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청색경제

2024년에 주목해야 할 지속가능한 혁신 기술 트렌드

인더스트리 5.0과 청색기술이 핵심

지구촌의 많은 기업들이 지속가능성을 위한 여정을 시작했다. 전 세계 기업들은 새해 2024년에는 가장 큰 영향력을 발휘할 수 있는 혁신의 우선순위를 정하는 것이 과제가 될 것이다.

지속가능한 기술은 환경뿐만 아니라 수익에도 도움이 되는 것으로 입증되면서 빠르게 발전하고 있다. 최근 '지속가능한 기술'을 2024년 최고의 전략 기술 중 하나로 선정한 미국의 리서치 회사 '가트너(Gartner Inc.)'는 최고정보책임자(CIO)의 4분의 1이 지속가능한 기술의 영향력과 연계될 것이라고 예측했다. 그러나 지속가능성을 높이기 위한 경쟁에서 기업들은 점점 더 많은 선택지에 직면하고 있다.

이제 2024년에 가장 큰 영향을 미칠 몇 가지 지속가능한 기술 트렌드와 도전 과제를 살펴보고자 한다.

생산 전반의 자동화 발전
여러 부문에 걸쳐 제품, 소프트웨어, 데이터의 융합이 증가함에 따라 기업은 제품 설계와 제조 공정 모두에서 탄소발자국(carbon footprint)을 줄일 수 있는 소중한 기회를 창출하고 있다. 모든 형태의 자동화는 이러한 지속가능성의 이점을 대규모로 제공하는 데 중요한 역할을 하게 된다.

많은 기업이 이미 '로봇 프로세스 자동화(RPA)' 및 '디지털 프로세스 자동화(DPA)'와 같은 자동화 전략 활용을 시작했지만 지금부터 더 나아갈 수 있다. 인간을 아예 배제하는 것이 아니라 인간의 역량을 결합하고 증강해주는 하이퍼오토메이션(Hyperautomationㆍ초자동화)은 전력 소비와 폐기물 감소 등 다양한 지표에서 더 큰 효율성을 약속하는 차세대 영역이다.

예컨대, 한 선도적인 일용 소비재 공급업체는 제조 공정에서 이상 징후와 오작동을 감지하고 예방하는 AI 기반 시스템을 개발했다. 이 시스템은 전 세계 800개 이상의 생산 라인에 도입되어 제조 사이클 시간을 최대 15% 단축하는 동시에 회사의 탄소발자국을 크게 줄였다. 이러한 자동화 적용은 생산성 향상 외에도 자동화 시스템이 실시간으로 이상 징후를 감지한 다음 조립 라인에서 영향을 받는 요소를 식별, 격리 및 문제 해결하므로 다운타임과 낭비를 줄일 수 있게 된다. 이러한 시스템은 사람이 직접 개입할 필요가 없고 실시간으로 대응할 수 있기 때문에 일반적으로 단 몇 분 동안의 생산 결함으로 인해 발생할 수 있는 제품 손상을 방지할 수가 있다.

AI와 자동화: 제품 수명 주기 전반에 걸쳐 지속가능성의 중요성 확대
자동화는 단순히 지속가능한 생산을 개선하는 데 그치지 않고 지속가능한 디자인 목표를 발전시키는 핵심 요소다. 자동화 기술을 AI 및 클라우드와 같은 다른 획기적인 기술과 결합하면 기업이 제품 수명 주기 초기에, 즉 디자인 프로세스의 시작 단계에서 지속가능성 목표를 달성하는 데 도움이 될 수 있다.

AI와 자동화를 통해 제품 수명 주기 전반에 걸쳐 지속가능성을 구현하는 방법에는 다음과 같은 몇 가지 예가 있다.

◆임베디드 만물인터넷(IoT) 구성 요소를 통한 온실가스(GHG) 배출량 모니터링 및 모델링

◆구성 요소 수준에서 전력 소비를 자동화하여 안전성을 저해하지 않으면서도 지속 가능한 개선을 달성할 수 있도록 지원

◆고급 AI 및 자동화를 활용하여 더 가벼운 제품을 설계함으로써 향후 제품 수명 주기의 모든 단계에서 탄소 발자국 축소

특히, 자동화 기술을 블록체인과 함께 사용하면 지속가능성 노력을 공급망으로 확장하여 파트너 조직이 동일한 표준을 준수하고 있다는 가시성과 확신을 제공할 수 있다.

시뮬레이션이 발명에 영감을 줄 수 있을까?
메타버스(metaverse)가 비즈니스에 주는 가치는 무시하기에는 너무 중요하다. 메타버스에서 디지털 트윈 시뮬레이션, 가상 교육 프로그램, R&D의 채택이 증가하면서 지속가능성이 주요 이점 중 하나로 떠오르고 있다. 예를 들어, 고위험 산업에서의 가상 훈련은 자원과 장비 사용을 간소화하고 안전 및 성과 결과를 개선한다.

2024년에는 탈탄소화가 디지털 트윈 기술의 성장 동력이 될 것으로 예상된다. 예를 들면, 전통적으로 탄소 집약적인 분야인 항공우주 및 방위 산업은 탄소 발자국을 줄이기 위해 디지털 트윈 기술에 대한 투자를 40%까지 늘렸다. 자동차 업계에서도 탈탄소화를 위해 수소 연료와 전기 배터리 사용을 검토하는 조직이 많아지면서 이와 비슷한 노력이 진행되고 있다.

하지만 디지털 트윈 기술을 사용하면 엔지니어는 개발 초기 단계에서 여러 시나리오를 평가해야 한다. 미국의 경우 항공우주 및 방위 기업의 4분의 3이 제품 개발 및 운영 초기 단계부터 디지털 트윈을 사용하면 즉각적인 가치를 얻을 수 있다고 답했다. 엔지니어는 디지털 트윈을 통해 설계 프로세스의 각 단계를 가상으로 검증할 수 있으므로 프로토타입 제작은 물론 테스트 시간과 비용을 절감할 수가 있다. 이 외에도 이 기술은 기존 엔진의 효율성을 높이고 활용도를 개선하여 배출되는 탄소를 상당량 절감할 수 있게 된다.

심각한 도전에 직면한 지속가능성
모든 기업은 수익을 개선하고, 생산성을 높이며, 폐기물을 줄이고, 에너지 소비를 줄이기를 원한다. 그러나 미국의 경우만 봐도 지속가능성을 위한 노력은 일부 주에서 기업과 입법자들 사이에서 반(反) ESG 정서가 확산되는 등 여러 방면에서 반발에 직면하고 있다. 자동차와 같이 탄소 집약적인 산업 전반에서 지속가능한 기술은 새로운 길을 제시하지만, 적어도 초기에는 비용 증가를 수반한다.

가격에 대한 민감성은 지속가능성 노력의 또 다른 중요한 과제다. 세계 경제가 불확실한 상황에서 원자재 가격의 변동성은 공급망을 압박하고 있다. 컴퓨터 집약적인 애플리케이션의 사용과 같은 일부 사례에서는 솔루션 자체가 탄소 배출에 미치는 영향이 명확해지면서 논란을 불러일으키고 있다.

지속가능한 기술에 대한 또 다른 주요 위협은 사이버 보안에서 비롯된다. 과거에는 수작업으로 이루어지던 프로세스가 디지털화되고 시스템이 상호 연결됨에 따라 사이버 공격으로 인한 위험도 커지고 있다. 예컨대, 미국에서는 2023년 상반기에 제조업 부문은 이전 기간에 비해 공격이 53% 증가했다. 디지털 제조가 지속가능한 혁신을 계속 추진하려면 기업은 변화하는 디지털 위험 환경에 대한 회복탄력성을 높이는 데 투자해야 한다.

2024년 이후의 지속가능한 기술
여러 어려움에도 불구하고 대중은 기후 문제 해결을 위한 기술력을 점점 더 많이 인식하고 지지하고 있다. 지속가능한 기술의 혁신 속도가 가속화됨에 따라, 지속가능성은 새로운 비즈니스 프로세스를 수립하고 기존 프로세스를 개선하는 데 있어 주요 동력이 될 것이다. 빠르게 진화하는 기술 환경 속에서 수많은 선택지가 있는 만큼, 기업은 자신이 창출하는 진정한 가치와 지속가능성이 제공하는 경쟁 우위에 대해 경계를 늦추지 말아야 한다.

많은 기업이 새롭게 여정을 시작한 새해는 인간중심, 지속가능성, 회복탄력성이란 3가지 핵심의 '인더스트리 5.0'과 함께 해야 하며, 그 중심에 청색기술이 있음을 인식해야 한다. 

요컨대, 2024년에는 기업들이 가장 큰 영향력을 발휘할 수 있는 혁신의 우선순위를 정하는 것이 과제가 될 것이다.

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