4차 산업혁명과 세라믹산업 제조혁신 플랫폼 

이 현 권_ 국립금오공과대학교 신소재공학부 교수 

1. 4차 산업혁명과 산업플랫폼 

4차 산업혁명이란, ‘디지털혁명(제3차 산업혁명)에 기반을 두어 물리적 공간, 디지털적 공간 및 생물학적 공간의 경계가 희석되는 기술융합의 시대’로 정의된다. 증기기관 기반의 기계화혁명(1차 산업혁명), 전기에너지 기반의 대량생산 혁명(2차 산업혁명), 컴퓨터와 인터넷 기반의 지석정보 혁명(3차 산업혁명)을 거쳐 IoT/CPS(Cyber Physical System)/AI 기반의 초연결 & 초지능 혁명의 시대가 이미 시작되었다. 특히 4차 산업혁명에서는 디지털 세계, 생물학적 영역, 물리적 영역 간 경계가 허물어지는 ‘기술융합’이 일어나며, 4차 산업혁명에서 주도권을 잡으려는 세계 각국의 경쟁이 치열해지고 있다. 

제조업 분야에서 4차 산업혁명의 핵심 키워드는 ‘맞춤형 대량 생산’이다.[1] 1차 산업혁명 이전인 1850년 이전에는 대량 생산의 개념이 없었으므로 생산 품목은 다양하였으나 개별 품목의 생산량은 매우 미미하였다. 1913년 컨베이어 벨트로 상징되는 미국 포드사의 자동차 제조는 대량 생산의 시작이었으며, 이는 소품종 대량 생산을 통한 규모의 경제를 추구하는 산업구조 전환을 촉발하였다. 1955년까지 대량 생산 시스템에 의해 생산 품목 수는 기하급수적으로 줄었으나 개별 품목의 생산량도 기하급수적으로 증가하였고 이 시기에는 양적인 풍요는 누렸으나 소비자 개개인의 취향을 고려하지는 못했다. 3차 혁명 기간이 1980년에서 2000년까지는 IT 기술이 일부 제조업에 적용되어 대량 생산의 효율은 유지하면서도 생산 품목의 수가 증가하였으나 제조업의 혁명으로는 여겨지지 않았다.  

2011년부터 시작한 4차 산업혁명을 통한제조 산업과 IT 산업의 융합을 통하여 대량 생산 효율은 일부 감소하나 소비자 취향을 고려한 개별 품목의 수가 기하급수적으로 증가할 것으로 예상된다. 독일은 일찍이 이러한 제조 패러다임의 진화를 깨달아 인더스트리 4.0 개념을 창안하였다. 인더스트리 4.0의 기본 개념은 공장 생산의 디지털화를 통해 소품종 대량 생산의 제조비용으로 다품종 소량생산을 실현하는 것으로 이를 “맞춤형 대량생산(Mass Customization)’이라 칭한다. 

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