상용비행기, 제트엔진, GPS, 기상 및 통신 위성 등 과거 백 년 간 항공우 주산업에서 만들어진 모든 신기술 들에 있어서 그 발전은 점진적이며 느리기까지 했다. 오늘날조차도 대부분의 혁신은 변혁적이 기보다는 점진적이다.
하지만 항공우주에 중점을 둔 혁신센터가 널리 확산되면서 게임을 변화시킬 진보의 속도가 가 속화될 태세이다. 이러한 와해기술 생태계는 재 계와 학계의 연구자들로 하여금 디지털 제품디 자인과 생산의 수준을 한층 높일 수 있게 해주며 완전히 다른 기술과 프로세스를 창출해냄으로 써 개발 속도를 급속히 높이고 있다.
이러한 능력은 미래 항공우주기업에게는 불가피 한 것인데 기업들은 전에 없던 도전에 직면하고 있다고 딜로이트 컨설팅의 전 부사장이자 항공 우주 및 방산부문 책임자였던 톰 캡틴은 말했다.
항공우주산업이 직면한수많은 도전들
항공우주업계는 예정보다 늦은 출시와 잦은 예산초과로 정평이 나 있다. OEM 업체로부터 시작하여 항법장치나 우주선의 최종사용자까지다양한 고객층이 있는데, 이들은 점점 더 많은책임을 공급자에게 요구하고 있다. 항공사나 군대 고객들은 모든 종류의 항공기들이 점점 더 복잡해지고 있음에도 불구하고 더 큰 혁신, 더 빠른 납기, 더 낮은 가격을 원하며 지속적으로 압박해오고 있다.
한편, OEM 업체를 고객으로 가진 공급자들은그들의 운영을 인더스트리 4.0에 준하도록 변경할 것을 재촉받고 있다. 인더스트리 4.0이란 사물인터넷 기술을 이용하여 디지털로 연결된 스마트 공장을 뜻하는데 이를 통해 수율과 품질은높이면서도 재고와 쓰레기는 줄일 수 있게 된다.블루오리진이나 스페이스 X와 같은 비전통적인주자들은 성숙한 시장을 뒤집어 엎는 놀라운 능력을 보여주는데, 재사용 가능한 추진로켓 같은것을 개발하여 오래된 선도기업들을 앞질러 버리기도 한다.
“우주선 발사 시장을 와해시킬 수 있다는 말은앞으로 그 어떤 시장도 와해되지 않을 수 없다는뜻입니다.”라고 앤드류 헌터는 말했다. 그는 비영리 정책개발단체인 워싱턴 DC 소재, 국제전략연구소의 방위산업 부문 책임자이자 동 연구소국제안보프로그램 선임위원이다.
항공우주산업 공급자들은 차세대 혁신가들을영입하는 데에도 도전에 직면하고 있다. “전통적인 항공우주기업의 위험회피 문화 그 자체를 기피하는 스페이스 X와 같은 고도로 기민한 조직을 제외한 나머지 항공우주분야 기업들은 기업가 정신이 충만한 타 분야 기업들이 제공하는 재미와 고액 연봉에 감히 경쟁하기가 힘들어지고있습니다.”라고 캡틴은 말했다.
보스톤에 위치한 국제적 경영 컨설팅 회사인 보스턴컨설팅그룹의 선임인 톰 밀런에 따르면 십년 전만 해도 이러한 도전은 존재하지도 않았고있다고 하더라도 그렇게 심각하지는 않았다.
혁신센터는 기업이 고객을 위한 가치창조를 어떻게 변화시킬 수 있을지 생각해 보는 새로운 기회를 제공할 뿐 아니라 생산 및 제품 디자인에대한 접근법을 다시 생각하도록 돕는 시험장을제공한다.
“혁신센터는 본격적인 자원 투입에 앞서 R&D 전문가들의아이디어를 완전히 기능하는 고신뢰성 모델과 시스템으로탈바꿈시킬 수 있도록 돕습니다.”
톰 밀런(Tom Milon)
보스턴컨설팅그룹의 선임
“혁신센터는 본격적인 자원 투입에 앞서 R&D전문가들의 아이디어를 완전히 기능하는 고신뢰성 모델과 시스템으로 탈바꿈시킬 수 있도록돕습니다.”라고 밀런은 말했다.
혁신센터가 R&D를가속화하다
그러한 최신 기관 중에는 캔사스주 위치토의 위치토 주립대학 소재 국립항공연구소와 같은 곳이 있다. 이곳은 몰입기술과 로봇응용 및 그들의전문분야인 물성학과 시뮬레이션을 활용하여진보된 제품개발과 생산을 가능케하는 기술에집중하고 있다.
“혁신센터가 무엇을 제공할 수 있을지를 조사하던 우주항공기업들은 센터가 할 수 있는 일들에경탄했습니다. 그것은 센터의 존재 의미 자체이기도 한데, 상자 밖에서 생각하고 개념의 실행가능성을 증명하는 일입니다.”라고 국립항공연구소의 책임자이자 위치토대학 연구기술이전 담당 부총장 존 S. 톰블린은 말했다. “당신이 할 수있는 일은 오로지 당신의 상상력에 의해서만 제한됩니다. 이곳은 상상력의 증명을 가능케 하는곳입니다.”
센터가 2017년 4월에 문을 열었을 때 50여 개 공급업체의 R&D 담당 임원들이 이 시설을 방문하였다. 뒤이어 그들 중 일부가 실행가능증명을 위한 프로젝트들을 기획하고 개발, 테스트하였다.초기 선도자 중의 하나는 에어버스 사인데 센터의 세계적인 수준의 연구실들을 실행가능성증명을 위한 지렛대로 삼고, 미래의 재능있는 공학자들을 확보하는 통로로 삼아 많은 도움을 얻고있다.
예를 들어, 기체를 생산하는 회사의 다기능 팀에서는 1단계 항공부품의 디자인 기준을 검증하거나 기술적 사업적 질문에 대한 답을 찾아내야 하는데, 그것도 90일 이내에 완료해야만 한다. 위치토의 에어버스 연구자들뿐 아니라 당사의 모든 상업용 제트 비행기를 조립하는 프랑스 툴루즈에서 일하는 공학자들도 이 신속방식의 기획에 참여하는데 이를 ‘스프린트’라고 부른다.
이 팀은 목표를 단지 84일만에 달성했는데 클라우드기반 협업시물레이션 도구를 사용하여 부품통합을 최적화하고 준실시간으로 디자인을정교화할 수 있었던 것에 일부 그 공을 돌릴 수있다.
“우리가 보기에 이 프로젝트는 매우 성공적입니다.”라고 에어버스 미국지사의 엔지니어링 부사장 존 오리어리는 말했다. “이는 혁신캠퍼스의센터가 독특한 능력을 가졌음을 보여줍니다. 이곳은 우리 연구팀이 한 곳에 모여서 이런 종류의협동적이고 신속한 혁신을 수행할 수 있는 유일한 공간입니다.”
치열해지는 국제 경쟁
혁신센터는 일반 산업계에 있어서는 점점 일상적인 것이 되어가고 있지만 항공우주산업에서는 비교적 새로운 것이며 그 수가 늘어나고 있는중이다.
우주항공산업을 새로 시작하거나 혹은 기존 사업의 국제적 경쟁력을 키우려는 의도를 가진 각지자체와 중앙정부들의 지원에 힘입어, 위치토와 유사한 센터들이 세계 곳곳에 세워지고 있다.아시아 태평양 지역의 국가들은 고유의 항공우주산업 육성이 기술혁신, 고용창출, 경제성장을위한 중요한 기회가 될 것이라고 오래전부터 생각해왔다. 중국과 일본을 포함하여 이들 중 일부국가는, 엠브라에르와 봄바디어가 있기 전의 브라질과 캐나다가 그랬던 것처럼, 이 분야에 수십 년간 매진해왔고, 1990년대에 유력 주자로 부상했다. 향후 20년 간 항공여행의 수요가 매년4.5% 성장할 것이라는 전망을 볼 때, 성장의 과실을 수확할 기회가 무르익었다.
항공기 등의 제작에 필요한 첨단공학기술은 엄청난 국가적 자부심의 근원이기도 하다. 예를 들어 인도의 카르나타카 주정부는 매년 1,600여 명의 공학자들에게 첨단교육을 시키는 것을 목적으로 하는 항공우주혁신센터 건립계획을 발표했다. 베이징에서는 국영 중국항공산업이 중국의 “메이드 인 차이나 2025” 과제와 프랑스의“미래 산업” 과제를 위한 연결고리로서 중-불산업연합혁신센터를 설립하였다.
“이 기술센터를모든 파트너들이 함께가지고 노는 모래상자라고생각하면 됩니다.”
롤란드 게어하르트(Roland Gerhards)
독일 함부르크 소재 응용항공연구소 CEO
“항공시스템의 복잡성은 기하급수적으로 증가하고 있어서 전통적인 문서기반 시스템공학과모델기반 지속개발이 중국 항공산업의 개발모델을 변혁하는 두 가지 열쇠가 될 것입니다.” 라고 중국항공산업의 부사장인 장신꿔는 센터에대해 발표하면서 언급했다.
한편, 신흥국이 모든 이득을 휩쓸어가는 것을 원하지 않는 독일의 함부르크 소재 응용항공연구소(일명 ZAL)는 32개 이상의 산업, 과학, 학계 파트너들을 지원하여 항공과 우주기술의 도전과제에 대한 혁신적인 솔루션 탐색을 돕고 있다.ZAL의 장기 미션은 신속제품개발에 대한 수요를 보다 가속화하는 것인데 기존 제품을 신속하고 단절없이 개선하는 역량을 포함하는 것이다.
“이 기술센터를 모든 파트너들이 함께 가지고노는 모래상자라고 생각하면 됩니다.”라고 ZAL의 CEO인 롤란드 게어하르트는 말했다. “협업이 우리의 전부입니다. 센터는 핵심 파트너이고그들이 하는 일은 정말 독보적입니다. 프론트엔드 소프트웨어 개발을 통해 다양한 디지털 도구를 서로 연결하며 디자인과 생산을 디지털적으로 연계시킴으로써 다른 이들의 혁신을 가속화해 줍니다.”
기술 제공자
위치토의 혁신센터는 대략 11,000평방미터의 연구실과 작업공간으로 이루어져 있는데, 그곳에서는 스타트업과 기업가들이 국립항공연구소와업계의 전문적인 조언을 받으며 실험을 진행할수 있다. 이곳은 또한 위치토 대학의 공학도들을위해 실습환경을 제공하여 국립항공연구소와업계의 파트너들과 함께 일해보는 기회를 제공한다.
센터는 8명까지 수용 가능한 협업실과 더불어발상단계부터 인증에 이르기까지 혁신을 가속화할 수 있는 완벽한 솔루션 체계를 제공하는데새로 디자인된 부품부터 완전한 항공기까지 모든 것을 다 시도해볼 수 있다. 솔루션에는 디자인을 몰입 3D로 살펴볼 수 있는 가상 및 증강현실 기술, 유연하면서도 규모조정이 용이한 멀티로봇기술, 리버스엔지니어링 기술 외에 수없이많다.
하지만 이곳에 모인 대부분의 팀들은 이 모든 것중에서 특히 디지털 클라우드 기반 플랫폼에 매료되는데, 이 플랫폼은 작업의 모든 단계를 공통적이고 일관된 데이터풀에 연결시키고, 다시 이것을 팀끼리도 연결시켜준다. 장점들 중에서도특히 좋은 점은, 에어버스의 사례와 같이, 세계이곳저곳에 있는 팀원들과 막힘없이 협업할 수있도록 해준다는 것이다.
이 플랫폼은 항공분야 뿐 아니라 다른 분야의 연구자들에게도 가능성의 예술을 깨닫게 해준다고 보스턴컨설팅그룹의 밀런은 지적한다. 보스턴컨설팅그룹은 전세계에 7개의 자체 “운영혁신센터”를 세웠는데, 이들은 기업들이 어떻게 인더스트리 4.0 기술을 활용할 수 있는지를 보여주도록 설계되었고 총체적인 디지털 플랫폼으로 구현되어 있다.
위치토 혁신센터에서 사용하는 플랫폼은 “항공업계를 초월하여 그 어떤 제조업에서도 똑같이효과적입니다.”라고 밀런은 말했다. “경기의 판이 바뀌는 일입니다. 뒷통수를 맞은 느낌이지요.이 센터에서 하는 것처럼 모든 것이 연계되어 있는 것을 다른 어느 곳에서도 본 적이 없습니다.”
디지털 혁신에 의해균형잡힐 미래
항공우주산업에 대해 회의적인 이들의 눈에는이 산업이 점진적 개선에만 집중하는 위험회피적인 기업들로 가득차 있어서 다른 업계의 와해적 진보를 따라가지 못하고 있는 것으로 보인다.회의주의자들은 과거 1 세기 동안 세계 항공우주산업 성장의 원동력이 되었던 사회경제적 이점을 유지하는 데 실패할 것으로 예측한다.
반면에 긍정론자들은 국제적 항공여행 수요에대응하는 기업들, 원가와 유해물질배출을 억제하는 환경적 개선, 창공을 여는 새로운 비행시스템의 출현에 주목한다. 혁신센터가 산업개편의중추적인 역할을 담당하여 항공우주산업을 더높은 곳으로 비상시키는 것, 이것이 바로 그들이바라보는 미래인 것이다.
다쏘시스템의 전세계적인 혁신센터 파트너쉽
