신상길 본지 논설위원
[에너지신문] 결론적으로 에너지 분야의 제4차 산업혁명(Energy Indusrty 4.0)의 방향과 범위는 기존 공단을 재개발해 대단히 큰 산업공단으로 변화시키는 설계변경 작업과 같다.
특히 에너지 분야의 4차 산업혁명 방향을 생산, 가공, 수송, 이용 등의 제조ㆍ생산 분야와 안전·환경·기후변화·효율 등의 연구·서비스 분야로 전개해 결론을 도출하고자 한다.
제4차 산업혁명의 목표는 제조공정과 조달(Procurement) 분야의 ‘무인화’ 설비로봇, 지능시스템 및 창고무인화시스템의 도입이다.
에너지생산설비 및 업무산업용 이용기기분야의 무인화를 위한 요소는 과거 에너지제품 생산자동화를 위한 CADㆍCAM, 메카트로닉스 등의 IT, 전기제어식 생산기술 체제에서 미래생산기술은 공정의 무인화를 위한 지능형 복합설비로봇시스템 도입과 전 과정을 추적할 수 있는 전자제어 즉, 디지털제어식 ‘실시간자료(Date) 획득’이 핵심사업이다. 이때는 기존공정과 비교해 경제적이어야 하며, 동시에 데이터품질이 우수해야 한다.
제조업의 무인화를 달성하면 기존 종사인력은 처음에는 제품 품질검사에 이동 배치돼 제품의 품질을 높인다. 다음단계는 향상교육에 의한 경쟁력 있는 신공정 개발 및 제품품질 향상에 재배치 될 것이다.
이와 같은 제조업의 변화를 전통산업의 ‘무인화혁명’이라 한다. 즉 ‘무인화혁명’의 결과는 설비제작, 조립, 시운전 및 유지보수에 신규인력 수요가 발생한다. 특히 센서, 밸브, 타이머 등의 각종 정밀기계부품의 수요는 급격히 증가할 전망이어서 지금부터 준비가 필요하다. 제조공정의 무인화는 일부생산라인의 감축은 있으나 공정단계별 품질검사, 운전상태 파악 등의 분야에 인력수요 증가가 발생한다.
두번째 에너지안전, 환경, 효율 및 탄산가스저장 등을 에너지 서비스형 분야로 규정하고 아러한 업무와 행정관리를 조절하는 통합형 자동검침 및 법의학 해석용 데이터를 생산·분석·평가할 수 있다. 이들 기술·경제적 자료는 무인화공정 설정에 필요한 상세설계용 데이터를 제공하고 공정설비의 운전조건 변경을 조정 및 제어할 수 있다.
환경 안전 및 효율은 설비무인화와 더불어 국가경영과 기업 활동의 마이너스요인을 사전예방 함으로써 인명피해와 예산낭비를 최소화한다.
에너지 분야 제4차 산업혁명의 또 다른 축은 과학과 기술을 상업화하는 산업기술 연구개발활동을 필수적으로 추가해야 한다는 점이다.
제4차 산업혁명 차원에서 약 15년 전 독일에서는 ‘Industrie 4.0’으로 표현되는 미래산업 활성화 운동을 전개해 왔다. 초기단계에는 전기제어식 자동화와 기계식 로봇화를 추진하면서 부족한 전문노동인력 부족을 해소하기 위한 활동과 연구를 산업계, 노동계, 학계의 공동협력으로 추진해 왔다.
이후 약 10년 후인 2010년경 독일정부의 지원 아래 추진된 ‘Industrie 4.0 운동’을 통해 수출육성과 국부창출의 기회를 포착하게 된다. 현재 유럽 최고산업국가의 위치를 향유하고 있는 독일의 사례는 ‘제4차 산업혁명 달성’을 위한 핵심과제를 잘 보여주고 있다.
이러한 기술·경제적 이윤 최대화를 에너지 분야, 특히 에너지 수급과 연계시키면 무인화와 실시간 자료 획득을 가능하게 한다. 이를 통해 제품생산의 원가를 낮추며 동시에 노동시간을 단축해 기업과 노동인력에 많은 혜택을 주면서 다음과 같은 정책결정 툴(Tool)을 얻을 수 있다.
이는 먼저 산업설비 투자결정에 도움을 주는 툴이 된다. 국가 및 기업의 신규 투자 시 중복투자여부 또는 기존설비의 개조개선 비용간의 투자비용을 비교·분석하고 시장에서의 적응성을 음미하는 툴이 될 수 있다. 즉 예비 타당성 조사와 유사한 기능이다.
또한 에너지산업과 제품의 정밀화, 고급화, 저렴화, 신뢰화에 기여하는 안전하고 친환경적이며 저탄소고효율 제품을 기대할 수 있는 전략수립의 툴이 될 수 있다. 이는 환경 및 안전, 효율적 투자를 위한 규제의 시뮬레이션과 연구결과의 상업화 및 최적화 기법으로 활용할 수 있다.