[아이티데일리] 물리적 시스템의 가상 복제본을 의미하는 디지털 트윈(Digital Twin)의 수요는 계속 확대되고 있다. 제조, 의료, 건설 등 다양한 분야에서 적용되면서 시스템의 효율성 향상과 비용 절감, 위험 관리 등 여러 이점을 제공하고 있다.

이런 상황에서 반도체 분야 디지털 트윈 분야에서 활동해온 이안이 시장에서 주목받고 있다. 이안은 반도체 분야에서 쌓아온 경험을 앞세워 디스플레이, 이차전지, 원자력발전을 비롯한 여러 산업 분야로 시장 영역을 확대해 나가고 있다. 이안의 김명호 ICT 사업본부 전무를 만나 이안이 생각하는 디지털 트윈 시장의 대응과 전략에 대해 알아봤다. 김 전무는 지난 1996년부터 캐드 뷰어, 툴을 비롯 지문인식 등 다양한 분야의 개발 경험을 보유하고 있으며, 이를 기반으로 과거 △경찰청 AFIS시스템(지문자동검색시스템) 구축 △일본 자위대 지문인식을 이용한 보안 시스템 납품 등 각종 사업을 진행한 바 있다.

Q. 이안(Iaan)은 어떤 회사인가.

이안은 지난 2011년 창업해 삼성전자 반도체 FAB(반도체 제조공장)을 3D 기반 가상설계를 하고, 해당 설계를 기반으로 FAB을 시공하는 프로젝트를 시작으로 하이테크 산업(반도체, 디스플레이, 이차전지)의 디지털 트윈과 관련된 다양한 프로젝트를 진행하고 있다.

이를 기반으로 삼성그룹사인 △삼성전자 반도체 △삼성 디스플레이 △삼성 SDI △삼성전기를 포함하는 첨단 제조공장의 생애주기 전 과정(기획-설계-시공-운영)의 디지털 트윈을 구축하기 위한 다양한 용역과 관련 소프트웨어(SW)를 개발해 공급해 오고 있다.

하이테크 산업의 제품 생산 공장(FAB)의 디지털 트윈 구축을 통해 시공 기간 단축과 비용 절감에 기여해오고 있다. 또 구축된 디지털 트윈 데이터를 기반으로 다양한 스마트 팩토리 사업을 진행하고 있다. 이를 바탕으로 하이테크 산업을 넘어서 바이오 및 원자력발전 분야로 공급을 점차 확대해 나가고 있다.

Q. 보유 중인 기술에 대해 설명해 달라.

가장 먼저 ‘3차원 가상 FAB 설계 기술 및 역설계 기술’을 이야기해볼 수 있다. 하이테크 산업의 생산 공장 건설은 복잡하고 무수히 많은 배관과 해당 배관으로부터 공급받는 다양한 유틸리티(Utility)를 기반으로 운영되는 설비의 시공으로 이뤄진다. 이런 이유로 해당 공장의 시공에는 많은 자재와 시간을 낭비할 수 있는 요소가 상존한다.

만약 가상의 3차원 공간에서 미리 설계를 진행해 본다면 사전에 일어날 수 있는 다양한 안전사고 및 잘못된 시공을 줄일 수 있을 것이다. 우리는 동시에 300여 명의 인력이 3차원 가상의 공간에서 수많은 배관을 실시간으로 설계할 수 있는 기술과 소프트웨어를 보유하고 있다.

또 기존의 공장을 3D화 하기 위해서는 3D 스캐너를 사용해 3D 데이터화 하는 역설계의 기술이 필요하다. 하이테크 산업의 생산 공장은 규모가 크고, 복잡해 전문화되고 경험이 많은 인력이 사업을 수행해야 한다. 이안은 오래된 경험과 기술을 보유한 인력을 다수 보유하고 있어 최적의 역설계 환경을 구축할 수 있는 능력을 갖추고 있다고 자부한다.

다음으로 산업용 디지털 트윈 협업 플랫폼 ‘DT디자이너(Designer)’를 들 수 있다.

제조 분야의 생산 공장을 건설 및 운영하기 위해서는 다양한 환경에서 활동하고 있는 이해관계자들 간의 소통이 필요하다. DT디자이너는 하이테크 제조 공장의 건설과 운영의 이해관계자들이 기상 공간에서 3D 설계 모델을 기반으로 현장의 상황을 실시간으로 보면서 서로의 의견을 교환할 수 있도록 한다. 3D 설계 모델을 비교하고 관련된 자료를 동시에 같이 확인, 시공과 운영 상황에서 벌어질수 있는 다양한 문제점을 해결할 수 있게 하는 산업용 디지털 트윈 협업 플랫폼이다. 또 XR(확장현실) 기반으로 3D 설계 데이터를 이용해 실시간 협업, 시공률 관리, 안전교육, 안전관리 및 유지보수 업무를 수행할 수 있는 서비스를 제공하고 있다.

Q. 이안의 디지털 트윈 기술의 특징과 경쟁사 대비 차별화된 강점은.

현재 전 세계 각 산업군에서 활동하는 기업들은 다양한 기술을 적용해 디지털 트윈을 자신의 산업에 맞는 형태로 구축하고 있다. 특히 하이테크 산업의 디지털 트윈 관련 시장은 고속 성장하고 있다.

대부분의 하이테크 산업은 예외없이 국가차원에서 국가 전략 산업군으로 지정해 관련 정보의 국외 반출을 엄격히 통제하고 있다. 그렇다 보니 해당 산업에 대한 접근에 많은 어려움이 존재한다. 많은 기업이 하이테크 산업에 대한 프로젝트를 수주해 경험을 쌓고 싶어 하지만 국가 전략산업이라는 점 때문에 제약 사항이 많다. 기업들이 회사의 규모, 신용 상태, 기술 수준 등을 엄격히 평가해 프로젝트를 발주하는 이유이다. 하이테크 산업의 경우 데이터(3D, 2D)의 규모가 다른 산업보다 월등히 크고 많다. 이러한 데이터를 처리하기 위해서는 다양한 경험과 기술이 필요로 한다.

이안은 경쟁 업체들이 접근하기 어려운 하이테크 산업의 다양한 데이터(2D, 3D) 기반 디지털 트윈 구축 경험을 토대로 디지털 트윈 구축을 위한 솔루션을 개발했다. 누구나 기능을 만들 수는 있지만 해당 산업의 데이터에 기반해 성능과 기능을 만들어 내는 것은 쉽지 않다.

또 엔지니어링 산업의 특성상, 제조시설 및 공장을 설계한 데이터를 기반으로 시공, 운영까지 연결되기 때문에, FAB의 전체 생애주기 중에서 어느 한 단계에 특출한 SW보다는 전 생애주기에 걸쳐 디지털 트윈 및 스마트 팩토리 기능을 수행할 수 있는 SW가 필요하다. 이안은 이러한 고객의 요구에 맞는 기능과 성능을 검증받은 SW를 개발해서 공급하고 있다.

Q. MWC 2024에서 이안의 디지털 트윈 플랫폼이 주목을 받았다고 들었다.

스페인에서 열였던 MWC에서는 많은 참관사 및 관람객들로부터 큰 관심을 받았다. 기존의 모바일 관련한 솔루션은 일반 사용자 고객을 대상으로 하는 제품들이었지만, 이안은 최근의 전 세계적으로 관심이 높아진 반도체 공장에 대한 건설에서 모바일(AR·VR·MR)을 어떤 방법으로 적용하는지를 사례로 보여줬다.

FAB의 시공 과정에서 디지털 트윈에 대한 적용 방법과 모바일을 통한 설계와 시공의 정합성을 검증하는 협업 플랫폼에 관심이 집중됐다. 그 결과 스페인, 베트남 업체와 사업 제휴에 대한 협의를 진행하고 있으며 베트남 업체와는 현지 총판 계약을 체결했다.

미국의 반도체 분야 컨설팅 업체와 협력해 일본과 대만 반도체 및 반도체 장비업체와 업무협약(MOU)을 체결하기도 했다. 조만간 해당 업체의 거래처인 일본의 반도체 장비업체를 방문해 업무 협의를 진행할 예정이다. 이외에 다양한 업체와 소통하면서 영업과 기술 개발을 위한 협의를 진행하고 있다.

Q. 이안의 디지털 트윈 기술의 적용상황에 대해 얘기해 달라.

디스플레이 업체의 경우에는 FAB 시공 시 빌딩 정보 모델링(BIM)을 설계한 도면이 시공에 적용되는 업무에서, 설계와 시공의 정합성 검증하는 업무와 3D 모델을 활용해 시공 실적을 현장에서 태블릿으로 등록할 수 있는 시스템을 공급하고 있다. 또 현장에서 작성되고 있는 시공계획과 3D BIM 설계 모델을 연계, 태블릿상의 3D BIM 모델에서 시공 일정을 시각화하고 일정을 체크할 수 있도록 하는 기능을 통해서 시공 일정 관리를 할 수 있도록 하고 있다.

FAB을 시공하는 경우 이안의 솔루션을 기본으로 시공률을 관리하도록 돼 있다. 모바일 카메라를 생산하는 업체의 경우에는 해외에 있는 생산공장에 대한 설비의 운영 상태를 한국의 본사에서 확인할 수 있는 시스템에 커스터마이징한 이안의 제품을 공급해 시스템을 운영 중에 있다. 해외에 있는 공장의 경우에 설비나 신규 공장이 추가될 경우에도 이안의 제품으로 쉽게 추가·관리할 수 있기 때문에 지속적으로 제품의 수요가 증가하고 있다.

이차전지 생산 회사에서는 신규 공장의 투자비를 산출할 때 기존의 수작업으로 진행되던 공간의 배치를 통한 면적을 산출하던 과정을 자동으로 설비 및 공정을 배치해 면적을 산출하고 투자비까지 산출하는 시스템을 구축해 운영하고 있다.

건설사업관리를 담당하는 고객사의 경우에는 유지보수 및 라이센스 비용이 비싸고 고객의 요청 사항의 반영이 어려운 외국 제품 대신 가격이 상대적으로 저렴하고 요청사항 반영이 언제든지 가능한 이안의 제품으로 건설사업관리 시스템을 신규로 개발해 업무에 적용하고 있다.

Q. 동아시아 시장 공략을 위한 전략이 있다면.

동아시아 시장 공략과 관견해 이안은 크게 두 가지에 역점을 두고 있다. 첫째는 일본, 대만, 싱가폴의 하이테크 업체들의 신규 공장 건설에 대한 시공 관리 솔루션 공급 및 컨설팅 시장에 대한 접근이다.

이들 국가에는 TSMC를 비롯 마이크론, 키옥시아 등 반도체 기업이 많은 투자를 진행해 신규 FAB을 건설하거나 계획 중에 있다. 반도체 FAB 및 반도체 장비 공장의 신규 건설 시 시공 현황과 시공의 품질, 안전관리 등에 이안 제품을 공급하고 해당 FAB의 2차 배관 설계와 시공에 대한 컨설팅을 진행하고 있다.

두 번째는 기존에 구축된 FAB의 인프라 부문 운영 솔루션 공급과 개조(retrofit)공사의 설비 및 배관의 철거 및 시공에 대한 레이아웃 배치, 시뮬레이션 소프트웨어에 대한 공급 사업과 해당 사업에 대한 컨설팅 사업이다.

반도체 FAB은 반도체 제품이 바뀔 경우 개조공사를 하게 된다. 이를 위해서는 기존 공장의 내부를 철거하고 새로운 설비를 배치하는 레이아웃과 시뮬레이션을 진행해야 한다. 그래야 최적의 공정 라인을 구축할 수 있기 때문이다. 여기서 중요한 것은 반도체 기업이 보유하고 있는 기존 데이터를 가져다 해당 데이터에서 철거와 레이아웃 배치해 볼 수 있고, 해당 작업 결과를 다른 이해관계자들과 공유해 결과를 도출해야 한다. 이안은 이러한 업무에 필요한 기능을 제공하고 있다.

Q. 디지털 트윈 기술이 산업 현장에 가져올 미래 변화와 혁신은.

디지털 트윈은 산업의 효율성 안전성 등을 향상시키며 기업 경쟁력을 강화하는데 크게 기여할 것이다. 제조업의 디지털 전환(Digital Transformation)을 가속화하고, 앞으로 4차 산업혁명의 핵심 동력이 될 것으로 확신한다.

디지털 트윈 기술은 산업 현장에 다양한 변화와 혁신을 가져올 것이다. 먼저 ‘예측 유지보수 향상’을 예로 들 수 있다. 시간 데이터를 통해 장비의 상태를 정확히 파악하고 고장을 예측할 수 있다.

두 번째로는 ‘생산 최적화’다. 생산 과정의 디지털 시뮬레이션을 통해 효율성을 높이고 병목 현상을 해소할 수 있고, 실시간으로 생산 라인을 조정해 품질과 생산성을 높일 수 있다.

세 번째로 ‘제품 개발 가속화’다. 가상 프로토타입을 통해 설계 단계에서 제품의 성능을 테스트하고 개선할 수 있다. 네 번째로 ‘에너지 효율 개선’을 기대할 수 있다. 공장이나 건물의 에너지 사용을 실시간으로 모니터링하고 최적화할 수 있다는 것이다. 다섯 번째로 ‘고객 맞춤형 생산 확대’다. 개별 고객의 요구에 맞는 제품을 효율적으로 설계하고 생산할 수 있으며 대량 맞춤화(Mass Customization)를 더욱 효과적으로 구현할 수 있다.

여섯 번째로 ‘원격 작업 및 모니터링 강화’다. 물리적 현장 방문 없이도 시설과 장비를 원격으로 모니터링하고 제어할 수 있다. 일곱 번째로 ‘데이터 기반 의사결정 강화’다. 방대한 양의 데이터를 수집, 분석해 더 정확한 비즈니스 의사결정을 할 수 있고, AI와 머신러닝을 활용한 고급 분석이 가능하다.

여덟 번째로 ‘새로운 비즈니스 모델 창출’을 할 수 있다. 제품 판매 중심에서 서비스 기반 모델로의 전환이 가능해진다. 예를 들어 장비의 실제 사용량에 기반한 과금이 가능해지는 한편, 디지털 트윈 자체를 서비스로 제공하는 새로운 비즈니스 기회가 생길 수 있다.

Q. 기술 개발 과정에서의 어려움과 이를 해결하기 위한 접근 방식은.

특정 분야 특히 하이테크 산업의 디지털 트윈을 구축하기 위해서는 생산 시설과 생산 공정에 대한 이해가 대단히 중요하다. 개발된 솔루션을 테스트하기 위한 샘플 데이터를 확보 하는 게 매우 중요하다. 이안은 지난 2011년부터 쌓아온 하이테크 산업의 3차원 가상설계 경험을 기반으로 하이테크 산업의 생산 시설과 생산 공정에 대한 이해도가 높다. 또 생산 시설의 3D 데이터의 제작을 위한 역설계 사업을 다년간 수행하면서, 생산 시설에 대한 모델링과 현장의 계통 관리 시스템을 통한 제조 공정의 이해도가 높다고 자부한다.

이러한 경험을 바탕으로 솔루션의 개발을 진행했고, 샘플 데이터는 R&D센터에 연구를 위한 시설과 설비를 구축, 연구에 활용했다. 또 R&D센터가 입주해 있는 지식산업센터의 전체 건물을 3D 설계를 진행해 모델을 확보, 솔루션 개발의 샘플 데이터로 활용하고 있다.

이와 더불어 솔루션의 기획, 성능, 기능 테스트는 수년에 걸쳐 반도체와 디스플레이 공장의 3D 가상설계와 디지털 트윈 솔루션 구축 경험을 보유하고 있는 설계자 및 개발자들이 참여해 진행하고 있다.

Q. 앞으로의 기술 발전과 시장 변화에 대비한 장기 전략은.

앞으로 온실가스의 영향으로 기후변화에 따른 산업구조의 변화가 불가피할 것으로 생각된다. 기후변화에 따라 지표면 온도가 올라가고, 홍수와 태풍이 잦아들면 모든 산업이 영향을 받는다. 이에 대한 대응 차원으로, 모든 제조시설과 생산 시설은 특정 건물 안에 구축될 것이다. 다시 말해 지금은 인하우스 산업이 특정 산업에 국한돼 있지만 앞으로는 야드에 생산 및 제조시설을 보유한 산업들도 인하우스 방식으로 바뀔 것이라는 판단이다. 그렇게 되면 공간의 제약이 덜한 일반 산업에서 제한된 공간으로 생산 시설을 배치하면서 발생하는 다양한 문제를 해결할 수 있는 소프트웨어가 필수일 것이다.

미래의 산업인 로봇, 전기차, 모빌리티 등의 산업 또한 복잡한 하이테크 설비를 기반으로 생산 시설을 구축하는 인하우스 분야 대표 분야가 될 것으로 보고 관련 경험을 축적하고 있다.

이안은 인하우스 산업의 대표적인 산업인 반도체, 디스플레이 분야의 디지털 트윈 기술을 기반으로 최고의 제품을 만들어 다른 산업이 인하우스화 하는 시기에 선택할 수 있는 최적의 솔루션이 되도록 연구하고 개발해 나갈 계획이다.

Q. 상장을 추진 중인 것으로 알고 있는데, 상장 이후의 계획과 목표는.

내년을 목표로 상장 준비를 단계적으로 차근차근 준비하고 있다. 상장이 돼 자본을 확보하게 되면, 국내 하이테크 산업의 시공과 운영의 경험을 기반으로 개발된 소프트웨어를 해외의 하이테크 업체에 공급하기 위한 본격적인 영업과 세계화를 위한 기초기술에 대한 연구에 투자를 진행할 예정이다. 또 하이테크 산업뿐만 아니라 원자력발전, 수자원 등 인하우스 엔지니어링(in-house engineering) 산업 생산 시설의 시공 및 운영의 디지털 트윈 분야에서 세계적 기업으로 성장하는 계기가 될 것으로 보고 있다.

Q. 마지막으로 하고 싶은 이야기가 있다면.

현재 우리나라는 반도체를 비롯해 디스플레이와 이차전지 등 하이테크 산업을 선도해 나가고 있다. 해당 산업의 중요한 시설을 우리나라에 건설하다 보니 해당 제조시설의 엔지니어링 기술이 세계 최고 수준이다. 하이테크 산업의 디지털 트윈 관련한 기술과 소프트웨어 기술 역시 세계 최고 수준이라 할 수 있다.

국내에서 축적한 하이테크 제조시설의 디지털 트윈 기술을 경쟁적으로 건설 중인 해외 하이테크 산업의 제조시설 건설에 참여할 수 있게 정부에서 정책적으로 많은 지원을 해야 한다고 본다.

무엇보다 세계 최고 수준의 하이테크 산업 디지털 트윈 기술을 바탕으로, 현재 청년들에게 교육을 통해 새로운 일자리를 해외에서 주어질 수 있게 하는 환경을 구축할 수 있었으면 좋겠다는 얘기를 하고 싶다.