대한민국 경제를 지탱해 온 ‘제조업 패러다임’이 근간부터 흔들리고 있다. 저성장의 늪에 빠진 우리 제조업은 중국의 매서운 추격과 글로벌 공급망 재편이라는 복합 위기에 직면했다. 특히 산업의 모세혈관이자 공급망의 뿌리인 중소 제조 현장은 인력난과 원가 상승, 생산성 정체라는 ‘3중고’에 신음하며 한계 상황으로 내몰리고 있다. 이제 생존을 위한 유일한 돌파구는 ‘AX(AI 대전환)’뿐이다. 인공지능(AI)은 단순한 기술 도입을 넘어, 낡은 공장에 새 생명을 불어넣고 한국 경제의 성장 엔진을 다시 돌릴 최후의 보루다. 조선비즈는 절벽 끝에 선 중소 제조기업들이 왜 AX에 사활을 걸어야 하는지, 그리고 대한민국 제조업이 나아가야 할 ‘신(新)성장 지도’를 집중 조망한다. [편집자주]

현미경으로 들여다봐야 구분할 수 있을 만큼 미세한 가공 오차는 반도체·배터리·바이오 산업 품질을 좌우한다. 머리카락 굵기의 수십 분의 1 단위까지 정밀도를 요구하는 시대, 초정밀 가공 기술은 생존 조건이다. 초정밀 레이저 가공 전문 기업 21세기가 디지털 전환(DX)을 넘어 인공지능 전환(AX)에 도전하는 배경이다.

황정선 21세기 미래전략실 이사는 지난 28일 경기도 화성 본사에서 조선비즈와 만나 “초정밀 가공 분야에서는 미세한 오차 하나가 불량과 손실로 이어진다”며 “현장 데이터를 기반으로 공정을 관리·제어하는 디지털을 거쳐 인공지능(AI)을 활용한 공정 자율화 단계로 나아가야 한다”고 말했다.

21세기는 1996년 설립 당시 절삭 공구 툴링(Tooling)을 주력 사업으로 산업 현장의 요구에 맞춘 공구를 설계·제작하며 성장했다. 하지만 김성환 21세기 대표는 미래 먹거리로 삼기엔 부족하다고 판단했다. 중국이 후발 주자로 부상해 10원 단위 단가 경쟁을 벌여야 했기 때문이다.

1998년 전기전자·반도체 부품으로 사업을 전환한 뒤 2003년에는 지금의 레이저 특성을 활용한 초정밀 가공 기술 개발로 방향을 틀었다. 금속이나 세라믹 같은 단단한 소재에도 머리카락보다 작은 구멍을 뚫고 정밀하게 깎아내는 기술도 확보했다. 삼성전기와 하이닉스, 한미반도체, 일본 도요타 등이 주요 고객사다.

회사 경쟁력에 대한 고민은 DX로 이어졌다. 황 이사는 2017년 산업경영공학 박사 과정을 마치고 21세기에 합류해 DX와 AX를 총괄하고 있다. 21세기는 황 이사를 기점으로 2018년 스마트공장 도입에 착수해 어떤 장비가 가동되고 있는지 현장에 가지 않고도 파악할 수 있는 환경을 조성했다. 생산 흐름을 실시간으로 확인할 수 있도록 현장을 디지털화했고, 발주·수주 현황도 모바일에서 한눈에 볼 수 있도록 만들었다.

황 이사는 “보통 현장에서는 전사적 자원 관리(ERP)에서 견적·수주를 관리하고, 생산은 제조 실행 시스템(MES)으로 넘긴다”고 말했다. 이어 “DX 이후 견적과 수주부터 생산 진행, 품질 관리, 외주 관리, 세금 계산서 발행까지 대다수 기능을 MES에 통합했다”며 “현장에 어떤 재고가 얼마나 있는지 실시간으로 파악할 수 있게 된 것이 가장 큰 변화”라고 설명했다.

21세기는 DX 이후 작업 효율이 30% 증가했다. 과거와 비교하면 영업이익도 약 3% 이상 증가했다. 올해가 시작한 지 1개월이 지나지 않았지만 회사의 주요 사업인 초정밀 금형 수주만 100억원에 이를 만큼 실적 개선도 뚜렷하다.

황 이사는 “다음은 AI다”라고 강조했다. 그는 “금속이나 부품을 자동으로 깎고 뚫고 다듬는 공작 기계인 MCT(Machining Center Tool)에 AI를 접목해 지능화하는 게 목표”라고 말했다.

이어 “구멍을 뚫는 ‘드릴 팁’ 이상 여부를 스스로 판단하고 문제가 있다면 교체하는 MCT를 우리 공장을 시작으로 보급·확산하려고 한다”며 “많은 회사가 드릴 팁이 부러질 때까지 쓰는데, 드릴 팁이 부러지면 피삭재 불량이 발생하고 손실이 더 커진다. AI로 가공 장비를 자율 제어하도록 만들 것”이라고 덧붙였다.

기존에는 AI가 문제를 인식해 알람을 울리면 사람이 개입해 부품 교체나 장비 가동 여부를 판단했다. 이젠 AI가 실시간으로 분석한 뒤 문제 발생 시 즉시 자동 조치하는 단계로 공정 자율화를 추진하고 있다. 이미 기술 구현을 끝낸 MCT 장비가 현장에 1대 배치된 상태. 사후 관리 서비스 체계만 갖춘다면 상업화에 나설 수 있다고 보고 있다. 차세대 사업 모델로 스마트 레이저 장비 개발을 목표로 하고 있다.

황 이사는 “향후 AI를 접목한 스마트 레이저 장비를 개발해 사업을 개편할 예정”이라며 “초기에는 부품 장비 판매 수익이지만 반복 구독 수익 모델로 전환해 기업 가치를 극대화할 것”이라고 설명했다.

• 작년 생산·소비·투자 ‘동반 증가’…4년 만에 처음
• 메리츠證 “SK하이닉스, 판가 상승 대비 영업이익률 상승 폭 커…목표 주가 145만원”
• 키움證 “삼양식품, 美 가격 인상에 힘입어 영업이익률 개선…하반기가 상승 모멘텀”
• [밸류업 원조, 일본을 가다]② 와타나베 도쿄거래소 상장부장 “PBR 1배 미만은 수치… 채찍보단 일본식 체면 문화로 압박”
• 국제 금값 5500달러 돌파 후 급반락… 사상 최고 뒤 ‘숨 고르기’