요즘 편안할 ‘안(安)’과 편안할 ‘녕(寧)’을 써서 건강과 안전을 묻는 ‘안녕하세요’라는 인사가 더욱 각별하게 들린다. 코로나19 팬데믹이 장기화되면서 건강과 안전이 무엇보다 소중한 가치로 자리 잡았기 때문이 아닐까?

중소기업의 성장과 발전을 지원하는 다양한 동반성장 프로그램을 운영하면서 기업시민 경영이념을 적극 실천해온 포스코가 최근 백신주사기 제조사와 식품업체의 스마트공장 구축을 지원해 국민들의 ‘안녕’에도 일조하고 있다. 동반성장을 넘어 대한민국의 건강과 안전을 지키는 포스코의 남다른 중소기업 스마트화 지원 사업! 그 내용과 성과를 소개한다.

세계 곳곳에서 코로나19 백신 접종이 이어지고 있는데. 그 현장에서 특별한 기술력으로 세계의 시선을 끄는 주사기가 있다. 바로 대한민국이 만든 최소잔여형 주사기(LDS)*이다.

이 주사기를 사용하면 부족한 백신을 최대한 많은 이들에게 투약할 수 있어 해외에서도 큰 호응을 얻었다.

▲ 최소잔여형 주사기를 생산을 지켜보는 신아양행 직원(왼쪽)과 신아양행에서 생산한 최소잔여형 주사기.

이처럼 수많은 사람들의 백신 접종에 쓰이는 주사기는 제조과정에서 이물 혼입과 같은 품질문제가 절대 발생하면 안 되는 중요한 제품이다. 포스코는 그룹차원의 전문 기술역량을 바탕으로 이물혼입을 원천 차단해 국민 건강에 기여하고자 최소잔여형 주사기 최종 제작사인 신아양행과 주사기 사출품 제조사인 서경테크칼에 스마트공장 구축을 지원했다.

컨베이어 벨트 자동제어 시스템 구축

포스코는 우선 주사기 사출품 제조사인 서경테크칼 작업 현장에 컨베이어 벨트 자동제어 시스템을 구축해 문제를 해결했다. 개선 전에는 에어컨 필터 등에서 떨어진 미세 먼지가 컨베이어 벨트로 떨어져 혼입되고, 스크랩 컨베이어에서 제품이 과다하게 쌓여 출구가 막히면 가동이 중지되면서 조치 과정에서 이물질이 혼입될 수 있었다. 이때 출구 쪽에 알림 장치가 없고 제품의 위치나 이송 상태를 제어할 장치도 없어, 문제가 일어나도 작업자가 금방 알아채기 힘들다는 것도 문제였으며, 현장에서 발생한 먼지나 정전기로 비닐이 혼입돼 제품 불량이 발생하기도 했다.

포스코는 메인 컨베이어로 제품을 운송하는 스크랩 컨베이어에 센서를 설치해 메인 컨베이어에 제품이 운송될 때에는 스크랩 컨베이어의 작동을 중지시킴으로써 과다 적재의 원인을 해소했다. 메인 컨베이어 출구에도 센서를 설치해 제품 운송 최종 단계에서도 과적 여부를 감지해 주변 작업자가 금방 알 수 있도록 개선했다. 또한 제품 이송 컨베이어 벨트를 제어하는 컨트롤 패널을 신설하고 터치패드를 적용해 설비 트러블을 줄이는 데도 성공했다.

그뿐만 아니라, 공장 출입구에 모든 방문자가 이용하는 에어샤워룸을 설치하고, 제품 이송 위치에 정전기 방지매트를 깔아 이물질 혼입을 줄였다.

생산성 10% 향상, 매출 20% 증가

스마트공장 구축 지원을 받아 컨베이어 벨트 자동제어 시스템을 완성한 서경테크칼은 생산성 10% 향상, 매출은 20% 증가하는 쾌거를 달성했다. 더불어, 서경테크칼 설비 개선에 참여했던 포스코 김기현 과장은 중소벤처기업부 장관 표창을 수상했다.

이물혼입 방지 설비와 AI비전검사시스템 도입

백신용 주사기 최종 제조사인 신아양행에도 스마트화를 지원했다. 지원을 통해 주사기 체임버(chamber) 내 이물 제거기, 이물 방지 커버, 정전기 제거장치 등 이물 혼입 방지 설비 설치는 물론 AI비전검사시스템을 도입해 최종 생산품 품질을 철저하게 관리하기로 했다.

AI비전검사기는 특수 카메라를 통해 초당 10여 장씩 이미지를 취득하고, 영상처리 알고리즘 또는 AI 딥러닝 모델을 활용해 검사대상의 적합판정 여부를 실시간 확인할 수 있는 장치이다. 포스코는 육안으로 이물 혼입 구분이 힘든 주사기 피스톤의 고무 패킹과 그 주변을 검사 대상으로 하고, 초당 10개 제품의 검사가 가능한 수준으로 시스템을 구축하고 있다.

AI비전검사시스템 구축에는 RIST 최세호 박사의 많은 지원이 있었는데. RIST에서 안전기술 개발을 담당하는 최박사는 포스코 연구원 시절 쌓은 철강 결함 검사 장치 기술과 인공지능 전문지식을 바탕으로 K-방역 주사기 혼입 물 검사장치를 설계하고, 혼입 물 검출 성능을 사전 검증했다. 또한, 비전 검사기가 최적의 성능을 발휘할 수 있도록 기술 컨설팅도 지원했다.

2022년 3월 구축 완료 예정! 팬데믹 극복에 일조 기대

신아양행의 스마트공장 구축 지원사업은 2022년 1월까지 이물혼입 방지장치 설치를 완료하고, 2월까지 AI비전검사시스템을 도입해 3월에 최종적으로 완료할 예정이다. 스마트공장을 구축하면 공정불량률이 낮아지고 시간당 생산량도 늘어나 보다 신속한 백신 접종이 가능해져 코로나19 팬데믹 극복에 큰 도움이 될 것으로 기대한다.

해썹(HACCP)은 식품 원재료 생산에서부터 조리 및 유통에 이르기까지 모든 위해 요소를 사전에 차단하는 식품안전관리제도이다. 최근 의무 적용 대상이 확대돼 빵, 떡, 국수, 유탕면류 등 일부 식품류 생산업체는 매출액이나 종업원 수와 관계없이 필수적으로 인증을 받아야 한다. 포스코는 포항시와 협조해 올 상반기에 10개사에 대한 인증을 지원하는 등 인증 준비 여력이 부족한 식품업체들을 지원해왔다.

기존의 해썹 관리는 수작업으로 진행하다 보니 관리 주기가 불규칙하고, 점검 결과의 신뢰성도 떨어지는 등 식품 안전에 허점이 발생할 여지가 있었다. 포스코는 이런 문제점을 개선하기 위해 스마트 기술을 더한 해썹 인증을 지원하기로 하고, 올 하반기 4개 회사를 대상으로 스마트공장 구축을 시작했다.

스마트HACCP 통합관리시스템 구축

우선 식품을 보관, 조리하는 냉장고, 가열 조리기구에는 센서를 설치해 온도를 실시간으로 모니터링할 수 있는 체계를 구축했다. 모니터링 결과는 통신망을 통해 서버로 이동, 기록•관리하는데, 만약 모니터링 결과가 적정 범주를 벗어날 경우, 작업자에게 알림이 발송돼 즉시 조치할 수 있도록 지원한다. 금속 검출 과정도 이와 유사하게 센서가 금속을 감지한 경우 공정이 중단되고 작업자가 조치를 완료해야 공정을 재개할 수 있다.

실시간 모니터링과 관리로 식품안정성 확보

스마트HACCP 통합관리 시스템 구축을 마치면 공휴일이나 주말, 퇴근 후에도 언제 어디서든 공정을 관리할 수 있다. 또, 냉장실과 냉동실 등 중요 관리 지점의 상태를 자동측정하고 관리할 수 있게 되며, 공정 중 기준을 벗어나는 이탈 사항 발생 시 경고 시스템이 작동해 즉각적인 대응과 해결이 가능해질 예정이다.

공정 점검 기록지를 출력하거나 파일로 저장하는 과정도 디지털화해 관리 효율을 높이고, HACCP 점검 주기를 확인하고 경고하는 기능도 탑재해 보다 철저하게 식품안정성을 지킬 수 있을 전망입니다.

2022년 1분기 구축 완료 목표! 안전한 먹거리를 위한 포스코의 동행

포스코가 지원하는 식품업체 스마트공장 구축 지원은 내년 1분기 완료를 목표로 한다. 모니터링 결과의 신뢰성과 안전관리 능력을 향상시켜 안전한 먹거리를 소비자에게 전달하고, 관리 강화에 따른 불량 감소로 생산성도 개선될 것이다.

포스코는 지난 2019년 이래 총 397개 중소기업의 스마트공장 구축을 지원해 국내 제조업계의 스마트화에 크게 기여했다. 중소기업의 혁신 성장을 넘어 국민들의 건강과 안녕에 일조하는 포스코 스마트공장 구축 사업! 앞으로 더 큰 가치를 만들어내며 선한 영향력을 이어가길 기대한다.

※이 콘텐츠는 포스코그룹 통합 소통채널 ‘포스코투데이’ 기사를 토대로 제작했습니다.

2편. 중소기업 생산성 혁신

이슈 경제를 지탱하는 제조업, 그러나 대·중소기업 생태계가 취약하다

1990년 17위에서 2003년 10위권 진입, 그리고 2017년 4위. 유엔산업개발기구(UNIDO)가 발표한 대한민국의 세계 제조업 경쟁력 순위다. 28년 만에 17위에서 4-5위로 뛰어올랐으니, 비약적인 성장이다. 제조업을 기반으로 나라가 일어섰다고 해도 과언이 아닌 우리나라는 수출량의 90%가 제조업 품목이고, 제조업으로 창출되는 국내 일자리 수만 450여만 개에 이른다. 2017년 기준 국내 제조업의 GDP 비중은 30.4%로 29.3%인 중국보다 높다. 이렇게 우리는 제조업의 성패가 필연적으로 국가 경제에 큰 영향을 미치는 경제구조를 갖고 있다.

그런데 한국 제조업이 위기를 맞고 있다는 말이 들려온 지 꽤 오래다. 무엇이 문제일까. 우리 제조업을 이끌어 온 철강, 조선, 자동차 산업은 상당 부분 성숙단계를 넘어선 데다, 글로벌 공급과잉 속 치열한 경쟁상황에 놓여있다. 이런 위기를 타개하기 위해서 산업구조를 고도화하고 신성장 동력의 발굴과 육성을 노력해 왔으나, 그 성과를 보기 위해서는 장기간의 노력이 필요하다. 최근 들어서는 제조업 산업 생태계 차원에서의 문제 제기, 즉 대·중소기업 균형 성장에 대한 논의도 부쩍 늘었다.

빅데이터, 사물인터넷, 인공지능 등 4차산업혁명 신기술이 빠르게 산업 전반으로 들어오면서 이에 대한 기술 격차가 대·중소기업 간 경쟁력 양극화를 더욱 부채질한다는 이야기도 있다. 결국 지식과 정보, 기술 격차가 생태계 양극화의 주범이 될 수 있다는 우려다.

실제 OECD 통계를 보면, 우리나라는 대기업과 중소기업 간 생산성 격차가 가장 큰 국가 중 하나다. 대기업 대비 중소기업의 노동생산성은 1988년 53.8%였으나 2014년에 와서는 겨우 32.5%에 그쳤다. 또 아래의 도표에서 확인할 수 있듯, 연구 개발비 규모에서도 시간이 흐를수록 대·중소기업 간 격차가 점점 더 벌어졌다. 이런 차이는 곧 재무성과의 격차를, 결국 이는 다시 인력·자원·R&D 투자 여력의 격차로 이어진다. 이런 사이클이 반복되면 산업 생태계는 취약해질 수밖에 없다.

그래서 우리는, 바로 이 지점에 포스코의 역할이 존재한다고 생각한다. 포스코는 세계경제포럼(World Economic Forum)이 정한 등대공장(Lighthouse Factory). 빅데이터, 인공지능, 사물인터넷 등 4차산업혁명의 기술을 도입해 세계 제조업의 미래를 혁신적으로 이끌고 있다고 평가받는 세계 44개 등대공장 중 하나로, 한국에서는 유일하다.

그래서 포스코의 솔루션은 중소기업과 발맞춰 ‘함께 스마트화’하는 공생모델을 구축하는 것이다. 포스코는 산업 생태계를 강건화하기 위해, 거대 제철소를 등대공장으로 만든 그 경쟁력을 중소기업에 기꺼이 나눠보기로 했다.

솔루션 ‘고기 잡는 법’을 함께 고민하는 포스코型 동반성장

포스코에서 ‘동반성장’이라는 말은 그리 특별한 이야기가 아니다. 일찍이 1990년대 후반부터 동반성장활동을 시작했고, 2005년부터는 동반성장 전담조직까지 만들어 현재 총 33개 프로그램을 운영하고 있다. 정부에서 정규 프로그램으로 운영하며 전국 472개사가 참여 중인 ‘성과공유제’는 사실 포스코가 2004년 처음으로 시작한 활동으로 잘 알려져 있다.

포스코의 여러 동반성장 프로그램 가운데 대·중소기업 간 양극화 이슈와 관련하여 포스코가 특별히 힘을 쏟고 있는 부분은 ‘포스코型 생산성 혁신’ 프로그램이다.

‘포스코型 생산성 혁신’ 프로그램은 중소기업에 포스코 고유의 제조혁신기법인 QSS(Quick Six Sigma)와 포스코가 성공적으로 구축한 스마트공장 기술을 전수하는 활동이다. 포스코가 5년간 200억 원을 출연하고 정부가 여기에 100억 원을 보태어 이 프로그램을 운영한다. 여기까지는 여타 대기업이 실행하는 스마트공장 지원사업과 유사하다.

하지만 포스코型 생산성 혁신을 뜯어보면 프로그램이 2개로 나누어져 있다는 점이 새롭다. 1단계는 ‘스마트화 역량강화 컨설팅’, 2단계는 ‘스마트공장 구축 지원’이다. 언뜻 들으면 비슷해 보이는 이 두 프로그램을 따로 분류해 운영하는 데는 포스코 나름의 철학이 담겨있다. “고기를 잡아주기보다는, 잡는 법을 함께 고민하자”

스마트공장 구축을 ‘스마트한 낚시터, 낚시도구를 만들어주는 것’에 비유해보자. 좋은 도구, 환경도 중요하지만 그에 앞서 낚시꾼도 훈련이 필요하지 않을까. 제조업은 결국 사람이 자산, 사람도 스마트하게 일해야 진짜 스마트공장이 완성된다는 철학이다. 그래서 당장에 스마트공장을 구축하는 것보다 회사의 체질을 바꾸는 것이 더 필요하다고 판단되는 기업에는 1단계 ‘스마트화 역량강화 컨설팅’을 진행한다. 그리고 스마트공장을 구축해 시너지를 낼 만큼 회사의 문화가 혁신된 곳에는 2단계 ‘스마트공장 구축 지원’을 추진한다. 사람 중심의 스마트공장, 그것이 포스코가 나누고 싶은 경쟁력이자 생산성 혁신 방식이다. 더 깊이 들어가 보자.

솔루션 1단계 [스마트화 역량강화 컨설팅]

스마트화 역량강화 컨설팅은 2013년부터 2018년까지 포스코가 전개해온 QSS혁신활동*의 강화된 버전이다. QSS혁신활동은 포스코 고유의 현장 혁신 기법인 QSS를 전파하는 것으로, 현재의 컨설팅 프로그램도 QSS를 활용하는 것에는 변함이 없다. 다만 올해부터는 스마트공장 지원에 앞서 이 컨설팅을 통해 회사의 체질을 바꾸고 스마트화의 초석을 다진다는 목적에서, 생산성 혁신과 더불어 스마트 구축 분야 진단까지 어우른다. 포스코는 지난해 108개 중소기업에 컨설팅을 실시했고, 올해는 110개사에 스마트화 역량강화 컨설팅을 전개할 예정이다.

솔루션 2단계 [스마트공장 구축 지원]

2단계 스마트공장 구축 지원사업은 포스코그룹의 전문인력을 활용해 기업의 수준과 환경에 적합한 스마트시스템을 구축한다. 도입 시스템은 모니터링 장치, MES, ERP 등이 대표적. 지원하는 중소기업의 스마트화 수준 정도에 따라 맞춤형으로 시스템을 제안, 구축하며 비용은 포스코와 정부가 각각 30%, 중소기업이 40%를 부담한다. 사업비가 2천만 원 이하일 경우에는 중소기업 부담 없이 전액 포스코와 정부가 부담하는 식.

대부분의 대기업이 운영하는 스마트공장 구축 지원사업은 2단계, 즉 시스템을 설치해 주는 것으로 끝날 때가 많다. 하지만 포스코는 앞선 1단계 컨설팅에서 직원들의 혁신 마인드를 고취한 후, 2단계에서 스마트공장 구축에 돌입하기 때문에 사람과 설비가 함께 스마트해지는 이상적인 프로그램이다. 중소기업의 상황과 니즈에 따라 1단계, 2단계 프로그램을 단독으로 진행하는 경우도 있지만, 포스코는 최대한 이 두 프로그램을 하나의 패키지로 묶어 효과를 극대화할 계획이다. 스마트공장 지원은 지난해 110개 사에 혜택이 돌아갔으며, 올해는 120개 사를 지원할 예정이다. 대상은 포스코의 협력사, 공급사, 고객사뿐 아니라 포스코그룹의 공급사도 또는 아예 거래가 없는 회사도 포함된다.

지금도 전국 각지에는 ‘포스코型 생산성 혁신’ 프로그램이 쉬지 않고 돌아가는 중. 포스코그룹의 직원들이 중소기업 현장에서 노하우를 나누고, 함께 성장하는 길을 닦고 있다. 경쟁력도 나눔이 된다! 기쁨을 나누면 배가 되듯, 경쟁력도 나눌수록 커진다.

포스코 컨설턴트들이 종종 듣는다는 문의. “대기업한테 컨설팅을 받으려면 중소기업이라도 어느 정도 규모가 있어야 하지 않을까?” – 그런 고민을 덜어주기 위해 포스코는 올해부터 ‘Mini QSS’도 도입한다. 직원 수가 적은 영세 중소기업들도 성장에 꼭 필요한 혁신활동을 쉽게 시작할 수 있도록 포스코가 컨설팅을 전개해나갈 계획이다.

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