Asset Administration Shell 기술의 표준 규격과 제조 산업에서의 적용 사례 분석

1. 요약

• 이 리포트는 Asset Administration Shell(AAS) 기술의 표준 규격을 설명하고, 이를 제조 산업에 어떻게 적용할 수 있는지 분석하는 것을 목적으로 합니다. Industry 4.0과 AAS의 중요성, International Digital Twin Association(IDTA)의 표준, 자산의 생애 주기 관리, 스마트제조혁신협회의 역할, 그리고 디지털 트윈과 AAS의 실제 적용 사례 등을 다룹니다. 또한 중소벤처기업부와 스마트제조혁신협회가 주도하는 AAS 기반 제조 데이터 수집 및 저장 실무 교육을 통해 제조업의 디지털 전환을 촉진하고 있으며, GAIA-X 프로젝트와 중소기업의 디지털 경쟁력 강화를 위한 국제 협력에 대한 내용도 포함되어 있습니다. 이를 통해 AAS 기술이 제조 데이터의 효율적인 관리와 경제적 가치 창출에 어떻게 기여할 수 있는지 설명합니다.

2. Asset Administration Shell 기술의 표준 규격

• 2-1. Industry 4.0과 AAS

• Industry 4.0은 제조업에서의 디지털화와 자동화를 촉진하는 개념입니다. Asset Administration Shell(AAS)은 Industry 4.0의 핵심 구성 요소로서 장비와 설비의 정보를 디지털화하고, 이를 통해 기기간 소통, 상호 운용 및 데이터 교환을 원활히 하기 위한 표준 방식입니다. 따라서 Industry 4.0의 목표를 달성하는 데 있어 AAS는 매우 중요한 역할을 합니다.

• 2-2. International Digital Twin Association(IDTA)의 표준

• International Digital Twin Association(IDTA)는 디지털 트윈 표준을 개발하고 촉진하는 국제 단체입니다. IDTA는 AAS를 기기와 시스템 간 상호운용성을 위해 필수적인 구성 요소로 지정하고 있으며, 이를 통해 장비/설비 정보를 디지털로 표현하고 관리하는 방식을 표준화하고 있습니다. 이는 유럽연합이 추진 중인 가이아엑스 프로젝트와도 긴밀하게 연계되어, 데이터 공유와 활용의 규칙과 범위를 정의하는 데 있어 중요한 역할을 하고 있습니다.

• 2-3. 디지털화된 자산의 생애 주기 관리

• AAS는 자산의 생애 주기를 디지털로 관리하는 데 중요한 도구입니다. 스마트제조혁신협회와 중소벤처기업부는 AAS 기반 제조 데이터 수집 및 저장 체계 실무교육을 통해 이를 실무에 적용하고 있습니다. 이번 교육과정은 19개 지역 테크노파크(TP)의 스마트제조혁신센터 직원 및 스마트공장 전문가를 대상으로 진행되며, AAS 기반의 데이터 수집 및 저장기술 체계를 이해하고 실습할 수 있는 기회를 제공하고 있습니다. 이를 통해 제조 데이터의 효율적인 관리와 활용을 촉진하고 있습니다.

3. 스마트제조혁신협회와 AAS 기반 제조 데이터 교육

• 3-1. 스마트제조혁신협회 업무 소개

• 스마트제조혁신협회는 중소벤처기업부, 스마트제조혁신추진단과 함께 다양한 제조 혁신 활동을 전개하고 있습니다. 이 협회는 제조업의 디지털 전환을 촉진하기 위해 다양한 교육 프로그램과 지원 활동을 추진하고 있습니다.

• 3-2. AAS 기반 제조 데이터 수집·저장 실무 교육

• 스마트제조혁신협회는 중소벤처기업부와 스마트제조혁신추진단과 협력하여 AAS(Asset Administration Shell) 기반 제조 데이터 수집 및 저장 체계를 이해하고 실무에 적용할 수 있는 교육과정을 운영 중입니다. 이 교육과정은 19개 지역 테크노파크(TP) 내 스마트제조혁신센터 직원 및 스마트공장 전문가를 대상으로 하며, 이론과 실습 과정을 포함하고 있습니다. 2024년 7월 20일 발표된 바에 따르면, 이번 교육은 기존 교육의 폭발적인 수요에 대응하여 추가 개설되었습니다.

• 3-3. 교육 프로그램의 효과

• 이번 AAS 기반 제조 데이터 수집·저장 실무 교육의 주된 목표는 실제 제조 현장에서 데이터를 효과적으로 수집하고 저장할 수 있는 기술을 습득하는 것입니다. 교육 프로그램을 통해 스마트공장 전문가 및 관계자들은 AAS 기반 기술에 대한 기반 지식과 배경, 기술 체계를 이해하고, 이를 제조 현장에서 실제로 적용할 수 있게 됩니다. 이번 교육은 앞으로의 스마트제조 혁신을 주도할 인재를 양성하는 중요한 계기가 될 것입니다.

4. 디지털 트윈 및 AAS 기술의 실제 적용 사례

• 4-1. 디지털 트윈 개념과 중요성

• 디지털 트윈은 물리적 자산의 디지털 복제물로, 실제 자산의 상태를 실시간으로 반영하고 예측할 수 있는 중요한 기술입니다. 특히 제조업에서는 설비의 열화나 마모 상태를 파악하고, 향후 발생할 품질 문제나 고장을 예측하는 데 활용됩니다. 예를 들어, 제조 공장 내의 원부자재와 부품을 디지털 트윈으로 표현함으로써, 전체 생산 공정을 최적화하고 경제적 가치를 창출할 수 있습니다.

• 4-2. 가상 제조 기반의 자율 생산 공장

• 가상 제조 기반의 자율 생산 공장은 디지털 트윈 기술을 활용하여 물리적 설비와 가상 설비 간의 연계성을 극대화합니다. 디지털 트윈 설비는 실제 장비가 열화되거나 마모되는 것을 방지하는 데 도움을 줍니다. 또한 빅데이터 분석 및 인공지능 학습을 통해 기존 설비 데이터를 활용하여 모델링을 진행하고, 이를 통해 경제적 가치를 창출할 수 있는 자율 생산 시스템을 구현합니다.

• 4-3. AAS와 디지털 트윈을 통한 경제적 가치 창출

• Asset Administration Shell(AAS)은 장비와 설비 정보를 디지털로 표현하고, 안전한 통신 인터페이스를 제공하며, 자산의 통합 관리 기능을 수행하는 핵심 기술입니다. AAS는 자산의 모든 정보를 디지털로 표현하고 제어된 엑세스를 제공하여, 자산의 생애주기 전체를 관리할 수 있습니다. 이를 통해, 경제적 가치 창출과 제조 경쟁력 강화에 기여합니다. 특히 중소벤처기업부와 스마트제조혁신협회의 노력으로 AAS 기술이 제조 데이터 수집 및 관리에 널리 활용되고 있습니다.

5. 제조 산업의 디지털 전환과 AAS 기술의 역할

• 5-1. 제조 데이터 거래 및 활용

• CPS(Cyber Physical System)는 가상-실제 공장을 연결하여 최적의 생산체계를 구현하는 시스템입니다. Asset Administration Shell(AAS)은 장비 및 설비 정보를 디지털로 표현하기 위한 표준 방식으로, 기기간 소통, 상호 운용, 데이터 교환을 원활히 하기 위한 국제 데이터 표준 체계(안)입니다. 중소기업이 제조 데이터를 거래하거나 활용할 경우 특정 국가나 특정 플랫폼에 종속되지 않도록 유럽연합(EU)가 추진 중인 가이아엑스(GAIA-X) 프로젝트에 참여하는 방안도 긴밀히 협의해 나가고 있습니다. 가이아엑스는 아마존, 구글 등 미국 기업 주도의 데이터 생태계에 대응하기 위한 유럽 주도 프로젝트로, 데이터 공유 및 활용을 위해 필요한 규칙과 범위를 정의하는 규정을 마련하고 있습니다. 중소벤처기업부는 2021년부터 본격 가동될 클라우드 기반 인공지능 제조 플랫폼(KAMP) 구축에도 독일과의 협력 성과를 적극 활용할 계획을 가지고 있습니다. 중기부 박영선 장관은 중소기업이 디지털 전환을 통해 제조 경쟁력을 강화하기 위한 국제적인 협력 기반을 마련했다는 점에서 이번 협약의 의미를 강조했습니다. 또한 제조 데이터를 통해 얻는 이익을 기업에 되돌려 주는 '마이제조데이터'가 제대로 작동하려면 참여 기업들이 서로 간에 합의한 규칙에 따라 기여한 만큼 이익을 가져가는 공정한 거래 환경 조성이 중요하다고 언급하며, 양국 간 협력을 통해 제조 데이터를 자유롭고 투명하게 공유하고 거래하는 환경이 조성되면 소수가 데이터를 독점하는 플랫폼 경제에서 누구나 쉽게 참여할 수 있는 개방적인 프로토콜 경제로의 패러다임 전환을 지원하는 계기가 될 것이라고 기대를 표명했습니다.

• 5-2. GAIA-X 프로젝트와 국제 협력

• GAIA-X 프로젝트는 아마존, 구글 등 미국 기업 주도의 데이터 생태계에 대응하기 위한 유럽 주도 프로젝트입니다. 이 프로젝트는 데이터 공유 및 활용을 위해 필요한 규칙과 범위를 정의하는 규정을 마련하고 있으며, 중소벤처기업부는 GAIA-X와의 협력을 통해 중소기업이 제조 데이터를 특정 국가나 특정 플랫폼에 종속되지 않도록 지원하고 있습니다. 중기부는 또한 2021년부터 본격 가동될 클라우드 기반 인공지능 제조 플랫폼(KAMP) 구축에도 GAIA-X와의 협력 성과를 적극 활용할 계획입니다. 박영선 장관은 이번 협약이 우리 중소기업이 디지털 전환을 통해 제조 경쟁력을 강화하기 위한 국제적인 협력 기반을 마련한 데 큰 의미가 있다고 설명했습니다.

• 5-3. 디지털 전환을 통한 중소기업 제조 경쟁력 강화

• 중소벤처기업부는 중소기업의 디지털 전환을 통해 제조 경쟁력을 강화하기 위해 다양한 국제 협력 기반을 마련하고 있습니다. GAIA-X 프로젝트와의 협력은 중소기업이 제조 데이터를 특정 국가나 특정 플랫폼에 종속되지 않고 자유롭게 거래 및 활용할 수 있도록 지원하는 중요한 발판이 됩니다. 박영선 장관은 '마이제조데이터'가 제대로 작동하려면 참여 기업들이 합의한 규칙에 따라 공정한 거래 환경을 조성하는 것이 중요하다고 강조했습니다. 이를 통해 소수가 데이터를 독점하는 플랫폼 경제에서 벗어나, 누구나 쉽게 참여할 수 있는 개방적인 프로토콜 경제로의 전환을 지원하고자 하는 기대감을 밝혔습니다.

6. 결론

• 이번 리포트는 Asset Administration Shell(AAS) 기술의 표준 규격과 제조 산업에서의 적용 사례를 면밀히 분석했습니다. AAS는 Industry 4.0 시대로의 전환에 핵심적인 역할을 하며, 이를 통해 제조 데이터의 수집과 관리가 더욱 효율적으로 이루어집니다. 스마트제조혁신협회와 중소벤처기업부는 AAS 교육을 통해 전문가들을 양성하고 제조업의 디지털화를 촉진하고 있습니다. GAIA-X 프로젝트와의 국제 협력은 제조 데이터의 자유롭고 공정한 거래 환경을 조성하는 중요한 요소로 작용하며, 중소기업의 디지털 전환을 지원합니다. 앞으로의 연구에서는 다양한 산업 분야에서의 AAS 기술의 추가 응용 가능성을 탐구하고, 더 나아가 디지털 트윈과의 통합을 통해 스마트 제조 공장의 자율성과 생산성을 극대화할 수 있는 방안을 모색해야 할 것입니다. 이러한 연구는 제조 업계의 경쟁력을 한층 높이고 경제적 가치를 실현하는 데 기여할 것입니다.

7. 용어집

• 7-1. Asset Administration Shell(AAS) [기술]

• Industry 4.0의 일환으로 자산의 디지털 트윈을 구현하는 데 사용되는 기술. IDTA의 표준에 따라 개발되며, 자산의 생애 주기 관리를 효율적으로 할 수 있게 돕습니다.

• 7-2. 스마트제조혁신협회 [기관]

• 중소벤처기업부와 협력하여 AAS 기반의 제조 데이터 수집 및 저장 체계에 대한 교육을 진행하는 기관. 스마트 공장 전문가들을 대상으로 교육을 진행하며 디지털 전환을 촉진합니다.

• 7-3. 디지털 트윈 [기술]

• 실제 물리적 시스템의 디지털 복제본을 생성하여 시스템의 상태를 모니터링하고 예측할 수 있는 기술. AAS 기술과 밀접한 관련이 있습니다.

• 7-4. GAIA-X 프로젝트 [프로젝트]

• 유럽연합이 추진 중인 프로젝트로, 데이터 공유와 활용을 위한 규칙과 범위를 정의합니다. AAS 기술의 국제적 활용을 촉진하기 위해 주요한 협력 기반이 됩니다.

8. 출처 문서

• 스마트제조혁신협회, AAS기반 제조데이터 수집·저장 교육 추가 개설https://www.etnews.com/20210520000117
• 가상 제조 기반의 미래 자율생산 공장 만들어 가야...https://www.industrynews.co.kr/news/articleView.html?idxno=48629
• 기술감정, 내기술거래http://ktcb.ktab.kr/home/customer/notice/761&page=133