4차 산업혁명과 기계 분야에서의 응용

문서 내 토픽

1. 스마트팩토리

4차 산업혁명은 소프트웨어 기술을 여러 분야에 접목시켜 획기적인 변화를 일으키고 있다. 기계 분야는 4차 산업혁명에 직접적인 영향을 받는 분야로 새로운 변화가 일어나고 있다. 스마트팩토리는 사이버물리시스템, 로보틱스, 3D 프린팅, 사물인터넷 등의 기술을 바탕으로 제조업의 생산성을 획기적으로 향상시킬 수 있어 많은 선진국에서 도입하고 있다. 제품의 기획부터 판매까지 전 과정을 첨단 지능형 ICT 기술로 통합해 최소 비용과 시간으로 고객 맞춤형 제품을 생산 및 판매하게 되는 상태가 스마트 제조혁신이다.
2. 스마트 건설

건설업과 건설기계 제조업 등의 전통적인 산업군에서 디지털 트랜스포메이션이 일어나고 있다. 스마트건설의 전 세계 시장규모는 2016년에 이미 100억 달러를 돌파했다. 건설용 로봇(무인자동화 건설기계), 드론, 모듈화 건설, IoT 인프라 구축 등 다양한 비즈니스가 성장하고 있다. 건설시공의 전반에 걸쳐 기계에 지능화를 입히는 것은 MC(Machine Control)와 MG(Machine Guidance) 기술이 있다.
3. 자율주행자동차

자동차 산업은 전통적으로 기계공학이 강세를 보인 산업 분야이다. 최근에는 자동차에 인공지능 기술이 입혀지고 있다. 자율주행자동차는 운전자가 자동차를 제어하지 않아도 자동차 스스로 주변의 상황과 도로 정보를 인지하고 판단하여 가속, 감속, 제동, 조항장치를 제어하는 것을 말한다. 전통적인 자동차 업체와 IT 업체가 협업하여 자율주행자동차 기술 개발을 진행하고 있다.
4. 무인 농기계

농업분야에도 4차 산업혁명이 이루어지고 있다. 무인 농기계는 총 4단계로 구분되며, 마지막 단계인 완전 자율농기계 단계에서는 운전의 책임이 기계에 있으며 작업자는 작업 목적만 입력하면 된다. 자율주행 시스템을 갖춘 농기계는 GPS 센서, IMU 센서, 각도 센서 등의 센서와 경로 생성 및 추종 알고리즘이 필요하며, 텔레매틱스 기술이 적용되어 작물 지배를 종합 관리할 수 있다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. 스마트팩토리

스마트팩토리는 제조 산업의 혁신을 이끌어 낼 수 있는 중요한 기술입니다. 생산 공정의 자동화와 데이터 기반 의사결정 지원을 통해 생산성 향상, 품질 관리 강화, 비용 절감 등의 효과를 기대할 수 있습니다. 또한 사물인터넷, 빅데이터, 인공지능 등의 기술을 활용하여 공장 운영의 효율성을 높일 수 있습니다. 다만 초기 투자 비용이 크고 기존 인력의 기술 습득이 필요하다는 점이 과제로 남아 있습니다. 이를 해결하기 위해서는 정부의 정책적 지원과 기업의 적극적인 투자가 필요할 것으로 보입니다.
2. 스마트 건설

스마트 건설 기술은 건설 산업의 생산성과 효율성을 높일 수 있는 혁신적인 솔루션입니다. 건설 현장의 자동화, 데이터 기반 의사결정 지원, 안전 관리 강화 등을 통해 공기 단축, 비용 절감, 품질 향상 등의 효과를 기대할 수 있습니다. 또한 증강현실, 가상현실 등의 기술을 활용하여 설계 및 시공 과정을 효과적으로 관리할 수 있습니다. 다만 기존 건설 기업의 기술 수용도가 낮고 초기 투자 비용이 크다는 점이 과제로 남아 있습니다. 이를 해결하기 위해서는 정부의 정책적 지원과 기업의 적극적인 투자가 필요할 것으로 보입니다.
3. 자율주행자동차

자율주행자동차는 교통 체계의 혁신을 이끌어 낼 수 있는 핵심 기술입니다. 운전자의 개입 없이 스스로 주행할 수 있는 자율주행 기술은 교통 사고 감소, 교통 체증 해소, 에너지 효율 향상 등의 효과를 기대할 수 있습니다. 또한 고령자와 장애인의 이동성 향상, 물류 배송 효율화 등의 사회적 편익도 기대할 수 있습니다. 다만 기술적 안전성 확보, 법/제도적 정비, 사회적 수용성 확보 등의 과제가 남아 있습니다. 이를 해결하기 위해서는 정부, 기업, 시민사회가 협력하여 다각도로 접근해야 할 것입니다.
4. 무인 농기계

무인 농기계는 농업 생산성 향상과 농업 노동력 부족 문제 해결에 기여할 수 있는 중요한 기술입니다. 자율주행, 원격 조종, 센서 기반 작업 등의 기술을 활용하여 농작업의 효율성과 정밀성을 높일 수 있습니다. 또한 농업 노동력 부족 문제를 해결하고 농업인의 노동 강도를 낮출 수 있습니다. 다만 초기 투자 비용이 크고 농업인의 기술 수용도가 낮다는 점이 과제로 남아 있습니다. 이를 해결하기 위해서는 정부의 정책적 지원과 농업인 대상 교육/홍보 강화가 필요할 것으로 보입니다.

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