원프레딕트, AI 생산 프로세스 최적화 지원 솔루션 ‘눈앞’

예지보전 넘어 자동화공정 토탈 모니터링·관제·제어 솔루션 개발 임박

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“시장에 산업용 AI 솔루션들이 많이 나오고 있지만, 실제 상담을 받아보면 아직 구체적인 사용예시와 성공사례 등은 여전히 찾기 힘들어요.”

제조공정의 효율, 생산성 향상을 목표로 솔루션을 검토하고 있는 창원 산단 지역의 한 제조기업 담당자의 말이다. 전세계적인 열풍 속에 AI는 어느 새 우리 삶 속에 깊숙이 스며들었지만, 산업 분야는 여전히 더딘 상태다. 실제 본지가 지난 1월 한 달간 진행한 관련 시장조사 결과 제조기업들이 AI 솔루션을 도입하지 않은 이유로 29.4%가 “적합한 솔루션을 찾지 못했다”라고 답했다. 비용 부담(35.3%) 다음으로 높은 수치다.

사진: Unsplash 의 Minku Kang

산업 내 AI 도입, 확산이 더딘 이유로는 필수 조건 중 하나인 데이터에 있다. 곳곳에서 방대하게 쏟아져 나오는 일상 내 데이터와 다르게 산업 내 데이터는 여전히 암묵지에 가깝다. 제조데이터만 생각해 봐도 각 기업마다 고유의 노하우 등이 담겨 있는 데이터는 기밀에 가까워 공유는 물론, 일반화하기도 어려운 게 사실이다. 급격한 디지털 전환 흐름 속에 AI 기술 도입이 필수로 인식되고 있는 가운데, 결국 자동화 분야에서 풀어야 할 숙제다.

그럼 AI가 어떻게 접목돼 산업 지형을 바꿀 수 있을까. 한 기업이 그 해답을 들고 나왔다. 바로 설비 예측진단 솔루션 ‘가디원(GUARDIONE)’으로 유명한 원프레딕트(대표 윤병동)다. 원프레딕트를 단순히 예지보전 솔루션 전문기업으로 알고 있는 경우가 많은데, 실상은 그렇지 않다. ‘가디원’만 해도 자체 개발한 산업 AI가 적용돼 있고, 이 기술을 바탕으로 지난 2021년 과기정통부로부터 ‘우수 기업연구소’로 선정되기도 했다.

원프레딕트 윤병동 대표(서울대 기계공학부 교수)는 “원프레딕트는 기본적으로 산업용 AI 기술을 기반으로 한다”면서, “예지보전으로 시작했지만, 결국 AI 기술을 활용해 산업 전반의 다양한 지표들을 분석해 부가가치를 높이는 방향으로 기술개발 및 비즈니스를 확대해 나가고 있다”고 밝혔다.

딥러닝 연구, ‘알파고’ 이슈 보다 빨랐다

2016년 3월, 한국의 프로바둑 기사 이세돌 9단과 인공지능 ‘알파고’의 세기의 바둑대결이 펼쳐졌다. 당시 알파고가 보여준 인공지능의 현재는 모두를 놀라게 했고, 한국은 물론 전 세계는 ‘인공지능’ 신드롬에 휩싸였다. 윤병동 대표의 연구실의 딥러닝 논문은 이보다 앞선 2013년에 나왔다. 윤병동 대표는 “2004년부터 독립적인 연구자로 데이터 기반으로 다양한 산업 자산들에 대한 수명 예측 등 연구를 해왔다”면서, “대학 연구실에서 2013년에 딥러닝 연구 논문을 발표했고, 2016년 사회적 이슈와 함께 산업에서 다양한 프로젝트 요구가 이어졌다”고 말했다.

그렇게 10년 넘게 이어져 온 윤 대표의 연구개발은 창업으로 이어졌고, 2016년 10월 원프레딕트가 세워졌다. 원프레딕트의 기술력이 업력을 뛰어넘는 이유다. 윤 대표는 “원프레딕트의 기술은 기계공학이라는 역학, 좀더 크게 도메인 지식에 AI 기술이 가미돼 훨씬 하이레벨한 분석을 보여준다”면서, “그간 연구하고 쌓아온 도메인 지식과 AI 기술이 산업 내 경쟁사 대비 그 깊이가 다르다고 생각한다”고 강조했다. 실제 원프레딕트는 세계적으로 권위있는 학회인 ‘PHM소사이어티’가 주관하는 산업 데이터 분석 대회(Global Data Challenge)에서 잇따라 1위를 차지하며, 국내외에서 기술적 성과를 입증했다.

진화하는 ‘가디원’, 진동부터 운전인자까지 ‘유일무이’ 토탈 분석
… ‘가디원 터보’, 오진 없애고 원인 분석까지

원프레딕트의 솔루션과 기술력은 ‘가디원(GUARDIꠓONE)’ 시리즈로 대표된다. 가디원 시리즈는 그간 다양한 산업 분야에서 설비 상태 진단, 미래 상태 예측 등을 수행하며, 분야에 따라 ‘가디원 변압기’, ‘가디원 터빈’, ‘가디원 베어링’ 등으로 적용 영역을 확대해 왔다. 수년간 현장에서 기술력을 쌓아온 ‘가디원 시리즈’는 지난해를 기점으로 기술적 변곡점을 맞았다.

어떻게 보면 학습 데이터가 늘어나면서 성장하는 AI와 궤를 같이 한다. 윤병동 대표는 딥러닝 기반의 ‘가디원 터보’를 예로 들었다. 가디원 터보는 발전기, 가스·증기 터빈, 원심 압축기, 원심 펌프 등 대형 회전 장비의 상태 진단 솔루션이다. 그동안 모터, 터보 등 각종 설비에 대한 예지보전은 진동과 온도·압력 등 기타 운전인자 분석 등으로 방법으로 갈렸다. ‘가디원 터보’는 이 두 가지 인자를 함께 토탈 분석한다. 윤병동 대표는 “진동 데이터와 기타 운전인자 데이터 분석 방법은 각각 장단점이 뚜렷하다”면서, “진동 데이터는 이상 진단은 하지만 원인을 찾기 어렵고, 기타 운전인자 데이터에 따른 분석은 오진이 많다”고 말했다.

원인을 알 수 없는 진단은 현장에서 원인에 대한 추가 분석을 해야 하고, 오진이 많은 경우 결국 솔루션의 신뢰도에 문제가 생길 수밖에 없다. 윤 대표는 “처음 진동으로만 서비스를 제공하면서, 어느 하나의 데이터만 편중해서 보면 잘못된 판단을 할 수밖에 없다는 결론을 내렸다”면서, “수년간 실제 수많은 현장 작업자들과의 인터뷰 등을 통해 그분들의 노하우 및 전문지식은 물론, 각종 데이터의 종합적인 분석으로 예측을 넘어 정확한 진단과 처방까지 솔루션에 녹여냈다”고 설명했다.

현재 개발이 완료된 ‘가디원 터보’는 지난해 글로벌 석유화학 기업을 시작으로, 올해 발전사 등에의 본격적인 공급확대를 앞두고 있다. 윤 대표는 “원래 공장마다 설비 구성이 달라 솔루션 제공을 위해 별도 커스터마이징 시간이 소요되지만, 원프레딕트는 이 과정을 최소화하는 작업도 완료됐다”면서, “동시에 멀티사이트 공급이 가능한 구조도 완성했다”고 강조했다.

전체 생산공정단 분석 솔루션, ‘가디원 PdX’ 개발중
… 생산 프로세스 최적화 지원

‘가디원 터보’를 기점으로 단순 예지보전 솔루션에서 탈피하고 있는 원프레딕트는 다음 단계로의 진입을 시작했다. 올해 출시 예정인 ‘가디원 PdX’가 시작이 될 것으로 보인다. 윤병동 대표는 “지난해 프로젝트로 국내 대표적인 디스크리트(Discrete) 생산공정에 ‘가디원 PdX’를 공급했다”면서, “단순 설비단을 넘어 생산공정단 전체를 아우르는 솔루션으로 프로젝트를 수행하면서 100개가 넘는 유즈케이스가 만들어졌다”고 전했다.

이어 윤 대표는 “처음에는 예지보전 관점에서 특정인자를 도출했는데, 이 인자들이 품질, 정비, 생산성 관점에까지 작동하는 것을 발견했다”며, “65% 품질, 25% 정비 이슈, 나머지가 예지보전 쪽이었다”고 설명했다. 원프레딕트는 현재 이 프로젝트를 기반으로 ‘가디원 오토메이션’(가칭) 솔루션 상품화 개발을 진행하고 있다.

설비단을 넘어 공정단 전체의 진동, 전류, 운전 데이터 등을 토탈 분석해 모니터링에서부터 예지보전, 제어까지 나아간다. 본격적인 생산 프로세스 최적화를 지원하는 올인원 솔루션이다.

성장 모멘텀 완성한 원프레딕트, 2024년 ‘글로벌기업’ 도약의 해로...

원프레딕트가 기술과 솔루션의 진화와 함께 성장 모멘텀을 완성했다. 성장에도 급격한 가속도가 붙을 것으로 보인다. 윤병동 대표는 “2024년은 솔루션도, 비즈니스도 틀을 깨고 나가는 원년이 될 것”이라고 힘줘 말했다. 윤 대표는 “그간 집중했던 프로세스 산업에서 디스크리트 산업으로, 국내에서 해외로 비즈니스 역량을 결집해 나가려고 한다”고 강조했다.

원프레딕트의 분야별 솔루션 완성과 커스터마이제이션 비즈니스 방식을 아우르는 비즈니스 다각화는 그야말로 퀀텀 점프 ‘원년’도 기대하게 했다. 국내를 넘어 글로벌 시장에도 진출한다. 첫 타깃은 미국. 이미 미국 내 자회사 설립을 통해 영업 조직 세팅을 완료했다.

원프레딕트 윤병동 대표는 “원프레딕트의 최종 목표는 글로벌 시장에서 인정받는 산업용 AI 전문기업”이라며, “올해안에 기술적으로도, 비즈니스적으로도 의미있는 움직임을 증명해 보일 것”이라고 강조했다.

 

최종윤 기자 editor@infothe.com

 

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