‘세라믹 제조혁신’ 인공지능으로 이룬다!

- 16개 기관•기업 참여 인공지능 세라믹 플랫폼 ‘세라빅’ 개발
- 세라믹 플랫폼 지원 서비스 통해 세라믹산업 제조혁신 추진
- 국내 세라믹 업체 모두 사용이 가능한 공정 최적화 플랫폼

세라믹 제조혁신 플랫폼 오픈식에선 한국세라믹연구원 및 국내 23개 관련 기업 사이의 세라믹 제조혁신 얼라이언스 협약식도 함께 진행됐다. 왼쪽 세 번째부터 유상임 한국세라믹학회 회장, 강경성 산업통상자원부 산업정책실장, 유광수 한국세라믹기술원 원장, 이준영 한국세라믹연합회 전무

현재 국내 세라믹 산업은 4차 산업혁명과 포스트 코로나 시대 트렌드에 맞춰 선진국형 제조업으로 신속한 전환과 함께 개념 재정립이 요구되고 있다. 이에 국내 소재 산업은 생산성 및 유연성 확보가 시급한 상황이다. 특히 국내 세라믹 기업 99%는 중소기업으로 빅데이터 및 인공지능과 같은 기술을 자체 개발하거나 적용하기 어렵다. 이러한 문제점을 해결하고 국내 세라믹 기업의 체질개선을 위해 누구나 사용이 가능한 공정 최적화 플랫폼 개발이 시작됐다.
  한국세라믹기술원, 한국전자통신연구원, ㈜메틸라이프, ㈜맥테크 등 16개 기관 및 기업이 참여해 개발한 인공지능(AI)를 활용한 세라믹 제조혁신 플랫폼 ‘세라빅’이 주인공이다. 
 
신효순 한국세라믹기술원 본부장은 세라믹 플랫폼 지원 서비스로 인해 세라믹산업 제조혁신과 미래시장 선도가 가능하다고 밝혔다

  지난달 24일 산업통상자원부, 한국세라믹기술원, 한국세라믹연합회는 ‘세라믹 제조혁신 플랫폼 세라빅 오픈식’에서 사업소개, 시연회, 세라믹 기업 제조혁신 얼라이언스, 온라인 세미나를 진행했다. 강경성 산업통상자원부 산업정책실장은 “세라믹 제조혁신 플랫폼을 통해 국내 세라믹 기업의 혁신과 성장을 기대하며 세라믹 소재‧부품 기술개발을 추진하는 등 세라믹 산업 지원을 지속해 나갈 것”이라고 전했다. 또한 사업 수행책임자인 신효순 한국세라믹기술원 본부장은 “세라믹 제조혁신 플랫폼을 통하여 국내 세라믹 기업의 글로벌 경쟁력이 향상되고 나아가 세라믹 산업 전반의 정보화 및 지능화를 통한 체질개선이 될 것이다”고 밝혔다.

세라믹 제조혁신 플랫폼 ‘세라빅’

‘세라빅((i-ceramic 제조혁신 플랫폼)’은 인공지능을 활용한 공정 최적화 플랫폼으로 소수 장인에게 의존하던 세라믹 생산 환경을 디지털 및 정보화 해 제공하는 것이 특징이다. 이를 활용하면 세라믹 기업에서 만들어지는 정보를 수집 및 분석해 장인이 아니어도 누구나 제품 생산을 관리 할 수 있다. 이는 인공지능 시스템이 생산에 관련된 빅데이터를 분석해 최적의 제조 조건을 제공해 주기에 가능한 일이다.
  이를 위해 한국세라믹기술원 등 12개 기관에서는 적층 세라믹과 분말 세라믹 공정에서 실시간으로 데이터를 저장하고 규격화된 데이터를 생산 및 수집하는 시범라인을 현재 60% 정도 구축했다. 이에 ‘세라빅’ 알파버전은 현재 매달 100만 건 이상 세라믹 관련 정보를 수집하고 있다. 한국전자통신연구원 등 4개 기관에서는 수집되는 빅데이터의 정제, 저장, 검색 등이 가능한 관리시스템을 개발 완료하였으며, 수집된 빅데이터를 바탕으로 최적화된 방법을 제공하는 인공지능 공정 모델을 개발 중에 있다.

세라믹 플랫폼 제품 개발 모식도

[세라믹 제조혁신 플랫폼 년도별 주요사업]

<년도별 주요 사업>

19년 37억원

20년 60억원

21년 53억원

22년 이후

  2021년 하반기 중 공개될 최종버전에선 △세라믹 공정의 디지털화 서비스 △세라믹 공정데이터 관리 서비스 △기업별 공정데이터 분석 서비스 △최적 제조 조건 제안 서비스 △가상공정 시뮬레이션 서비스 △기업별 공정데이터 시각화 서비스 △불량 제품 검출 서비스 △클라우드형 원격 접속 서비스 등 8개의 지원 서비스를 선보인다.
  향후 플랫폼 서비스를 활용하면 기업은 구축된 플랫폼을 통하여 원하는 제품의 사양 및 수치 등을 입력하면 빅데이터 분석을 바탕으로 해당 기업의 생산 환경을 고려하여 제품 생산에 최적의 방법을 제공 받을 수 있다. 또한 기업에서 제공하는 데이터를 분석해 데이터 통계 및 분석 서비스를 제공하여 생산 장비 이상 예측, 온라인 공정 관리 등을 받을 수 있다. 이를 통해 첨단 세라믹 제품 및 핵심 공정 개발에 소요되는 비용과 시간을 획기적으로 단축할 수 있다.

중소형 기업의 제품 개발 플로우 차트의 예

실장되는 소자에 따른 다양한 형태의 패키지 제품 사례(메탈라이프 광통신용 모듈)

  참여 기업 중 하나인 ㈜맥테크는 반도체 장비용 소재부품 등 다양한 용도의 첨단세라믹 제품을 생산하는 기업으로 레이저 리플렉터 신제품 공정에 플랫폼의 기능을 적용하게 된다.  6~12개월 걸리던 개발기간을 50% 단축하고, 불량 발생 원인을 인공지능이 학습하여 불량 검출 방법의 개선을 통해 수율 향상을 기대하고 있다. 더불어, 생산량을 초과하는 물량 수주 시 다른 기업과 공동 생산이 가능하도록 각 기업의 환경에 맞는 최적의 공정을 제공하여 99% 이상 동일한 제품을 생산할 수도 있다.
  중소기업 ㈜메탈라이프는 광통신용 패키지 제품을 생산하는 기업으로 연간 40~50종류의 다양한 제품을 수주 받아 신제품 개발을 진행하는데 새로운 제품 개발에 플랫폼을 이용한다면 개발기간이 6개월에서 3개월로 단축 될 뿐만 아니라 개발비도 20~30% 절감이 가능하다.  
  이번 세라믹 제조혁신 플랫폼 사업에 ㈜미코 세라믹스, ㈜삼화콘덴서, ㈜아모텍, ㈜코닉스, ㈜단단, 대동세라믹스, ㈜대명테크놀러지, ㈜대한세라믹스, 동양뉴세라믹스, ㈜랜코, ㈜맥테크, ㈜메탈라이프, ㈜모다이노칩, ㈜베이스, ㈜보부하이테크, ㈜삼부세라믹, ㈜샘씨엔에스, ㈜세라트랙, ㈜센불, ㈜에이아이더, ㈜와이컴, ㈜케이씨엠테크놀러지, ㈜파솔 등 23개 기업이 참여한다.
여현진 기자 smyc1234@naver.com