대부분 산업 설비들은 유한한 설계 수명을 가진다. 이에 기업들은 설비에 맞는 유지보수 전략을 가지고 설비를 관리해 왔다. 지금까지의 일반적인 유지보수는 현장 설비관리자에 의해 직접 설비 상태를 모니터링하면서 이상 상황 발생 후에 대응하는 아날로그 수동적 방식으로 진행돼 왔다. 하지만 최근 들어 IoT, 무선통신, AI와 같은 기술의 발전과 더불어 ‘설비 예지보전(Predictive Maintenance)’이라는 유지보수의 디지털화가 빠르게 진행되고 있다.
설비 예지보전은 대상 설비에서 계측된 센서 데이터를 산업AI(= 도메인지식 + AI) 기술을 통해 분석한다. 이를 통해 설비의 현재를 넘어 미래의 상태까지 파악하고, 최적의 유지보수 시점과 업무를 제안하며 스마트팩토리의 핵심 솔루션으로 자리잡고 있다. 예지보전 연구는 불과 20년도 안 된 신생 분야이지만, 이미 글로벌에서 설비 예지보전 솔루션의 시장 규모는 42억 달러 (한화 약 5조 7천억 원)를 돌파했으며, 2026년에는 159억 달러 (한화 21조 6천억 원) 규모까지 급성장할 것으로 관측되고 있다.
설비 예지보전 기술이 빠르게 성장할 수 있었던 배경으로는 △산업 현장 내 안전의식 대두 △아날로그식 업무에 따른 설비 운영관리 비용 증대 △현장 설비 관리자의 부족 현상 등을 꼽을 수 있다. 이번 글은 이러한 배경에 따른 설비 예지보전 솔루션의 도입 효과와 실제 산업 사례를 살펴보도록 하겠다.
우리나라를 비롯한 선진국에서의 산업화는 1960년대부터 70년대까지 본격적으로 진행됐다. 그렇기 때문에 대부분 산업 설비들은 이미 노후화가 진행되고 있으며, 언제든 사고 위험에 노출되어 있다. 이에 최근 대형 플랜트를 중심으로 불시 설비 고장을 예방하기 위해 산업AI를 기반으로 하는 설비 예지보전 솔루션의 도입이 활발해지고 있다. 특히 대형·특고압 설비를 이용하는 전력업계 및 정유, 석유화학 플랜트에서는 주요 설비의 불시 고장이 화재, 폭발 등 대형 사고로 이어질 수 있기 때문에 더욱 중요하다고 할 수 있다. 현장 설비관리자가 포착하기 어려운 설비의 진동, 전류, 소음 등 정형(structured) 데이터를 분석해 결함 발생 가능 시점, 결함 부위, 원인과 처방까지 제공해주기 때문에 대형 사고를 미연에 방지할 수 있다. 실 사례로 국내의 한 정유화학사는 예지보전 솔루션 도입 후 2달만에 모터 내 고정자 결함을 파악해내 적시에 설비를 보수하고 큰 사고를 예방하는 효과를 본 적이 있다.
또한 해당 솔루션들은 기존의 아날로그적인 사후 보전 방식에서는 알 수 없었던 설비의 미래 상태 트렌드 및 예상 수명에 대한 정보를 가시적으로 제공함으로써 설비 운영관리에 투입됐던 비용을 절감하는데 기여하고 있다. 설비 담당자들은 해당 인사이트를 활용해 체계적이고 선제적인 유지보수를 진행하고, 이는 설비 수명 연장으로 인한 투자 수익의 향상 및 유지보수 비용의 절감으로 이어지고 있다. 실제로 한국서부발전공사는 원프레딕트가 개발한 산업AI 기반 설비 예지보전 ‘가디원’ 솔루션을 도입한 후, 사전 고장 예측을 통해 핵심 설비·기자재를 미리 입고해 수리, 정상 가동까지 수개월이 걸리는 리소스와 다운타임을 줄이고, 풍력발전 호기별로 연간 5억 2,000만원, 전체 8호기로 계산할 경우 약 42억 원의 경제적 효과가 발생할 것으로 추정하고 있다.
그 밖에도 업무 효율성 향상 역시 예지보전 솔루션이 제공하는 주요 효과 중 하나다. 설비 관리 부서가 담당해야 할 설비는 수천 수만 대가 넘고 그 종류 또한 무수히 많다. 이는 산업 발전에 따라 앞으로 지속적으로 증가할 숫자다. 하지만 그 많은 설비와 부가 업무를 담당할 전문 인력의 수는 은퇴, 생산·현장직 기피 등으로 인해 점차 줄어들고 있는 추세다. 예지보전 솔루션은 이렇게 점점 사라지는 고숙련 전문가의 인사이트를 자산화해 제공하고 번거롭고 수동적이던 업무를 디지털화 한다. 그 덕분에 신입 설비 관리자도 쉽게 설비의 상태를 파악할 수 있고, 설비 관리자는 이전보다 고부가가치의 업무에 집중할 수 있다.
결론적으로 현장 내 디지털 유지보수 업무(예지보전)의 도입은 눈에 보이는 설비의 다운타임 감소 및 운영·관리 비용 절감뿐만 아니라, 산업재해 최소화, 현장 설비 관리 전문가 지원 등 비가시적인 부분에 있어 기여하는 바가 크기 때문에 장단기적 ROI(투자 대비 효과) 관점에서 매우 훌륭한 선택이다. 이것이 바로 설비 예지보전 시장이 매우 가파른 성장세를 경험하고 있는 이유이며, 당신이 바로 지금 도입해야 하는 이유이다. 산업 설비 예지보전은 예상보다 훨씬 혁신적이고 폭발적 성과를 가지고 올 것이다.
윤병동 서울대학교 기계공학부 교수(원프레딕트 대표이사) contact@onepredict.com
