1765년 산업 환경은 기계화가 특징인 인더스트리 (Industry) 1.0의 등장을 시작으로 물과 증기 동력을 사용하여 제조업에 혁명을 일으킨 여러 변혁의 시대를 경험했다.

1870년경에 등장한 인더스트리 2.0은 대량 생산 기술을 도입하고 전력을 활용하며 조립 라인을 구현하여 효율성과 출력을 크게 높였으며 1969년에 시작된 인더스트리 3.0은 컴퓨터와 자동화된 생산 시스템을 통합하여 디지털화의 토대를 마련했다.

그 후 2010년 인더스트리 4.0이 시작되면서 사이버 물리학의 발전을 보게 되었으며 시스템, IoT, 스마트 팩토리 등 상호 연결된 기계와 데이터 기반 프로세스가 생산을 최적화했다.

2020년부터 시작되는 인더스트리 5.0은 자동화와 인간의 독창성 사이에서 균형을 이루어 보다 유연한 맞춤형 제조 솔루션을 만드는 것을 목표로 인간과 로봇의 협업과 대량 맞춤화라는 새로운 혁신을 준비하고 있다.

인더스트리 5.0은 자동화된 기술과 인간의 창의성을 결합하여 생산성 향상, 효율성 및 효과적인 결과를 제공 한다. 인더스트리 5.0 기술의 주요 애플리케이션에 대해 알아본다.

①AI와ML
의류 산업에서는 다양한 소재 및 공정과 같은 통제 불가능한 변수로 인해 발생하는 문제를 해결하는 것이 어렵다. 그러나 AI(인공 지능)와 ML(기계 학습)은 이러한 문제를 더 쉽게 관리할 수 있게 만들었으며 AI기술은 제품 특성을 향상시키기 위해 이러한 변수 간의 효과적인 관계를 설정한다.

제조업은 AI를 사용하여 생산 데이터를 분석하여 의사 결정, 예측 및 추세 통찰력을 향상시키는 반면 ML애플리케이션은 생산 속도, 정확성, 자동화 및 품질을 향상시키는 역할을 한다. 이는 마감일을 준수하고 고객의 요구를 충족시키는 데 매우 중요한 기능이다. 의류 산업에서 AI와 그 구성 요소는 원자재 보관부터 절단, 봉제, 포장, 마감에 이르기까지 모든 부서를 자동화할 수 있으며 이러한 자동화는 자재 처리 감소, 공급망 개선, 다운타임 감소, 비용 절감, 재고 관리 개선, 오류 감소 효과를 가져온다.

ML은 패션 트렌드를 예측하고 미래 매출에 대한 예측 분석을 제공하여 계획, 공급망 구축 및 재고 기준 설정에 도움을 줄 수 있으며 AI와 ML은 사전 생산에서 생산, 사후 생산에 이르기까지 의류 제조의 다양한 단계에서 중추적 인 역할을 수행하여 지능형 제조의 길을 열어주는 역할을 하고 있다. 이러한 기술은 직물 엔지니어링을 최적화하고 의류 제조 프로세스를 모니터링하여 생산 계획, 스케줄링, 재고 최적화 등에서 더 큰 효율성을 보장한다. 

● 응용분야 : AI와 ML은 섬유 및 의류 제조에서 패턴 분석, 봉제 성능 예측 및 봉제 작업 관리에 사용되며 이러한 기술은 봉제 라인 밸런싱, 색상 일치, 결함 검출 및 생산 계획 및 제어 지원과 같은 작업에 도움을 주고 있다. 또한 고급 분석을 통해 지능적인 유지 보수를 용이하게 하고 특정 프로세스 후 의류 특성을 예측하며 딥 러닝과 같은 ML기법을 사용하여 트렌드 예측을 수행한다. 또한 AI는 품질 검사 시 이상 감지나 과거 데이터를 수집하여 운영 효율성을 높이고 최종 검사 전까지 다양한 단계에서 반제품 검사를 가능하게 하는 데 중요한 역할을 한다.

② 블록체인
블록체인 기술은 데이터 무결성과 투명성을 보장하는데 중추적인 역할을 하며 인더스트리 5.0의 중요한 우려 사항을 해결한다.
암호화폐 시스템에서의 역할로 유명한 블록체인의 응용 분야는 의류까지 크게 확장되어 생산 체제 맥락에서 블록체인은 운영 효율성을 높이고 공급망 가시성과 투명성을 높이는 데 중요한 역할을 한다. 제조 관점에서 다양한 자산을 모니터링할 수 있으며 공급망 관리에서 자재 소싱 및 조달에서부터 다양한 운영에 이르기까지 수많은 영역에서 투명성을 강화한다.

이 시스템은 공급망과 블록체인 자체 추적을 단순화하여 공급업체 및 제조업체 간의 더 나은 의사소통을 촉진하여 생산 시스템을 개선한다. 거래 내역의 기록 보관을 개선하고 수작업을 완화하며 지연을 줄이고 공급망 내 병목 현상을 방지한다. 인더스트리 5.0에서 블록체인은 데이터 관리를 최적화하는 기반 기술 역할을 함으로써 제조 단위를 혁신한다.

이러한 블록체인 구동 장치는 IoT, 증강 현실(AR) 및 3D프린팅과 같은 첨단 기술의 잠재력을 응용해 귀중한 정보를 수집하는 허브 역할을 한다. 블록체인과 사물인터넷의 시너지로 기기 간 끊김 없는 연결과 실시간 데이터 공유가 가능해 제조 공정 효율성을 최적화하고 AR은 블록체인과 통합되어 제조 환경에 신뢰할 수 있는 디지털 오버레이를 제공한다. 또한 블록체인과 결합된 3D 프린팅은 투명하고 추적 가능한 공급망을 용이하게 하여 제품과 원료의 진위 여부를 보장해준다.

● 응용분야 : 인더스트리 5.0에서 블록체인 기술은 다양한 응용 분야를 가지고 있어 제조 프로세스에 혁명을 일으키고 있다.

전체 공급망을 추적하여 의류 생산의 투명성을 보장하고 재료의 진위 여부를 추적하며 복잡한 제품에 대한 협업 엔지니어링 설계를 확보하고 제조 주기 전반에 걸쳐 정밀한 자산 추적을 가능하게 하며 IoT 지원 기계에 대한 안전한 네트워크를 구축하고 투명한 기록에 대한 규제 준수를 보장하고 불변의 데이터로 품질 검사를 단순화 및 보완한다. 이러한 영역에 걸쳐 블록체인을 통합하면 효율성, 책임, 신뢰가 향상되어 기술적으로 진보하고 투명한 제조 환경을 구축할 수 있는 기반이 마련된다.

③코봇
협동 로봇의 줄임말인 코봇은 인간의 지도 하에 단순하고 반복적인 작업을 수행하도록 설계된 로봇 팔이다.

종종 고립된 상태에서 작동하고 인간과 공유하는 환경에서 위험할 수 있는 전통적인 로봇과 달리 코봇은 로봇 공학 기술의 중요한 발전을 나타내고 있으며 센서, 카메라, 와이어, 안전 장치 및 기타 장비와 같은 첨단 기술을 갖추고 있어 협업 작업에 안전하고 사용자 친화적이다. 의류 제조에 코봇이 도입되면서 제조 환경에 대한 인식이 바뀌었으며 인간 작업자와 함께 사용하기 때문에 안전한 코봇은 제조 공정에 많은 이점을 가져다 준다.

의류 제조에서 그들의 구현은 다양한 영역을 자동화하여 직원들이 안전하고 효과적으로 협업할 수 있도록 하고 생산된 제품의 품질, 유연성 및 민첩성을 향상시켜 생산성을 향상시킨다.

● 응용분야 : 의류 산업을 포함한 수많은 제조 부문이 생산 프로세스에서 코봇과 같은 협업 로봇 공학을 채택하고 있다. 이러한 로봇은 선택 및 보관, 리프팅, 정렬, 절단, 재료 배치, 재봉틀에 직물 공급, 봉제 공정, 포장 및 품질 관리와 같은 다양한 중요한 작업에 사용되며 이러한 작업에 코봇을 통합하는 것은 제조 작업의 효율성과 품질을 향상시키는 데 중요한 역할을 하고 있다.

④ 디지털 트윈즈
디지털 트윈은 실제 사물이나 시스템을 면밀히 반영하는 가상 복제본을 생성하는 첨단 기술 혁신을 나타낸다. 

물리적 제품을 모델링하는 가상 시도 소프트웨어와 유사한 이러한 디지털 복제본은 제품을 더 깊이 이해하고 보다 효과적으로 테스트하는 데 도움이 된다.

현재의 디지털 지형에서는 디지털 트윈이 종합적인 데이터 수집 도구로 작용하여 시뮬레이션을 통한 정밀한 예측이 가능하며 이 기술은 의류 산업, 의료, 자동차, 에너지 생산, 항공 및 소매를 포함한 다양한 부문에서 점점 더 널리 보급되고 있다. 스태티스타 보고서에 따르면 2025 년에는 제조업에서 디지털 트윈 기술의 가치가 60억 달러를 돌파할 것으로 전망된다.

이 기술은 주로 환경 데이터를 수집하기 위해 VR, AR, IoT, 소프트웨어 및 센서와 같은 도구를 사용하는데 제조 및 기타 산업의 디지털 트윈은 특정 시간과 장소에서 제품 또는 시스템을 나타내며 구성 요소를 강화하고 시각화한다.

예를 들어 봉제 생산 라인에서 단일 기계를 식별할 수 있다. 인더스트리 5.0의 일환으로 디지털 트윈 기술을 사용하면 다양한 조건과 시나리오에서 제품을 분석할 수 있으므로 가상 환경에서 실시간 데이터를 평가할 수 있으며 의류 제조에서 디지털 트윈은 생산 단계 데이터를 분석하여 제조 프로세스를 명확하게 파악할 수 있다.

디지털 트윈 기술을 IoT 기기와 통합함으로써 실시간 데이터 모니터링, 예측 유지 보수, 효과적인 의사 결정을 통해 제조 시스템을 크게 향상시켜 생산 관행을 최적화할 수 있다. 

● 응용분야 : 디지털 트윈은 기술 혁신으로서 제조의 다양한 측면을 혁신할 수 있다. 디지털 트윈은 프로토타입 테스트를 크게 향상시켜 제조업체가 실제 생산 전에 철저한 평가를 수행할 수 있도록 하고 공장 내에서 전체 생산 시스템을 최적화하고 기계 레이아웃, 조립 흐름 및 직원 상호 작용을 매핑한다.

디지털 트윈을 통한 모니터링 장비는 예방적 유지보수를 강화하여 비용을 절감하고 유지보수 관련 성과지표를 산출한다.

인더스트리 5.0에서 디지털 트윈은 공급망과 물류 프로세스를 종합적으로 파악하여 운영을 간소화하고 효율성을 높일 수 있으며 가상 모델을 만드는 데 이들을 사용하면 몰입형 및 대화형 교육 애플리케이션이 용이 해지고 3D 설계 및 재설계 프로세스를 통해 소비자 요구 사항을 준수할 수 있어 물리적 단계에 도달하기 전에 제품 개발이 크게 향상된다.

⑤퀀텀컴퓨팅
인더스트리5.0의 획기적인 기술인 퀀텀컴퓨팅은 실시간 시뮬레이션의 가능성을 제공하여 의류제조업체가 제품과 프로세스의 복잡한 네트워크를 즉시 분석할 수 있다. 
퀀텀 컴퓨팅은 전례 없는 속도로 계산을 수행할 수 있기 때문에 의류 생산, 공급망 관리 및 물류 분야에서 다양한 문제를 해결할 수 있으며 제조업체가 변화하는 조건과 환경에 현명하게 적응할 수 있도록 지원한다. 

또한 퀀텀 컴퓨팅은 AI 및 ML과의 통합을 통해 신소재 개발 실험을 지원하고 이상 탐지 기능을 향상시킨다. 전반적으로 양자 컴퓨팅은 혁신적인 제품 및 프로세스 개발을 촉진하여 제조업에 혁신을 가져오는 중요한 혁신을 주도할 수 있다.

● 응용분야 : 의류 산업에서 퀀텀 컴퓨팅은 실시간 시뮬레이션을 가능하게 하여 의류 제조업체가 신속하게 분석하고 복잡한 제품 네트워크와 다양한 프로세스를 최적화한다.

퀀텀 컴퓨팅은 의류 생산, 공급망 관리 및 물류 문제를 해결하는 능력을 가속화하여 기하급수적으로 더 빠르게 계산을 처리할 수 있는 용량으로 새로운 조건과 환경에 빠르게 적응할 수 있어 제조 프로세스의 민첩성과 반응성 을 유지할 수 있다.

더욱이 양자 컴퓨팅은 신소재 개발 실험을 통해 직물과 디자인의 혁신을 지원할 수 있으며 AI 및 ML과 결합하면 이상 감지를 더욱 강화하여 더 높은 품질 관리를 보장하고 오류를 최소화한다.

따라서 퀀텀 컴퓨팅은 끊임없이 발전하는 제조 환경에서 신속한 분석, 혁신 및 지능적인 적응을 위한 강력한 도구를 제공함으로써 의류 산업에 혁명을 일으킬 전망이다.

⑥스마트섬유
인더스트리 5.0의 영역에서 스마트 섬유 및 의류는 의류 제조 산업을 발전시키는 데 중추적인 역할을 하고 있다. 센서와 전자 부품이 내장된 이러한 혁신적인 직물과 소재는 의류 내에서 기술을 원활하게 통합할 수 있게 해 주며 개인별 선호도에 맞춘 대화형 기능을 허용함으로써 사용자 지정 및 개인화 추세에 크게 기여한다.

● 응용분야 : 스마트 섬유는 기술과 전통적인 제조 공정을 혼합하여 효율적이고 유연한 생산 환경을 조성하며 인더스트리 5.0 내에서 기술과 패션의 융합을 상징한다. 

그들은 맞춤화, 협업, 투명성 및 효율성을 촉진함으로써 의류 제조 환경을 재구성하고 이를 통해 최신 산업 혁명의 핵심 원칙을 구현하고 있다.

인더스트리 5.0은 인간과 로봇의 협업과 대량 커스터마이징에 초점을 맞추고 있어 혁신적인 힘으로 주목받고 있다. 이는 현대의 제조 문제를 해결할 뿐만 아니라 빠르게 진화하는 제조 환경에서 기업이 성공할 수 있도록 지원한다.

AI 및 ML, 블록체인, 코봇, 디지털 트윈, 퀀텀 컴퓨팅 및 스마트 섬유와 같은 기술은 생산 프로세스, 공급망 투명성 및 제품 품질을 향상시키는 다양한 응용 프로그램을 제공하고 이 혁명에 중추적인 역할을 하고 있으며 이러한 발전은 보다 효율적이고 적응력과 대응력이 뛰어난 제조 생태계로 이어진다.

이러한 기술 진보는 제조 단위가 경쟁력과 미래 대비를 유지하기 위해 혁신적인 기술을 발전시키고 수용해야 할 필요성을 강조하고 있다.

따라서 인더스트리 5.0은 단순히 산업 발전의 새로운 장이 아니라 제조업의 우수성을 재정립하기 위해 기술과 인재를 통합하는 포괄적인 틀을 의미할 뿐 만 아니라 산업 혁명의 최신 단계로서 기계와 인간이 시너지 효과를 발휘하여 의류 산업에서 유연성, 응답성 및 맞춤화를 강화하는 협업 모델을 표방함으로써 단순한 자동화를 뛰어 넘어 인간 중심성, 복원력 및 지속 가능성과 같은 보다 안전하고 혁신적인 산업 횐경을 추구하고 있다.