5G로 공장을 변화시킨다

고속∙대용량∙저지연 통신, 다수 기기 동시 접속

차세대무선통신규격 ‘5G’. 장점은 고속∙대용량에 저지연 통신과 다수의 기기와의 동시 접속이다. 제조업계에서도 5G를 통한 공장 개혁에 대한 기대가 높아지고 있다. ‘공장 내의 무선화를 추진해 생산라인을 유연하게 단기간에 변경할 수 있게 된다’ ‘NC장치나 공작기계 등을 무선으로 제어할 수 있다’.

주위를 한정해 5G의 운용을 인정하는 ‘로컬5G’의 제도화도 눈앞으로 다가왔다. 공장의 5G화도 점점 현실적이 되고 있다. 실제로 벤더나 유저는 5G를 어떻게 활용할 생각이며, 어떠한 과제에 직면해 있는가. 그 실태를 취재했다.

● 활용 사례

• SCENE 1: 치밀한 데이터로 작업 지원, 원격지에서 실시간으로
5G에 의한 고속∙대용량 데이터 통신을 활용하면 생산 현장의 작업 지원이 진화된다. 고화질 동영상이나 AR/VR 영상 등을 송수신할 수 있기 때문에 원거리에 있는 숙련 기능자가 생산 현장을 마치 그 자리에 있는 것처럼 파악해 실시간으로 지원할 수 있게 되고 시간과 거리의 제약도 없어진다.

• SCENE 2: 네트워크에 접속한 설비의 추가∙변경이 쉬워진다
5G에서는 유선과 거의 동등한 99.999%라는 안정적인 통신 네트워크를 구축할 수 있다. IoT(사물인터넷)의 실현에 반드시 필요한 ‘설비의 네트워크화’ 실현에 케이블 배선 공사가 불필요하기 때문에

CASE+P의 ‘SPACE’가 다음 경쟁의 중심

10월 25일부터 일반에게 공개되고 있는 도쿄 모터쇼에서 눈에 띄는 것은 박스형 컨셉트카이다. 자율주행 및 셰어링을 전제로, 자동차의 새로운 가치로서 ‘이동 공간’을 어필하기 위한 것이다. ‘CASE’에 ‘P=플랫폼(기반)’을 더한 ‘SPACE’가 새로운 키워드로 떠오르고 있다.

제46회 도쿄 모터쇼. 일본의 자동차 제조사를 중심으로 자율주행 및 전동화 등 ‘CASE’ 시대를 상징하는 컨셉트카가 잇따라 공개되어 화제를 모으고 있다. CASE라는 용어는 2016년에 독일 다임러가 파리 모터쇼에서 발표하면서부터 전세계로 확산되었다. 그로부터 3년이 경과, EV(전기자동차)의 시판 모델 및 차량공유 서비스 등 각 CASE에서 구체적인 신기술 및 상품, 서비스가 탄생하고 있다. ‘OPEN FUTURE’을 테마로 한 이번 쇼에서는 그 이후를 내다 본 각 자동차 제조사의 전략을 엿볼 수 있다.

-- 아침에는 통학 버스, 낮에는 레스토랑 --
“CASE에 플랫폼의 ‘P’를 더한 SPACE(이동 공간)가 변혁의 키워드가 된다”. 히노자동차의 시모 사장은 자동차의 새로운 가치에 대해 이렇게 예측한다. 히노자동차가 발표한 것은 트럭의 적재함과 구동부분을 완전히 분리시킨 ‘플랫포머’. 예를 들어 아침에 통학 버스로서 사용한 뒤에는 이동식 레스토랑으로 전환해 사용, 저녁에는 다시 버스로 되돌려

소형 경량, 반복 충전 가능

리튬이온 배터리는 현대 사회의 에너지 인프라의 하나다. 스마트폰을 비롯한 모바일 기기에 폭넓게 탑재되어 누구나가 매일 사용하고 있다. 1794년에 이탈리아의 알레산드로 볼타가 최초의 배터리를 발명한 이래 수많은 배터리가 발명되었다. “지금도 일주일에 한 번은 어딘가에서 새로운 배터리가 발명되고 있다. 그럼에도 불구하고 리튬이온 배터리가 30년간이나 계속 사용되는 것은 얼마나 좋은 배터리인가를 보여준다”(요코하마국립대학의 야부우치 교수).

리튬이온 배터리의 최대 강점인 ‘가볍고 반복 충전이 가능하다’는 특징을 가져다 준 것은 리튬이온을 ‘이온 상태로’ 저장하는 기술의 개발이었다. 2019년 노벨화학상은 그 개발의 핵심 인물 3인이 공동 수상했다.

-- 이온을 흡수하는 재료 --
리튬이온 배터리의 기본 아이디어를 만든 사람은 스탠리 휘팅엄 교수다. 1972년에 미국 석유기업인 엑손(Exxon)에 입사. 당시는 “석유는 앞으로 30년 안에 고갈한다”라고 말하던 시절로 엑손은 석유 이외의 에너지를 연구하기 시작했다. 휘팅엄 교수는 초전도 재료 개발에 종사하면서 층상 구조를 갖는 재료 속에 다른 원소를 넣는 ‘인터칼레이션(Intercalation)’에 의해 전기 특성이 어떻게 변화하는지를 조사했다.

삼성전자에 이변이 일어나고 있다

아시아 최강의 전자기기업체인 삼성전자에 이변이 일어나고 있다. 메모리 수요가 공급을 초과하는 ‘슈퍼 사이클’로 최고 절정기를 구가한 것은 1년 전이다. 지금은 반도체 시장 경기가 악화되며 이익 감소가 이어지고 있다. 일본으로부터의 기술 도입, ‘신상필벌’ 조직 만들기. 중국 기업은 삼성의 경영 방법을 모방하고 있다.

이미 중국의 제품력은 스마트폰이나 슬림형 텔레비전에서 턱밑까지 추격해 왔다. 삼성 자신도 예전의 일본 기업이 겪은 쇠퇴의 길을 걸을 것인가? 애플과도 호각지세로 싸워 온 삼성은 미래의 불안을 어떻게 불식시킬 것인가?

Part 1. 대형 패널에서 고전, 기술 유출 우려
중국은 과거 삼성의 모습, ‘외다리 타법’이 리스크로

연매출 22조엔, 브랜드 가치 조사에서 세계 6위를 기록한 삼성전자. 스마트폰이나 슬림형 텔레비전에서 중국의 위협을 받고 있다. 그 그림자는 반도체에도 서서히 드리우고 있다. 세계 시장 점유율 1위 품목을 속속 창출해 온 최강의 전자기기 업체의 약점이 보이기 시작했다.

중국 산시성 시안시에 있는 삼성전자 메모리 반도체 공장. 10월 14일에 리커창 총리가 갑자기 방문하며 파문을 

일손부족을 ICT∙로봇으로 효율화

저출산 고령화에 동반하는 농업 취업 인구의 감소를 배경으로 정보통신기술(ICT) 및 로봇을 활용해 생산을 효율화하는 ‘스마트 농업’이 주목 받고 있다. 자율주행 트랙터 및 드론을 사용한 서비스가 실용화되고 있지만 고가의 도입 비용이 발목을 잡아 본격 도입에 나서는 농가는 아직 한정적이다. 농업의 현장에서 일손부족이 심각해지고 있는 가운데 최신 기술은 어떻게 받아들여질까. 사례 및 과제를 알아보았다.

-- 구보타, 자율주행 트랙터 실연 --
핸들을 잡지 않아도 설정한 코스를 확실히 가는 트랙터. 교토부와 긴키농정국 등이 주최한 전시상담회 ‘교토 스마트 농업제 2019’가 11월에 교토부에서 개최되었다. 구보타가 개발한 자율주행 트랙터의 실연에 많은 농업관계자가 관심을 보였다. 트랙터 및 수확기 등의 농업기계 운전은 일반 자동차에는 없는 확인작업을 동반한다. 별 것 아닌 조작을 자동화하는 것만으로도 작업자의 부담 경감 및 작업 정확도 향상 등의 효과는 크다.

구보타는 조종석에 타지 않는 무인 타입도 전개한다. 이러한 기술의 일부는 TV 드라마에서도 다뤄져 농업관계자 이외에게도 널리 알려지게 되었다.

100년에 한 번이 수 년에 한 번으로

일본 근해의 해면 수온이 세계 평균의 2배 이상 속도로 상승하고 있다. 강력한 태풍의 내습 빈도는 늘어나는 경향이며 대책 강화가 필수라고 할 수 있다.

10월 11일부터 13일에 걸쳐 일본열도에 집중호우가 내려 간토와 도호쿠지방을 중심으로 막대한 피해를 입힌 태풍 19호(하기비스). 10월 27일 현재 시점에서 87명이 사망, 8명이 행방불명인 상태이다. 농림수산 관련 피해는 1,200억엔을 넘어섰으며 앞으로 더욱 확대될 전망이다.

“이 정도까지 강력한 태풍이 이 시기에 일본열도에 상륙한 것은 크게 2가지 요인이 있으며 모두 지구온난화에 따른 해수 온도의 상승과 깊은 관계가 있다”라고 도호쿠대학원 이학연구과의 스가 교수는 설명한다.

-- 27℃에 달한 해면 수온 --
첫 번째 요인으로는 태풍의 발생 해역의 해면 수온이 평년보다 높았던 것을 꼽을 수 있다. 오른쪽 지도는 태풍19호가 발생하고 온대 저기압이 되기까지의 경로를 나타낸 것이다. 북위 15도 부근에서 19호가 발생했을 당시의 해면 수온은 약 30℃로, 지금 계절로서는 상당히 높은 편이었다.

경험 판매, 데이터 중심의 어프로치, 화상 해석, 정보 시큐리티

레이와(令和) 원년을 맞이하여 메이덴(明電)의 쇼와∙헤이세이의 ICT(Information Communication Technology)에 대해 돌이켜보면 감시제어 시스템을 중심으로 한 역사였다고 말할 수 있다.

1970년에 당시 컴퓨터 업계에서 IBM에 이어 세계 제2위인 Digital Equipment Corporation(DEC 사)과 제휴를 체결, 이후 1971년부터 순차적으로 전력회사의 변전소 내 전기기기, 하수처리장 내 전기기기를 대상으로 한 감시제어시스템을 제공해왔다. 중앙장치에 DEC 사의 컴퓨터를 설치해 현장기기와 데이터를 송수신하는 원격제어장치 및 PLC(Programmable Logic Controller)를 자체 개발로 납품해 왔다. DEC 사와의 제휴 종료 후에는 중앙장치로서 산업용 컴퓨터를 자체 개발해 24시간 운전 및 장기 운용에 대응해 왔다.

시스템의 특징은 고객업무(과제)를 자동화(해결)하는 것에 따른 솔루션 제공이다. 그 후, 분야를 철도∙도로∙산업∙빌딩 등으로 확대했으나, 각각의 고객 요구에 부응한 솔루션을 제공하는 스타일을 오랫동안 계승해왔다.