것으로 조사됐는데, 생산설비의 경우 해외기업 거래는 단위 부품을 공급하는 형태이며, 솔루션/서비스의 경우는 국내 제조업체들의 해외공장 스마트제조 시스템 구축과 관련된 것으로 추정된다.