이 기사는 포춘코리아 2018년도 1월 호에 실린 기사입니다.

스마트팩토리는 제조업 생산 과정에서 중앙통제를 없애 부품과 기계 설비, 물류, 소비자들이 스스로 분권적으로 소통하게 만드는 개인 맞춤형 생산 프로세스다. 최근 주목받고 있는 스마트팩토리는 생산방식의 전환 외에도 세계경제 분업체계의 패러다임 변화를 촉진시키는 혁명적 전환의 원천이 되고 있다. 한국은 스마트팩토리 구축의 초기 단계에 있지만, 그런 만큼 엄청난 성장 잠재력도 갖고 있다. 제4차 산업혁명의 거시적인 관점에서 수혜 종목을 발굴하면, 기대 이상의 수익률 기대할 수 있는 주식시장 유망 섹터다.



대부분의 사람들은 ‘스마트팩토리’ 하면 단순하게 공장자동화를 떠올린다. 그러나 스마트팩토리는 그렇게 간단하게 정의될 개념이 아니다. 제4차 산업혁명의 맥락에서 살펴봐야 할 중요한 의미를 갖고 있다. 제4차 산업혁명은 ICT(정보통신 기술) 융합이 핵심으로, 2016년 다보스 세계경제포럼에서 주창된 용어다. 제4차 산업혁명은 인공지능, 로봇공학, 사물인터넷, 자율주행차, 3D 프린터, 나노기술 등 6대 분야에서 나타나고 있는 새로운 기술 혁신으로, 이 용어의 진원지는 독일이다. 제조업 강국 독일이 신흥개발도상국의 위협에 맞서 추진한 ‘인더스트리 4.0’ 정책이 4차 산업혁명의 주요 흐름을 창출했다고 할 수 있다. 기존 대량생산 방식 만으론 중국처럼 인건비가 저렴한 나라와 가격 경쟁이 불가능하기 때문에 나온 혁신 방안이다.

인더스트리 4.0의 주요 특징은 점점 더 커지고 있는 개인 요구사항을 반영해, 개별기업 경계를 뛰어 넘는 범 기업적 가치창출 네트워크를 실시간으로 구축하는 것이다. 표준화된 제품을 대량 생산하는 근대적인 공장에서 한 발 더 나아가 다양한 유형의 제품을 대량 생산하는 것이 대량 맞춤화(mass customization) 단계인데, 인더스트리 4.0은 이것마저 뛰어넘는 개인 맞춤형 생산을 목표로 하고 있다. 시장 변화에 맞게 유연하게 대응해 점점 더 개인화 되고 있는 요구를 충족시킬 수 있는 새로운 유형의 생산체계를 만들겠다는 것이다. 인더스트리 4.0을 우리나라에선 제4차 산업혁명 혹은 스마트팩토리라고 부른다. 그러나 엄밀히 말하면 제4차 산업혁명 안에 인더스트리 4.0이 있고, 인더스트리 4.0 안에 스마트팩토리가 있다고 보는 게 타당할 것이다.

그렇다면 스마트팩토리와 공장자동화의 차이점은 무엇일까? 공장자동화는 효율적인 대량생산을 목적으로 중앙에서 컴퓨터와 로봇 같은 장비를 이용해 공장 전체의 무인화와 생산 과정의 자동화를 꾀하는 시스템을 말한다. 그러나 스마트팩토리는 단순히 사람의 노동력을 대체하는 공장자동화에서 한발 더 나아가, 센서와 기기들로부터 축적된 정보, 즉 빅데이터를 바탕으로 공장 스스로 공정 최적화나 생산 스케줄 수립 같은 최적의 의사결정을 내릴 수 있게 하는 것을 최종 목적으로 한다. 그 제조 과정에는 관련 물품 조달, 물류, 소비자 등 다양한 객체가 존재한다. 스마트팩토리는 이 객체에 각각 지능을 부여하고, 이를 사물인터넷(IoT)으로 연결해 자율적으로 데이터를 연결·수집·분석하는 시스템을 의미한다.


핵심은 사이버물리시스템

스마트팩토리의 핵심 기반은 사이버물리시스템(Cyber Physical Systems·CPS)이다. 이는 물리적 현실 세계가 사이버 세계처럼 움직일 수 있도록 인간이 의도대로 조절할 수 있는 기술을 말한다. 이 기술은 생산제조과정을 혁명적으로 스마트하게 진화시킨다. 대량생산 비용으로 개별 주문생산을 할 수 있는 이유는 바로 스마트팩토리가 사이버물리시스템(CPS) 기술 발전에 기반하고 있기 때문이다. 여기서 인공지능과 사물인터넷이 사이버물리시스템(CPS) 발전을 지원해주는 역할을 한다. 컨베이어벨트에선 기계 설비가 주체가 돼 객체인 부품과 제품을 만들지만, 이 시스템에선 부품과 제품이 주체가 돼 객체인 기계 설비의 서비스를 받으며 스스로 생산과정을 거치는 방식으로 바뀌게 된다. 여기서 한 발 더 나아가면 모든 요소들이 주체로 변화하는 분권화가 실현된다. 중앙통제가 사라지고 부품과 기계 설비들이 스스로 의사소통 하면서 작업이 이뤄지기 때문에 인간의 노동력도 거의 필요로 하지 않게 된다.



세계 분업체계 패러다임의 변화

스마트팩토리는 생산방식의 혁명적인 전환을 가져올 뿐만 아니라, 세계경제의 패러다임 변화에도 촉매제 역할을 할 것으로 예상된다. 인건비가 비싼 선진국이 인건비가 싼 개발도상국으로 생산 공장을 이전하는 기존의 패러다임이 깨질 것이다. 다시 말해 스마트팩토리는 세계 경제의 분업체제 구조를 근본적으로 바꿀 것이다. 앞으론 인건비가 싼 곳이 아닌, 소비시장이 큰 곳에 공장을 짓는 것이 유리해질 것이다. 소비시장 규모가 가장 큰 곳은 미국과 EU다. 그렇게 되면 수 십 년 간 지속돼 온 후진국 경제 개발 모델이 붕괴될 수도 있다.

예컨대 아디다스는 수 십 년만에 자국으로 복귀해 독일 안스바흐에 신발제조 스마트팩토리를 구축했고, 미국의 애틀랜타에도 스마트팩토리를 짓고 있다. 연간 100만 켤레를 생산하는 아디다스의 독일 스마트팩토리 상주 인력은 10여 명에 불과하다. 일반 신발 공장에서 600명이 매달려야 하는 일을 로봇이 거의 다 해치우고 있다. 기존 20일이 소요되던 맞춤형 신발 생산도 하루 만에 끝낼 수 있어 인간 노동력의 98% 이상이 불필요해졌다. 아디다스와 협력업체들이 아시아 지역에 직간접적으로 100만 명을 고용하고 있다는 점을 고려하면 엄청난 변화가 따를 것으로 예상된다.

스마트팩토리의 등장으로 선진국은 후진국에 제조업을 이전할 필요가 없어졌다. 그 결과 작업환경과 기술력이 좋고 시장 규모도 큰 선진국으로 다시 공장이 회귀하고 있다. 그 중에서도 미국은 세계 최대 시장이기 때문에, 제조업체들은 미국 본토에 스마트 팩토리를 짓고 각종 공산품을 생산하는 것이 유리해진다. 그렇게 되면 미국이 세계 최대 소비시장, 동시에 세계의 공장으로 변할 수 있다. 미국 등 선진국에 다시 제조업 부흥 시대가 올 수 있다는 얘기다.

그 뿐만이 아니다. 스마트팩토리는 그 자체가 황금알을 낳는 거위다. 예를 들어 독일은 인더스트리 4.0을 통해 주력산업 경쟁력을 끌어올리고, 새로운 유형의 설비를 전 세계에 판매하는 계획을 세우고 있다. 이 계획이 실현되면 독일에 미칠 경제적 파급효과가 엄청날 것으로 예상된다. 낙관적인 시나리오 기준으로 2015~2025년에 260조~552조 원 규모의 추가 성장 잠재력이 나올 것으로 분석되고 있다. 현재 독일 내에 설치된 설비 규모는 약 3,000조 원, 거기서 파생하는 유지보수 시장 규모는 매년 350조 원에 이르고 있다. 이를 전 세계로 확대하면, 그 시장 규모는 상상을 초월할 것으로 예상된다.


독일·미국·일본의 스마트팩토리 전략

현재 독일과 함께 스마트팩토리 구축에 앞장서고 있는 대표적인 국가는 미국과 일본이다. 선두주자인 독일은 정부 주도 하에 산·학·연 연계를 추진하며 공적 표준화 전략을 추진하고 있다. 자동차, 기계 및 관련 부품산업이 강한 독일은 21세기형 차세대 생산 체제를 구축해 스마트팩토리의 글로벌 표준을 장악하려 하고 있다. 장기적으론 독일 산업계 전역을 ‘세계의 공장을 만드는 공장’으로 전환하려는 구상도 갖고 있다. 반면 미국은 대기업 주도하에 개방적 구조로 시장 기반의 표준화 전략을 추진하고 있다. 미국은 사물인터넷의 연장선 상에서 새로운 사업 모델과 수익 흐름의 창출이라는 현실적 실리를 추구하고 있다. 한편 일본은 느슨한 표준 전략을 추구하며 기업들이 각개 약진하는 모양새다. JIT, 카이젠, 모노즈쿠리 같은 기존 생산성 제고 방식의 한계를 돌파하기 위한 보완적 수단으로 스마트팩토리를 활용하면서, 독일, 미국과 다른 제3의 현실적 노선을 탐색하고 있다.



ICT·제조업 강국 한국의 현실은?

한국은 한발 늦게 스마트팩토리의 중요성을 깨닫고 2014년 ‘제조업 혁신 3.0 전략’을 발표했다. 국내 중소·중견 제조업 위주의 스마트팩토리 구축 지원에 나서고 있다. 2015년에는 민관합동 스마트공장 추진단을 설립해 스마트 공장 구축 및 보급 사업 총괄 업무를 맡겼다. 추진단은 스마트공장을 2017년 5,000개, 2020년까지 1만 개, 2025년까지 3만 개로 확대한다는 계획을 세워놓고 있다. 그러나 이 지원도 실제로는 중소기업들의 공장자동화 수준에 머물러 있어 궁극적인 스마트팩토리와는 다소 거리가 멀다고 볼 수 있다.

대기업들이 구축한 스마트팩토리도 아직까진 불완전하다. 스마트팩토리는 데이터들이 공급망, 유통, 물류센터, 본사, 고객, 다른 시스템과 연결돼 보다 빠르고 효율적으로 공유되는 것이 중요한데, 한국의 제조 공장들은 이 부분에서 여전히 미흡한 상황이다. 독립적인 공장 하나의 시스템뿐만 아니라 그 공장에 부품과 재료를 제공하는 공급업체들까지도 서로 연결이 최적화 돼야 하는데, 그렇지 못한 것이 현실이다. 중소기업에서 스마트팩토리 구축이 제대로 안 되면, 그 부품으로 최종제품을 만드는 대기업의 스마트팩토리도 불완전해질 수밖에 없다.

한국도 스마트팩토리 구축에 시동은 걸었지만, 선도국가에 비해 전략적 추진과 세부 실행계획 등 측면에서 아직 많은 어려움을 겪고 있다. 범국가적인 스마트팩토리 생태계 구축에 더 많은 자원을 투입해야 하는 상황이다. 스마트팩토리 시스템의 국제표준을 주도하기 위해 국가와 산업계, 학계 등이 더 긴밀하게 힘을 합쳐야 한다.




■ 눈여겨 볼만한 투자 종목들

한국은 스마트팩토리 구축 초기 단계지만, 그만큼 관련 기업들의 성장성은 크다고 볼 수 있다. 앞으로 스마트팩토리의 설비투자가 급증할 것으로 전망되기 때문에, 그룹사 물량을 안정적으로 확보할 수 있는 대그룹 ICT 전문 계열사들이 큰 수혜를 입을 것으로 예상된다. 그 밖에도 독자적인 솔루션을 개발한 중견기업 종목들에 관심을 가질 필요가 있다. 스마트팩토리와 관련되어 있는 로봇 제조업체, 자동화 설비 전문업체 등을 살펴보는 것도 투자에 도움이 될 것이다.

▶ 에스엠코어
지난 3월 SK그룹에 편입된 물류 기반 스마트팩토리 업체다. 이미 다양한 산업분야에 솔루션을 적용해 봤다는 강점을 갖고 있다. 자동물류시스템은 업종별 또는 제품 조건에 맞는 특화된 솔루션을 갖는 게 중요한데, 에스엠코어는 한국타이어, 인도 릴라이언스, 녹십자, 한미약품 등 다양한 곳에 자동물류시스템을 납품한 경험을 갖고 있다. 국내 기업이 진입하지 못한 인도시장에서 지난 3년간 꾸준히 수주를 진행해왔다는 점도 경쟁력으로 꼽히고 있다.
SK그룹에 인수된 점도 본격적인 실적 턴어라운드에 도움이 될 것으로 보인다. SK하이닉스, SK텔레콤, SK이노베이션 등 계열사를 통해 매년 10조 원 이상 설비투자를 진행하고 있는 SK그룹은 올해도 17조 원의 투자 계획을 발표한 바 있다. 에스엠코어의 SK그룹 계열사 수주는 현재 진행형이다. 2018년 상반기에는 반도체 물류 라인 구축에도 진입할 예정이다. ‘반도체 빅사이클’을 타고 대규모 설비 투자를 진행하고 있는 SK하이닉스 등과 시너지를 낼 수 있는 사업을 함께 추진해 반도체 장비 시장에 진출하겠다는 계획을 세워놓고 있다. 증권가에선 에스엠코어의 2017년 매출을 1,006억 원으로 전망하고 있다. 2016년 504억 원의 두 배 규모다. 영업이익과 순이익도 각각 66억 원, 54억 원으로 기록해 흑자전환 할 것으로 예상된다.

▶ 포스코 ICT
포스코그룹의 ‘스마트화’의 핵심 계열사다. 포스코ICT는 연속공정의 스마트팩토리 플랫폼인 ‘포스프레임’을 개발해 2년 간 포스코 광양 후판 공장에 적용하고 있다. 데이터를 센서로 전달해주는 수준에 머물고 있는 다른 기업과는 달리, 포스코ICT는 엔지니어링 기술을 바탕으로 설비 방식에 관한 컨설팅까지 진행하고 있다. 기존 포스코 차원의 스마트팩토리 시범사업 수준에서 벗어나 본격적인 사업 수주 활동도 전개하고 있다. 현재 4~5곳의 철강·비철강 업체에 스마트팩토리 구축 컨설팅을 진행 중이다. 지난 9월에는 동화기업 수주에 성공하며 스마트팩토리 본격화에 박차를 가하고 있다.
현재 진행되고 있는 포스코ICT의 사업은 자체 검증 스마트팩토리를 타 업종 공장에 적용하고 있어, 스마트팩토리 표준 템플릿 확산을 통한 성공 모델 발굴 측면에서도 큰 의미가 있다.
향후 스마트팩토리 사업 비중이 점차 높아지면 포스코 ICT의 실적도 함께 상승할 것으로 전망된다.
스마트팩토리 뿐만 아니라 스마트빌딩 수주도 급증할 것으로 보인다. 포스코 ICT의 2018년 예상 매출액은 9,542억 원, 영업이익은 624억 원으로, 2017년보다 각각 10.1%, 19.3% 늘어날 것이라 예상된다.

▶ LS산전
LS그룹 계열사인 LS산전은 그 동안 전력·자동화 스마트그리드, 스마트팩토리 기술 개발 및 상용화에 주력해왔다. 2011년부터 약 4년 간 스마트 공장 설비에 200억 원 이상을 투자했다. 정보통신기술(ICT)과 자동화 기술을 접목해 다품종 대량 생산과 맞춤형·소량·다품종 생산이 모두 가능한 스마트 공장을 단계적으로 구축해왔다.
LS산전은 이에 머물지 않고 ICT를 적용한 스마트공장을 더 고도화시킬 계획이다. 우선 사이버 물리시스템(CPS)과 사물인터넷(IoT)을 지속적으로 도입하고, 시뮬레이션 분석을 통한 생산 시스템을 최적화해 공장 스마트화 고도화 단계까지 구현할 계획이다. 이를 위해 필요한 사이버 물리시스템(CPS)과 인터넷서비스(IoS), 사물인터넷(IoT) 내부 전문가도 지속적으로 양성하고 있다.
협력업체를 대상으로 기술 교육과 스마트 공장 현장 견학을 제공해 스마트 공장 확대 보급에도 힘을 쏟고 있다.
깜짝 실적과 저평가된 주가도 시장의 기대감을 키우고 있다. 2017년 3분기 영업이익은 시장 기대치인 440억 원을 훌쩍 뛰어 넘어 전년 대비 84% 증가한 554억 원을 기록했다. 이 같은 실적 호재는 4분기에도 계속 이어져 분기 영업이익이 전년대비 76% 상승한 485억 원에 달할 것으로 전망되고 있다.

▶ 삼성에스디에스
삼성그룹의 IT 서비스 전문 계열사다. 4차 산업혁명 시대를 맞아 스마트팩토리를 비롯한 블록체인, 빅데이터 분석, 인공지능(AI), 클라우드, 스마트 물류 등 이 회사의 신규사업들이 주목을 받고 있다.
삼성에스디에스는 지난 30년 간 삼성전자 등 다수 기업 공장과 제조 현장에 적용한 경험을 바탕으로 스마트팩토리 솔루션 ‘넥스플랜트’를 2016년 말 출시한 바 있다. 삼성전자가 국내외 라인 증설 등에 투자를 확대하고 있어 넥스플랜트 관련 매출 증가가 나타날 것으로 예상된다.
삼성에스디에스는 4차 산업혁명의 핵심으로 부각되고 있는 블록체인 기술의 대장주다. 이 기술을 활용해 2017년 4월 기업용 블록체인 플랫폼 ‘넥스레저’를 선보였고, 9월에는 은행권 공동인증에 블록체인을 적용하는 은행 공동 블록체인 인증 시스템 구축사업에 우선협상대상자로 선정되기도 했다.
삼성에스디에스의 신규 성장 사업은 2020년까지 연평균 30% 이상 성장할 것으로 전망된다. 2017년 4분기 매출 2조 5,304억 원, 영업이익 2,112억 원을 기록해 전년 동기 대비 각각 6.2%, 29.1% 증가할 것으로 예상된다. 2018년에는 매출이 사상 처음으로 10조 원을 돌파하고, 영업이익도 8,282억 원을 기록해 매출과 이익 모두가 사상 최고치에 도달할 것으로 전망된다.

▶ 효성ITX
효성그룹의 IT 전문 계열사로, 그룹 스마트팩토리 사업에서 주도적인 역할을 하고 있다. 제4차 산업혁명과 관련된 빅데이터, 변전소 자산관리솔루션(Asset Health Management Solution, AHMS), 보안솔루션 등 신규사업을 꾸준히 추진해 빅데이터·AI 기반 서비스 전문기업으로 진화하는 발판을 마련했다.
효성ITX는 현재 효성 중공업 부문이 추진하고 있는 ‘AHMS 구축 프로젝트’에 솔루션 개발 및 서비스 파트너로 참여해 빅데이터 분석 플랫폼을 구축하고 있다. AHMS는 스마트팩토리를 구현하는 핵심 기술인 빅데이터 분석 플랫폼으로, 변전소 내 주요 설비의 데이터를 수집·분석해 전력설비 생애주기 동안 사전에 고장을 예측·진단해주는 솔루션이다. 효성ITX는 빅데이터 분석 역량을 강화하기 위한 전담 연구소를 세우고 기술 인력을 확충하는 등 꾸준히 투자를 늘려왔다.

▶ 기타 종목들
- 디에스티로봇 : 제조업 및 지능형 로봇 제작업체다. 스마트팩토리 국책과제인 ‘작업자 공간공유 및 스마트 공장 적용을 위한 차세대 제조용 로봇’을 수주 받아 제작을 진행하고 있다.
- TPC : 공압 자동화 부품, 모션컨트롤, 3D프린팅, 협동로봇 등 스마트팩토리 구축을 위한 핵심 융합 솔루션 제공하는 업체.
- 현대위아 : 자동차부품 및 산업기계 제조회사로 스마트팩토리 솔루션 MMS를 개발했다.
- 다산네트웍스 : 사물인터넷 관련 장비 국산화에 성공한 업체로 스마트팩토리, 스마트스쿨, 스마트오피스, 스마트선박, 스마트도시 등 네트워크와 사물인터넷 기술을 이용한 신규 솔루션과 서비스 사업을 진행하고 있다.
- 삼익THK : LM 및 메카트로시스템 업체. 자동화 설비 전문업체로 스마트팩토리 수혜주라 할 수 있다.
- 로보스타 : 국내 산업용 로봇 1위 업체로 스마트팩토리 관련주로 분류된다.
- 신성이앤지 : 신재생에너지 기반 스마트팩토리를 구축한 업체. 지난해 11월 완공된 용인공장이 ‘클린에너지 기반 스마트 공장의 고도화 운영시스템 개발’ 모범 사례로 선정됐다.
- 알에스오토메이션 : 지난 8월 코스닥에 신규 상장됐다. 스마트팩토리 핵심 기술력인 로봇 모션 컨트롤러부터 드라이브, 센서까지 다양한 기술을 확보해 국내외 주요 관련 고객사에 솔루션을 제공하고 있다.
- 비엠티 : 배관 및 통신자재 생산업체. 스마트팩토리 용 전력에너지관리 솔루션을 개발해 현재 약 50여 곳의 공장과 솔루션 공급 협의를 진행하고 있다.



서울경제 포춘코리아 편집부 / 조용준 포춘코리아 객원기자 heme121@naver.com