1. 현재 몸담고 계신 회사(기관)와 부서에 대한 간단한 소개를 부탁드립니다.

한국자동차연구원(KATECH)은 국내 자동차 업계의 자생력 확보와 산업육성을 위해 정부와 관련 민간 기업들이 힘을 모아 설립된 전문생산기술연구소로, 1990년 설립 이후로 자동차를 구성하는 소재, 부품, 시스템 등 다양한 분야에서 연구개발과 동시에 시험평가를 수행해왔습니다. 이를 위해 자동차 공급망에 속한 다양한 기업들이 가진 문제들을 해결함과 동시에, 산업의 장기적 기술 로드맵을 구성하고 이를 위한 연구개발을 수행하여 기업지원과 산업의 발전을 위해 노력해 왔습니다. 최근에는 친환경차(전기∙수소차)와 자율주행차와 같은 미래형 모빌리티의 핵심 소재∙부품 개발과 더불어 이를 제조하는 공정과 시스템의 혁신을 통해 탄소중립과 산업 지능화와 같은 국가적 목표 달성을 위한 활동에도 매진하고 있습니다.

제가 소속되어 있는 첨단구조소재연구센터는 자동차를 구성하는 구조소재, 즉 금속소재 기반 차체/섀시 부품 개발이라는 주제로 연구개발을 수행하는 조직으로, 경량화/고기능화/저탄소화/지능화가 최근 가장 각광받는 분야입니다. 지능형제조공정연구팀은 센터 내에서 이러한 금속소재부품 제조 과정의 지능화를 위한 연구개발을 담당하고 있는 소규모 자체 구성 팀에 해당하며, AI 기반 자율제조, 지속가능 제조 시스템 등에 대한 연구개발을 수행하고 있습니다.

2. 현재 맡고 계신 직무의 주요 역할과 업무 흐름을 소개해 주십시오. 더불어 이 직무를 맡게 되신 계기나 동기도 들려주시면 감사하겠습니다.

제가 맡고 있는 주요 직무는 주로 '자동차 소재부품 기업의 제조 지능화'에 관한 것입니다. 제조 지능화는 1) 모니터링, 2) 예측 및 분석, 3) 최적화 및 제어의 단계로 구성되며, 대상 기업의 수준 및 유형을 고려한 지능화 추진 전략이 요구됩니다. 이를 위해 제조 현장 다계층 가상화라는 개념을 활용하고 있습니다. 다계층 가상화는 장비, 공정, 라인, 공장 등 제조 시스템을 구성하는 각 계층별 KPI를 식별, 예측 분석 및 최적화하기 위한 것으로, 단순히 모니터링을 위한 가시화가 아닌, 각 계층별 KPI 분석을 위한 AI, 디지털트윈 또는 관련 시뮬레이션 모델의 활용이 가능합니다.

자동차 산업의 특성상 완성차 기업 또는 일부 중견기업을 제외하고는 MES/POP 등의 DX 관점의 시스템도 부재하거나, 효율적으로 구축되어 있지 않아서 제조현장 KPI 향상에 실질적인 도움이 되는 모니터링이 안 되는 경우가 많습니다.

특히, 일부 공정 및 장비에 몰려 있는 기존의 모니터링 시스템은 전체적인 제조 시스템에 대한 효율적 분석이나 생산성, 품질 등의 KPI 개선을 어렵게 합니다.

따라서, 장비에서부터 공정, 공장까지의 각 계층별 체계적 모니터링을 바탕으로 현재 상황을 이해하고, 이에 대한 통계적 기법, AI 모델 적용 등을 위한 미래에 대한 예측 및 분석 기술 개발을 통해 다계층 가상화 체계 구축이 필요합니다. 

물론 연구개발 과제 기반으로 주요 연구활동을 수행해야 하는 기관의 특성상, 해당 개념을 모든 기업을 대상으로 적용하지는 못하고, 각 과제의 대상 공정이나 특성에 맞는 KPI를 도출하고 이를 상황에 따라 제조 지능화의 3단계 중 적절한 단계까지 적용하되, 확장성을 염두에 두고 연구개발을 수행하고 있습니다.

이 과정에서 프레스 장비에 대한 데이터 수집, 처리 및 통계적 분석 기반 응력 분포 분석 모델 개발, AI를 통한 산업용 로봇 소비 에너지 예측 모델 개발, 사상용 로봇 시뮬레이션 자동화 모듈 개발, 다이캐스팅 공정 조건에 따른 품질 예측 모델 개발 등 각 계층별/유형별 요소 기술에 대한 연구개발을 수행해오고 있습니다.

[그림1] 프레스 응력 분포 가시화

[그림2] 로봇 소비에너지 모니터링 및 예측

[그림3] 로봇 시뮬레이션 자동화

이러한 연구개발의 수행 계기나 동기는 입사 당시부터 ICT 기반 제조 지능화를 통한 디지털 전환 요구가 증대하고 있던 산업적 요구와 더불어, 반도체, 디스플레이 등 타 산업 대비 자동차 산업이 가진 복잡한 공급망과 공급망 하위에 속하는 영세 기업의 열악한 상황이 맞물려서 관련 전공 분야를 살릴 수 있었기 때문이라고 생각합니다.

최근에는 탄소중립 이슈와 더불어 글로벌 탄소규제 대응을 위한 자동차 기업 대상 탄소배출량 평가 분석과 더불어 이를 기업 운영 관점의 타 지표와 연계한 지속가능성 평가 및 분석 모델 개발 연구까지 진행하면서, 전통적 제조 기술과 AX/DX 및 탄소저감을 융합한 연구개발을 진행 또는 추진하고 있습니다.

3. 회사(기관) 입사 전후(대학·대학원 포함), 해당 직무와 관련하여 직·간접적으로 어떠한 경험이나 노력을 해오셨는지요?

학부와 대학원 시절에는 산업공학을 전공하며, 다양한 기업이 가진 산업 문제를 해결하기 위한 이론과 관련을 학습함과 동시에, 현장 친화적인 연구 활동을 통해 전자, 자동차, 조선, 토목 등 다양한 산업의 특성을 이해하고, 엔지니어 친화적인 기술 개발 활동을 수행해왔습니다.

특히, 학부연구생 시절부터 석사과정까지 진행했던 완성차 공장의 프레스, 차체, 조립 공장에 대한 디지털 가상공장 구축 및 관련 시뮬레이션 분석은 실제 현장 데이터를 기반으로 데이터 수집-정제-모델화-분석-최적화의 과정을 모두 수행해볼 수 있던 값진 경험이었다고 생각합니다. 이 과정에서 글로벌 소프트웨어 공급사의 3D CAD, PDM/PLM, 생산 시뮬레이션, 로봇/휴먼 시뮬레이션 등의 다양한 상용 시스템 및 솔루션을 다뤄볼 수 있었던 것도 지금의 저에게 큰 도움이 되었습니다.

또한 박사과정에서는 이러한 경험을 바탕으로 좀 더 시스템 적인 연구개발을 수행하여, 생산 시뮬레이션 모델 생성 자동화, 이기종 엔진 대상 상호운용 가능한 생산 시뮬레이션 모델링 시스템 개발 등 공장 계층에 해당하는 엔지니어링 효율화 연구개발을 수행하였습니다. 포스트닥터에서는 공작기계 소비 에너지 모니터링 분석, 다이캐스팅 라인 모니터링 및 분석 등 장비 계층까지 영역을 확대하여, 현재 수행하는 다계층 가상화의 기본 요소 기술이나 철학을 이해할 수 있었습니다. 

입사 직후에는 연구원에서도 최초로 수행했던 섀시다이나모 기반 16만km 주행 데이터 수집이라는 첫 과제 해결을 위해, 당시 가지고 있던 모든 지식을 활용하고, 문제 봉착-해결 과정을 지속적으로 반복하여, 운영 시스템 체계 구축 및 안정화 과정을 수행함과 동시에 전기자동차 시스템에 대한 이해도를 높일 수 있었습니다.

결론적으로, 현장 중심의 문제 해결을 위한 연구개발 활동이 지금의 제가 있게 된 가장 큰 바탕이 되었다고 생각합니다.

4. 해당 직무와 관련하여 ‘이런 경험이나 역량을 미리 갖추었으면 더 좋았겠다’고 느끼는 부분이 있을까요?

아무래도 자동차 산업의 특징과 현재 부서의 특성을 고려하면, 자동차에 대한 지식과 소재공학이나 기계공학적인 지식의 부재가 아쉬움으로 남습니다. 전공이 산업공학이다 보니 제조업 전반과 토목 산업까지 광범위한 범위에 걸쳐 연구개발을 수행해왔지만, 해당 산업과 제품에 대한 이해도는 전공자 대비 뒤떨어지는 게 사실입니다. 또한 소재와 부품의 가장 중요한 척도는 품질과 수명인데 이는 소재공학이나 기계공학에서 다루는 이론적 백그라운드를 필요로 합니다. 관련된 연구개발을 하면서 계속 공부하면서 진행은 하고 있으나, 그래도 아쉬움이 남는 것은 현실입니다. 또한, 제조 시스템 중심의 생산 시뮬레이션이나 로봇/휴먼 시뮬레이션은 해봤어도 제품 중심의 해석 시뮬레이션(CAE)에 대한 경험과 지식은 많이 부족했던 지라, 이러한 부분이 아쉬움으로 남곤 합니다.

물론 전공의 특성상 이러한 부분에 대한 역량까지 모두 갖추긴 힘들었겠지만, 다양한 분야에 대한 넓은 경험은 있어도 해당 분야 전공자 대비 얕은 지식은 앞으로도 제가 연구개발 수행을 하면서 지속적으로 보완해야 한다고 생각합니다.

5. 앞으로 회사 또는 산업 전반에서 중요성이 더욱 커질 것으로 예상하시는 역할이나 역량은 무엇인가요?

먼저, 미래 사회의 가치에 적합한 기술 개발을 위한 비전과 로드맵 수립이 중요하다고 생각합니다. 자동차 산업의 변천은 그동안은 사회적 가치보다는 산업의 발전에 따라 변화해왔다면, 최근부터는 탑승자 편의 및 안전 등 감성 품질이 중시되고 있으며, 나아가 소재와 부품 생산 과정의 친환경화 및 작업자 안전 확보를 위한 기술 개발이 진행되고 있습니다. 제조 현장에서도 마찬가지로 작업자 안전을 확보하기 위한 기술개발이 동시에 진행되고 있습니다. 또한 글로벌 환경 이슈에 따라 소재, 부품 및 에너지원에 대한 친환경 기술이 개발되고 있으며 이는 제품과 제조 모두에 적용됩니다. 이러한 사회적 가치를 달성하기 위한 활동은 경제성을 담보할 수 없기에 결국 이를 포괄할 수 있는 지속가능성이란 지표 하의 기술개발이 요구됩니다. 지속가능성은 사회적, 기술적 가치를 만족하면서도 기업 경영 상의 경제적 지표를 달성하기 위한 요소를 포함하여, 전략적 의사결정의 기반이 됩니다. ICT의 발전에 따른 디지털 트윈, AI는 이러한 과정에 도구로 활용될 필수 요소기술로서 계속 진화하리라고 봅니다. 결국, 미래 산업과 사회에 대한 폭넓은 전망과 이해를 바탕으로, 지속가능성 관점의 기술 로드맵을 구상하고, 이에 대한 첨단 ICT에 대한 끊임없는 역량 함양이 중요하다고 생각합니다.

6. 현재 직무에 관심 있는 학생 또는 후배들에게 조언을 해주신다면 무엇이 있을까요?

미래 자동차 제조 시스템의 지능화에 관심 있는 후배분들께 가장 큰 하고 싶은 말은 ‘우물 안 개구리’가 되지 않기를 바란다는 점입니다. 아마 많은 후배분들이 연구과제를 수행하면서 자신감을 얻고 성장해나가겠지만, 본인이 경험한 부분은 아주 일부라고 생각하고 항상 겸손한 태도로 계속적으로 탐구하고 공부하려는 자세가 필요하다고 생각합니다. 어찌 보면 제 과거를 돌아보는 것 같은데요.^^

이를 위해서는 첫째, “항상 기본에 충실하라” 입니다. 특정 용어를 사용할 때, 해당 용어의 개념과 사용 예가 맞는지도 향후 다른 분들과 의사소통에서 매우 중요합니다. 그렇기 위해서는 다양한 경험과 더불어 개념을 이해하려는 노력이 요구됩니다. 요즘은 생성형 AI 기반 서비스들이 많이 나와있으니 이를 활용하되 꼭 레퍼런스 등을 확인하여 검증하는 것이 중요할 것입니다.

둘째, “현장 친화적인 문제를 다루되 성급한 일반화는 피해야 한다”는 것입니다. 직무의 특성 상, 현장의 데이터를 중심으로 현장의 문제를 해결하는 것이 중요합니다. 다만 이 과정에서 일부 경험에 의존하여 그 현장의 상황을 일반화해서는 안됩니다. 제조 현장도 다르고, 연구개발 과제도 전문기관, 사업 유형에 따라 다를 수 있으니 반드시 확인하는 습관이 필요합니다.

셋째, 좀 더 일반적인 이야기인데요. “의사소통을 두려워 말라” 입니다. 과제를 수행하다 보면 처음 경험하는 분야에는 모르는 경우가 많습니다. 그럴 때는 본인 혼자 학습도 좋지만, 학습한 내용을 바탕으로 지도 교수님, 선배, 관련 전문가들과 자주 대화하며 해결책을 찾는 것이 좋습니다. 이러한 대화 과정은 새로운 솔루션에 대한 아이디어 도출에도 도움이 되고, 내 생각을 타인에 설명하는 과정에서 정리도 되며, 좋은 피드백도 받을 수 있습니다. 절대 혼자 확인 없이 추측하여 결정하는 것은 피하세요. 학생이나 일반 연구원들은 책임자가 아니므로 잦은 의사소통과 문제 상황 전달을 통해 상황을 알려야 합니다. 의사소통이 중요한 이유는 ‘약속’과도 관련됩니다. 보통 업무를 수행하는 과정에는 누군가와 약속을 하게 됩니다. 미팅, 업무 완료 등 다양한 사람들과 다양한 약속을 하게 되기 마련인데, 특정 상황에서는 약속을 어길 수밖에 없게 되는 경우가 있습니다. 최대한 약속은 지키는 것이 맞지만, 그 약속을 어기게 될 것이 예상되는 가장 빠른 시점에 필요한 것이 관련 상대방과의 의사소통입니다. 미리 의사소통을 하면 상대방도 다른 대응책을 마련할 시간적 여유가 생기므로 의사소통을 두려워 마세요.

7. 마지막으로, 독자들에게 전하고 싶은 메시지가 있다면 자유롭게 부탁드립니다.

처음 학생 분들이나 후배 분들 대상으로 직무 소개한다는 기고문 작성을 요청 받았을 때는 “무슨 이야기를 할 수 있을까” 또는 “충분한 분량이 나올까” 하는 걱정이 되었습니다. 그런데 쓰면서 보니 할 이야기가 많았던 것 같네요.^^

본 기고문은 제 직무에만 국한되는 것이 아니라 모든 공학 분야 R&D 연구자를 꿈꾸는 분들에게도 작은 도움이 됐으면 하는 생각에 작성한 부분도 있습니다. 제가 학부연구생, 대학원, 포닥 시절 지도를 받으면서 해왔던 경험과, 현재는 책임자로 연구원을 지도하면서 얻은 경험을 모두 포함하고 있습니다. 너무 뻔하고 당연한 이야기지만 한 분이라도 도움이 된다면 보람될 것 같습니다. 

많은 분들께서 잘 아시겠지만, 연구자는 단순히 기술개발만 잘 해서는 안되고, 행정적인 처리 역량, 잘 정리되고 꼼꼼하게 작성된 문서 및 자료 작성 역량 등이 앞서 언급한 의사소통 역량과 함께 요구됩니다. 그리고 나서는 중장기적인 안목을 바탕으로 비전을 수립하고 해당 비전을 달성하기 위한 요소 기술의 개발이 요구됩니다. 연구개발 활동도 내가 하고 싶은 것을 무조건 다 할 수는 없습니다. 상황과 환경에 맞춘 융통성 있는 연구개발 활동도 요구됩니다. 이는 저희 연구원 외에도 대다수의 연구원들이 해당된다고 봅니다.

우리 학회에는 저보다 뛰어나신 역량을 가지신 분들이 다수인데, 제가 이런 글을 남기니 부끄럽기도 하네요. 넓으신 마음으로 이해 부탁드립니다.

끝으로, 연구자의 길을 걷기 위해 많은 곳에서 매진하시고 계신 분들께 격려와 응원의 메시지를 전달하며, 좌절을 두려워하지 말고 ‘이유 있는 자신감’을 바탕으로 전진하시길 기원합니다.

[저자 약력]