전기전자/정보통신

Nikkei Computer_2019.8.8 특집 요약 (p36~43)

IT Japan Award 2019
그랑프리에 니혼유센의 선박 IoT, AI와 ‘애자일(Agile)’ 등 5가지 사례 수상

닛케이컴퓨터 주최의 뛰어난 IT활용 사례를 시상하는 ‘IT Japan Award’. 이번에는 니혼유센(日本郵船)의 ‘선박 IoT’가 그랑프리의 영광에 빛났다. 전세계의 바다에 흩어져 있는 200척에 이르는 선박의 탑재기기 상황 등을 일원적으로 파악해 안전 운항과 효율적인 운항을 꾀하는 10년 이상 된 프로젝트이다. 준 그랑프리를 수상한 큐피와 세키스이(積水)하우스 및 특별상을 수상한 긴키(近畿)대학과 코카콜라 보틀러즈 재팬의 사례와 함께 니혼유센의 선진 IoT 사례를 소개하겠다.

“해운의 코모디티화(범용화) 및 고객의 글로벌화 등 경영 환경이 급속도로 변화하고 있다. 니혼유센은 2020년에 창립 135주년을 맞이하는 긴 역사를 가진 기업이다. 환경 변화에 대응하기 위해서는 과거부터 축척해 온 암묵지(暗默知)나 노하우 등의 지적 자산을 디지털화함으로써 효율적인 활용을 통해 지금까지 이상의 안전 운항과 효율적인 운항으로 이어나갈 필요가 있다”.

2019년 7월 10일, IT Japan Award 2019의 수상식 이후의 특별강연에서 니혼유센의 CIO(최고정보책임자)인 마루야마(丸山) 전무는 선박 IoT에 대응하는 경영 전개의 목적에 대해 이와 같이 설명했다.

13번째를 맞이하는 IT Japan Award의 심사위원회에는 AI(인공지능)와 IoT를 활용한 사례, 사업 니즈에 즉시 대응하기 위한 애자일 개발을 추진한 사례 등 디지털 시대를 상징하는 선진 사례가 다수 후보로 올라왔다.

단순한 PoC(개념실증)가 아닌, 실제 비즈니스의 현장에서 활용되어 효과를 높이고 있는 것들이 대부분이었다. 그런 격전을 제패한 것이 니혼유센의 선박 IoT인 것이다.

그랑프리에 빛난 ‘SIMS(Ship Information Management System)’는 보유하고 있는 200여척의 선박 엔진 등에 IoT기기를 부착해, 데이터를 위성 경유로 수집하여 육상의 선박 관리자가 분석을 통해 트러블 전조 증상의 유무 등을 확인하는 시스템이다. 대형 탱커의 엔진 고장을 사전에 감지해 대처하는 등의 성과를 올려왔다.

10년이 넘은 프로젝트로서 다른 사례에 비해 기간이 길며 트러블 방지 등에 효과를 발휘하고 있는 실적이 인정받아 그랑프리를 차지했다.

“발 빠르게 IoT를 풀(Full)로 활용함과 동시에, 글로벌 네트워크를 통해 배의 안전과 효율적인 운항을 실현하는 프로젝트이다. 일본의 산업을 뒷받침하는 중책을 담당하는 해운업의 사명을 완수하는 일을 높이 평가하고 싶다”라고 심사위원인 이토(伊藤) 정보시스템학회 회장은 말한다.

준 그랑프리는 큐피와 세키스이하우스가 수상했다. 큐피는 공장에서의 불량품 선별에 AI를 활용하고 있다. 불량품이 아닌 양품을 AI로 선별한다는 역 발상으로 AI의 정밀도를 높였다. 세키스이하우스는 1만7,000대의 iPad를 전체 사원에게 배부해 IT부문이 애자일 개발에 의해 200개 이상의 앱을 자체에서 제작. 작업 방식의 개혁을 추진하고 있다.

특별상은 긴키대학과 코카콜라 보틀러즈 재팬. 긴키대학은 연구의 일환으로서 참돔의 치어를 키우고 있으며 치어 선별을 AI로 효율화시켰다. 코카콜라는 오피스용 음료 판매에서 QR코드 결재를 활용해 유사한 IoT 시스템을 구축, 매상고나 재고를 즉시 파악할 수 있는 시스템을 만들었다.

IT Japan Award는 닛케이컴퓨터가 2007년에 창설했다. 뛰어난 IT 활용 사례에 주목해 성공 노하우를 널리 공유하는 것이 그 목적이다. 올해의 심사 대상은 닛케이컴퓨터 2018년 5월 10일호부터 2019년 4월 18일호 및 닛케이 xTECH에 기재된 사례이다.

● 니혼유센(日本郵船)
선박 IoT로 안전 운행, 육상에서 이변을 탐지해 즉시 대응

니혼유센이 초대 SIMSI를 구축한 것은 2008년도의 일이다. 항해 중의 선박으로부터 위성통신을 통해 위치 및 방위, 속도 등의 데이터를 수집한다. 그 후에 메인 엔진 및 발전기 등 기관부의 기기 및 계기(計器)의 데이터도 수집할 수 있는 2대째의 SIMS2를 구축해 2014년부터 이용하고 있다. 2018년 봄 시점에서 니혼유센이 보유하고 있는 약 200척의 데이터를 수집할 수 있다.

SIMS로부터 전송되어 오는 데이터를 가시화해 분석하는 것이 ‘LiVE for Shipmanager’ 로 불리는 도구(Tool)이다. 육상의 선박 관리자는 보통 1명이 3~5척의 감시를 맡고 있으며 LiVE를 가동시키면 자신이 담당하는 선박의 현재 위치 및 경고의 발생 상황 등이 한꺼번에 표시된다. 선박을 선택하면 화면이 바뀌면서 메인 엔진 및 발전기, 과급기 등의 상세한 상황을 확인할 수 있다. 회전 수 및 부하, 각 장소의 온도 및 압력, 유량과 같은 주요 데이터는 시계열 그래프로 표시된다.

니혼유센은 LiVE의 개발에 애자일 개발 수법을 도입했다. 운항 시에 어느 데이터를 주시해야 하는 지 등 해운회사만의 지견을 반영하기 위해 개선을 거듭했다.

SIMS와 LiVE가 심각한 트러블 방지에 효과를 발휘한 케이스가 있다. 2017년 여름, 인도양 위를 항해 중이던 탱커의 메인 엔진에 있는 기통 하나가 거동이 이상한 것을 육상의 선박 관리자가 감지. 기관사가 엔진을 멈추고 점검하자, 기통의 배기 밸브의 일부가 깨져있는 것을 발견했다. 방치하면 깨진 곳이 더 커져 파편이 엔진 전체에 손상을 가져올 가능성이 있다. 기관사는 바로 부품을 교환해 아무 일도 없었다고 한다.

-- 성공의 뒤편에는 엄청난 작업이 있었다 --

● 큐피
불량품이 아닌 양품을 선별, 역전의 발상으로 AI를 활용

“불량품이 아닌 양품을 판정한다는 역전의 발상과 불량품을 골라내는 공기포 등의 창의적인 연구로 인해 AI를 생산현장에 정착시킨 노력은 높이 평가할만하다”(심사위원장의 기쿄(桔梗) 닛케이BP총연 석학회원).

큐피의 도스(鳥栖)공장에는 작업자의 눈 앞에 펼쳐진 수백 개의 ‘다이스(깍둑썰기) 포테이토’를 선별하는 작업이 있다. 다이스 포테이토는 감자의 껍질을 벗겨 1센티 크기로 썬 것이다. 선별 작업에는 다이스 포테이토에 붙어 있는 밀리미터 단위의 검은 반점까지 찾아내는 숙련된 기술이 필요하다.

도스공장은 이유식 제조를 맡고 있다. 아기가 먹을 수 있는 이유식은 무엇보다 안전이 중요하다. 기존에는 숙련된 작업자가 눈을 부릅뜨고 불량품을 골라냈었다.

큐피는 이런 작업을 AI로 대체하는 것을 목표로 했다. “AI의 강점인 화상 인식 기술을 최대한 발휘할 수 있다”(생산기술부의 오기노(荻野) 미래기술추진담당부장)고 판단했기 때문이다.

AI시스템의 개발에 있어서는 불량품이 아닌 양품을 선별하는 방식을 채택했다. 그 이유는 불량품의 데이터가 적기 때문이다. 사람이 판단한 ‘불량’의 정의 또한 어렵다. 양품과 불량품의 경계선은 사람에 따라 판단이 모호하다. 여기서는 양품 데이터를 판독해 그 데이터와 맞지 않는 것을 불량품으로 인식하는 시스템으로 했다.

학습 모델을 만들기 위해서 입력한 양품 데이터는 다이스 포테이토의 개수로 약 100만개, 화상 건수로는 약 1만장에 달한다. 시험 운용할 수 있는 목표치가 세워지자, 프로토타입을 작성해 도스공장에 도입했다. 원래는 판단이 애매한 다이스 포테이토는 양품으로 판단해 왔으나, 튜닝을 번복함으로써 사람이 양품이라고 판단하는 다이스 포테이토를 AI도 양품이라고 판단하는 레벨까지 끌어올렸다고 한다.

2017년 4월에 만든 2호기에는 불량품의 제거 기능으로서 공기방울을 집어넣었다. 화상인식으로 불량품으로 인식한 다이스 포테이토가 존재할 경우, 공기를 분사해 골라내는 시스템이다. 그 이후에도 작업자가 조작하는 인터페이스의 개량 등 시스템을 지속적으로 진화시키고 있다.

● 세키스이(積水)하우스
iPad 1만7,000대를 전 사원에게, 200종류의 앱을 내부 제작

“기간계를 쇄신해 데이터를 일원 관리한 다음, 기존의 내부 제작 노하우를 활용하면서 iPad 앱의 애자일 개발로 성과를 올렸다. 앞으로의 IT부분의 바람직한 모습을 나타내고 있다” (심사위원의 카타오카(片岡) 정보처리추진기구 사회기반센터장).

세키스이하우스는 1만 7,000대(현재는 2만1,000대)의 iPad를 사용해 전 사원의 업무방식의 개혁을 추진하고 있다. 예를 들어 영업 및 시공 담당자는 행선지에서 iPad를 활용함으로써 한 달의 평균 잔업시간을 15시간 줄일 수 있었다. 앱 수는 200종류가 넘으며 그 앱들은 IT부문이 애자일 개발 방법으로 자체 제작한 것이다.

세키스이하우스가 iPad를 도입한 것은 사무실 이외의 장소에서 작업하는 사원이 많아 행선지에서 가볍게 사용할 수 있는 정보기기가 필요했기 때문이었다. 영업담당자는 주택 전시장 등에서 고객에게 주택 상품을 제안한다. 주택의 건축 현장의 시공 담당자 및 주택을 보수하는 사후관리의 담당자는 회사 밖에 오랜 시간 머물러 있는다.

iPad의 도입 전에는 방문 장소의 정보가 씌어진 종이 서류 및 도면을 담당자가 매일 아침 사무실로 가지러 가야만 했다. iPad를 도입하고 난 뒤부터는 영업 및 설계, 시공 등의 앱을 현지에서 활용할 수 있기 때문에 사무실에 들릴 필요가 없어졌다. 예를 들어 사후 유지 보수의 담당자는 물건 정보의 열람 앱을 통해 고객 정보 및 공사와 계약에 관련된 정보, 물건의 도면 데이터 등을 참조할 수 있다.

IT부문은 기존에는 업무 앱을 워터폴형 개발방식으로 자체 제작했다. iPad용 앱의 개발에 있어서 수십 명의 기술자에게 iPad 앱의 개발 스킬을 갖추도록 했다. 집어 넣는 기능을 함축시켜 개발 수법을 애자일 타입으로 전환시킴으로써 개발 기간을 앱 하나당 1개월정도로 단축시켰다.

2015년에 쇄신한 기간계 시스템의 존재도 컸다. 그때까지 영업, 주택설계, 시공, 사후 유지보수 등 부문마다 나눠져 있는 업무 시스템을 하나로 통합해 업무 데이터를 일원화로 관리할 수 있게 되었기 때문이다. “필요한 데이터는 바로 참고할 수 있기 때문에 iPad 앱을 효율적으로 개발할 수 있게 되었다. 성과를 올릴 수 있었던 것은 기간계 시스템의 쇄신이 있었기 때문이다”라고 우에다(上田) IT업무부 부장은 말한다.

● 긴키(近畿)대학
참돔의 치어 선별에 AI, 펌프의 유량을 자동으로 조절

“클라우드 AI를 활용해 인력을 사용하는데 가장 부담이 되는 작업을 자동화시켰다. 제1차 산업을 IT를 통해 혁신해 나가는데 있어서 참고가 되는 선진 사례로서 평가하고 싶다”(심사위원의 오와(大和) 닛케이컴퓨터 편집장).

긴키대학의 수산양식종묘센터는 연구의 일환으로서 참돔을 양식하고 있다. 해당 센터가 출하하는 치어의 수는 약 1,200만마리에 달한다. 치어의 공급량은 국내 점유율이 약 24%라고 한다. 이전부터 문제였던 것이 생육 불량의 치어를 골라내는 작업이다. 이전에는 종업원이 육안으로 보면서 골라내고 있어 부담이 되고 있었다.

종업원은 해면에 띄운 작업용 뗏목 위에서 치어를 선별한다. 활어조의 치어를 해수용 펌프로 퍼 올려 컨베이어 벨트 위에 태우고 컨베이어 벨트 위를 지나는 동안 담당자가 생육이 불량한 치어를 골라낸다. 컨베이어는 4대가 있으며 1대당 3명 체제로 작업을 한다.

치어를 정확히 선별하기 위해서는 펌프의 유량 조절이 반드시 필요하다. 담당자 3명의 작업량을 초과하지 않도록 컨베이어 벨트 위를 지나는 치어 수를 일정하게 유지할 필요가 있기 때문이다. 긴키대학의 수산양식종묘센터는 이 유량 조절에 AI를 도입해 자동화했다.

AI의 활용에 있어서 펌프의 입구와 출구에 카메라를 1대씩 설치했다. 투명한 파이프 안에서 이동하는 치어의 모습을 카메라로 촬영해 면적당 마리 수를 판단. 결과를 바탕으로 펌프의 유량을 조절한다. 촬영 환경은 야외이므로 태양광 등의 영향을 받기 때문에 밝기를 일정하게 유지하도록 고안했다.

카메라로 촬영한 화상은 3G회선을 통해 마이크로소프트의 클라우드 서비스에 전송. 화상을 바탕으로 회귀 모델을 사용해 적절한 유량을 판단해 펌프를 제어하는 구조이다.

● 코카콜라 보틀러즈 재팬
통신회선이 없는 IoT 판매기, QR코드 결제를 활용

“기존의 시스템과 IT를 잘 조합시켜 초기비용을 거의 들이지 않고 결제나 매출 데이터를 파악할 수 있게 한 점 등을 높이 평가한다”(심사위원의 미야시타(宮下) 일본정보시스템 유저협회 전 상무이사).

코카콜라 보틀러즈 재팬의 음료판매 서비스인 ‘Coke mini’는 통신회선 없이도 실시간으로 매상 및 재고를 파악할 수 있다. ‘LINE Pay’ ‘라쿠텐(楽天) 페이’와 같은 QR코드 결제 서비스를 활용해 그와 유사한 IoT시스템을 구축했다.

Coke mini의 타깃은 일반 사이즈의 자동판매기의 설치가 어려운 소규모 사무실이다. 사무실 안에 소형의 냉장고를 놓고 음료를 수납해 두며, 구입자는 원할 때 냉장고에서 상품을 꺼내어 돈을 지불한다. 계약 기업의 입장에서는 냉장고를 설치할 장소와 전원을 확보하는 것만 필요한 심플한 구조이다.

코카콜라는 서비스에 있어서 QR코드를 인쇄한 가격표를 냉장고 옆에 붙여 놓는다. 가격표에는 사무실과 상품에 따라 다른 QR코드를 게재해 놓는다. 구입자는 상품을 꺼낼 때 자신의 스마트폰에서 LINE Pay 또는 라쿠텐 페이의 앱을 열어 원하는 상품의 QR코드를 스캔 해서 결제한다.

그렇게 되면 결제 정보가 LINE 또는 라쿠텐을 경유해 코카콜라에 바로 전송된다. 코카콜라는 각각의 오피스에서 어느 상품이 몇 개 팔렸는지를 파악할 수 있다. 보충해야 할 수량을 알 수 있으므로 배송 효율을 높일 수 있다. 히트 상품을 감안해 신속하게 상품을 교체할 수 있으며 통신료와 현금을 회수할 필요도 없다.

밴딩 트레이드 마케팅 총괄부의 사카이(坂井) 이노베이션기획부장은 “이전에 현금결제에서 유사한 서비스를 시범적으로 시행했으나, 매상이나 재고 관리, 보충량을 조정하는 것이 번잡하고 정확하지 못했다. 그러나 QR코드 결제를 통해 초기 투자를 줄여 상품별 매상 관리도 가능해졌다”라고 설명한다.

앞으로는 다른 QR코드 결제에도 대응할 뿐만 아니라 포장된 상품 등 취급 상품을 늘릴 방침이다.

 -- 끝 --