5G의 산업적 활용을 위한 지속가능성의 혜택

디지털 전환은 사회와 환경에 잠재적 이득을 제공하는 미활용 빅데이터의 통합 네트워크에 대한 액세스를 가능케 합니다. IoT에 연계된 지능형 체계의 발전은 공정하고 생태친화적이며 건강한 사회를 보장하기 위해 유엔 지속가능발전목표(SDGs)와 관련된 과제를 전략적으로 해결할 수 있는 특별한 기회를 열어줄 수 있습니다.

디지털화는 물리적으로 수집된 정보와 지식을 컴퓨터가 인식할 수 있는 언어로 변환하는 과정으로 정의될 수 있습니다. 디지털화의 이점은 IoT 환경에 통합된 도구와 센서의 개발에 기여했습니다. IoT는 데이터 교환 및 수집을 가능케 하는 내장된 센서, 소프트웨어 및 기타 기술을 통해 인터넷을 통해 연결된 물리적 대상의 강력한 네트워크입니다[13]. 동시에 개발된 기술의 융합

지속가능성을 위한 산업용 5G의 혜택

실시간 분석, 기계학습, 인공지능은 엄청난 양의 데이터를 생성합니다. 생성된 이러한 거대한 데이터 세트의 높은 가치는 아직 완전히 활용되지 않았지만 보다 효율적이고 지속가능한 산업 프로세스로의 전환을 촉진할 수 있는 독특한 기회를 창출했습니다. 산업적 맥락에서 디지털화의 일환인 산업용 5G는 다양한 방식으로 지속가능성을 증진시킬 수 있습니다.

2.3.1 에너지 효율성 제고

5G는 산업 프로세스의 실시간 모니터링 및 제어를 통해 에너지 낭비를 줄이고 자원효율성을 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다. 이는 온실가스 배출을 감소시키고 산업 운영의 전반적인 환경 영향을 줄이는 데 기여할 수 있습니다. 따라서 자원효율성 개선을 통해 사회적, 경제적, 생태학적 차원에서 지속가능한 산업가치 창출을 달성할 수 있는 인더스트리 4.0의 잠재력은 놀랍습니다. 또한 제조, 물류, 운송, 소비재 산업 등에서 5G를 활용하면 2030년까지 이산화탄소(CO2) 배출량을 20기가톤 줄일 수 있는 것으로 나타났습니다.

제조 부문에서는 예측, 예방, 원격 유지보수를 위해 5G를 활용하는 단일 스마트 공장과 무인운반차량(AGV)을 활용해 5G 네트워크를 통해 강력한 신호 전달이 가능해져 2030년까지 CO2 배출량을 약 103톤 줄일 것으로 예상됩니다. 서로 다른 액세스 지점 간 연결을 통해 다른 AGV보다 생산성이 45% 더 높아질 수 있습니다. 5G는 재생에너지 시스템을 실시간으로 모니터링하고 제어할 수 있으므로 재생에너지원을 산업 운영에 통합하는 것도 지원할 수 있습니다. 이는 화석 연료에 대한 의존도를 줄이고 온실가스 배출을 감소시키는 데 도움이 될 수 있습니다.

2.3.2 가동중단시간 단축

5G를 통해 가능해지는 예측 유지보수 접근법은 심각한 문제가 발생하기 전에 문제를 식별하고 해결할 수 있으므로 가동중단시간을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 이를 통해 장치 성능이 향상되고 에너지 및 원자재를 포함한 자원 낭비를 줄일 수 있습니다. 지능형 제조의 목표는 프로세스를 자동화하고 데이터 분석을 사용하여 제조 성능을 최적화하는 방법을 찾는 것입니다. 스마트 제조는 산업용 IoT(IIoT)의 특수 응용 분야로 간주됩니다. 구현에는 기계에 센서를 설치하여 성능 및 작동 상태에 대한 정보와 데이터를 수집하는 것이 포함됩니다.

이전에는 데이터가 개별 장치에 로컬로 저장된 데이터베이스에 저장되었고 장치 고장이 발생한 후에만 원인을 파악하는 데 사용되었습니다. 현재 운영자는 전체 유틸리티 기계에서 스트리밍된 정보를 분석하여 특정 부품의 고장 징후를 모니터링할 수 있습니다. 이를 통해 예기치 못한 장비 가동 중단을 방지하는 예방적 유지보수가 가능해집니다. 예를 들어 물 부문은 현재 기후변화, 도시화, 노후 인프라로 인해 어려움을 겪고 있으며, 이로 인해 물 안보, 안전 및 지속가능성이 주요 공공정책 이슈가 되고 있습니다.

또 다른 이점의 예시는 석유 및 가스 산업에서 IoT와 분석을 활용하여 5G 기반 예측 유지보수를 수행하는 것입니다. 광범위한 무선 범위를 활용하여 IoT 센서에서 데이터를 수집하면 산업 프로세스가 예기치 않게 중단될 수 있는 상황을 사전에 방지하는 데 도움이 되는 자산관리 및 고급 데이터 분석 애플리케이션을 구동할 수 있습니다. 저전력 IIoT 센서의 등장과 채택으로 더 많은 정보와 운영 데이터가 물 시스템 관리 방식에 혁신을 가져올 것으로 기대됩니다. 그 결과, 도시와 다양한 산업 부문을 위한 유연하고 회복력 있는 도시 물 관리 시스템을 구현할 수 있는 강력하고 포괄적인 물 관리 접근법이 탄생했습니다.

2.3.3 보안 강화

5G는 의사결정을 안내하고 안전 프로세스를 개선하기 위해 실시간 데이터와 정보의 사용을 지원할 수 있으므로 산업 환경의 안전도를 높일 수 있습니다[14]. 또한 5G를 통해 산업 프로세스의 자동화가 향상되면 인적 오류의 위험을 줄이고 전반적인 안전성을 향상시킬 수 있습니다. 위치 기술은 5G 네트워크에 연결된 모바일 및 웨어러블 기기를 추적하고 공장, 창고, 지하 시설 등 글로벌 내비게이션 위성 서비스를 이용할 수 없는 곳에서 정확한 위치를 파악할 수 있습니다. 공장 테스트의 일환으로 고급 프라이빗 5G 네트워크는 무인운반차량(AGV), 모바일 로봇, 모바일 제어판 등의 자산 위치를 정확히 확인하고 공장 전체의 움직임을 실시간으로 추적할 수 있었습니다.

정확한 위치 확인은 로봇 탐색, 자산 추적, 작업장 안전 등 산업 환경의 많은 응용 분야에서 중요합니다. 또한 단일 사설망 인프라 내에서 고성능 연결과 고정밀 위치 확인을 모두 실현하면 IT 인프라 복잡성을 줄여 총 소유 비용(TCO)을 낮추고 투자 수익을 높이는 등의 많은 운영상 이점을 얻을 수 있습니다. 예를 들어 광산업에서 5G는 실시간 혼합 현실 기능과 함께 상황 인식을 통해 사람, 자산, 인프라, 건강 및 환경 조건에 대한 360° 가시성을 확보하여 생명을 구하고 생산성 손실을 방지하며 운영 효율성을 높일 수 있는 다양한 안전 사용 사례를 가능케 합니다.

채굴의 또 다른 구체적인 이점은 전문가가 실시간으로 교육을 받고 정보를 얻을 수 있는 최신 AR/VR 시스템입니다. AR 안경을 사용한 단계별 지침을 통해 유지보수 담당자는 문제를 더 빠르게 해결할 수 있습니다. 또한 개인용 스마트기기 및 웨어러블 기기를 지오펜싱 애플리케이션과 함께 사용할 수 있습니다.