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Changing Tomorrow>Best Practice②
개방형 운영체제로 진화하는 공작기계
미래 제조업의 게임 체인저
스마트화·지능화 솔루션으로 숙련도에 상관없는 자율 가공 실현
| ㈜DN솔루션즈
김선녀  사진 이승재

전통적으로 폐쇄형 구조에 의존해온 공작기계 산업이 급격한 디지털 전환을 맞이하고 있다.
DN솔루션즈는 개방형 운영체제를 기반으로, 기계와 소프트웨어가 스스로 학습하고 진화할 수 있는 스마트 공작기계 솔루션 개발에 도전했다.
이번 인터뷰에서는 기술적 난제와 극복 과정, 현장 적용 성과와 제조업 변화 전망까지, 자율화 시대를 앞당기는 DN솔루션즈의 혁신 전략을 조명한다.

연구과제명

개방형 운영체제 기반 스마트 공작기계 및 지능화 솔루션 개발

제품명(적용 제품)

DVF 시리즈(5축 수직형 머시닝센터)

개발기간
(정부과제 수행기간)

2023년 7월 1일 ~ 2026년 12월 31일

총 정부출연금

총 68억8610만 원

개발 기관

㈜DN솔루션즈(총괄, 1세부 주관), 한국기계연구원(2세부 주관), 연세대, 부산대, 경희대, 케이피항공(이상 공동 연구 개발 기관)

참여 연구진

배규호 수석부사장, 이강재 상무, (1세부) 이동범 전무, 정대혁 상무, (2세부) 노승국 책임연구원, 이창호 상무

숙련의 공백이 커진 제조 현장, 공작기계는 어떻게 달라져야 했나
전시된 부품들을 통해 살펴본 공작기계의 폭넓은 적용 사례. 첨단산업의 근간이 되는 정밀 부품 제작을 통해 DN솔루션즈의 글로벌 기술경쟁력을 확인할 수 있다.
제조 현장은 빠르게 변하고 있다. 고령화와 숙련 인력 부족은 이미 구조적인 문제가 되었고, 공작기계 앞을 지키던 ‘기술자 중심의 현장’은 이제 당연한 전제가 아니다. 과거에는 작업자의 경험과 감각이 품질을 좌우했다면, 이제는 최소한의 개입으로도 안정적인 가공 품질을 유지해야 하는 환경이 됐다. 이러한 변화는 단순히 자동화 장비를 덧붙이는 방식으로는 대응하기 어렵다. 공작기계 자체가 변화하는 환경을 인지하고, 스스로 상태를 조정하며, 사용자에게 필요한 정보를 전달하는 지능형 장비로 진화해야 한다는 문제의식이 커졌다. DN솔루션즈가 개방형 운영체제 기반 스마트 공작기계 개발에 나선 배경 역시 여기에 있다.

기존 공작기계의 제어 시스템은 출하 이후 기능이 고정되는 폐쇄형 구조여서, 새로운 센서나 AI 기술을 적용하려면 상당한 비용과 시간이 필요했다. 또한 현장의 조건이 시시각각 달라지는 환경에서는 일일이 수작업으로 보정해야 했고, 이는 생산성과 품질관리 측면에서 큰 제약이 되었다. 회사는 하드웨어 성능 경쟁을 넘어, 미래 기술이 등장해도 유연하게 수용할 수 있는 구조를 만드는 것이 중요하다고 판단했다. 이에 따라 제어와 소프트웨어를 모듈화하고, 외부 장치와 애플리케이션을 쉽게 연결할 수 있는 개방형 운영체제 플랫폼 개발에 착수했다. 이러한 접근은 하드웨어 중심의 공작기계에서 벗어나, 장비 자체가 ‘학습하고 발전하는 시스템’으로 거듭나게 하는 첫걸음이었다.
‘개방형 운영체제’ 위에서 구현된 지능화 기술과 난제 극복
이번 과제의 핵심은 단순히 새로운 기능을 추가하는 데 있지 않다. DN솔루션즈가 지향한 지능화는 현장에서 실제로 체감할 수 있는 변화였다. 고객 서베이를 진행한 결과, 기능이 많을수록 오히려 장비 활용이 어려워진다는 응답이 적지 않았다. 이에 따라 회사는 지능화 기술의 방향을 ‘사용자 친화성’으로 설정했다. 대표적인 사례가 충돌 방지 기술이다. 다축·5축 가공이 확대되면서 숙련도 낮은 작업자에게 충돌사고는 가장 큰 부담 요인이 되고 있다. DN솔루션즈는 가공 중 발생할 수 있는 위험을 사전에 감지해 사고를 예방하는 기능을 구현했다.

여기에 가공 중 진동을 스스로 억제하는 액티브 댐핑 기술, 온도 변화로 인한 오차를 자동 보정하는 열 변위 보정 기술을 적용해, 작업자가 개입하지 않아도 안정적인 품질을 유지하도록 했다. 이러한 기술은 단순한 자동화가 아니라, 공작기계가 ‘자율적으로 판단하고 학습하는 시스템’이라는 점에서 의미가 크다. 또한 공작기계의 개방형 구조를 통해 향후 센서나 AI 기술이 새롭게 등장하더라도 장비 성능을 쉽게 확장할 수 있도록 설계했다. 이러한 기술 구현 과정에서 가장 큰 난제는 표준의 부재였다. 하드웨어와 소프트웨어가 원활히 연동되려면 데이터 정의와 교환 규칙이 명확해야 하지만, 공작기계 분야에는 확립된 국제 표준이 거의 없는 상황이다. DN솔루션즈는 자체적인 데이터 구조를 설계하며, 향후 국내·국제 표준으로 확장할 수 있는 가능성까지 염두에 두고 플랫폼을 구축했다. 동시에 기존 산업에서 검증된 솔루션과 기술을 공작기계에 맞게 변형하고 적용하는 과정에서도 많은 난관이 있었다. 예를 들어 로봇 산업에서 사용되는 데이터 수집·분석 기술을 공작기계에 접목하는 과정에서 센서 간 충돌, 데이터 처리 속도, 현장 환경 적합성 문제를 해결해야 했다. 이러한 어려움과 도전을 극복하며 2년에 걸쳐 완성한 개방형 HMI 플랫폼은, 공작기계가 지속적으로 기능을 확장하고 미래 기술 변화에도 대응할 수 있는 기반을 마련했다.
전통적으로 폐쇄형 구조였던 공작기계 산업은 최근 개방형 운영체제OS와 AI 기술을 수용하며 급격한 디지털 전환을 맞이하고 있다.
실증을 넘어 생태계로, 공작기계의 다음 단계
개발된 기술은 현재 실증 단계에 있으며, DN솔루션즈는 2026년 말 과제 종료를 목표로 단계적인 검증과 상품화를 진행 중이다. 23가지 지능화 기능은 사내 실증을 통해 안정성을 확보한 뒤, 수요 기업을 대상으로 무상 대여 방식의 현장 테스트를 거친다. 실제 고객 현장에서 수집되는 온도, 진동, 가공 조건 데이터는 다시 학습에 활용되며, 장비가 스스로 상태를 판단하는 수준으로 고도화되고 있다. 장기적으로는 셋업 이후 ‘시작 버튼만 누르면 가공이 진행되는’ 자율 가공을 지향한다. 단순 모니터링을 넘어 장비가 스스로 분석한 결과를 일상적인 리포트 형태로 제공하는 기능 역시 중요한 차별 요소로 꼽힌다.

현장에서는 작업자 수 감소와 숙련도 편차에도 불구하고 안정적이고 효율적인 생산이 가능해진다. 예를 들어 한 장비에서 여러 공정을 처리하더라도 충돌 방지 기술과 자동 보정 기능으로 품질을 유지할 수 있으며, 경영자는 장비 운영 비용과 부품 교체 비용을 줄일 수 있다. 또한 공작기계가 생성·수집한 데이터를 기반으로 새로운 비즈니스 모델을 개발하거나, 외부 소프트웨어 기업 및 스타트업과의 협업을 통해 생태계를 확장하는 전략도 가능하다. 글로벌 제조사들이 데이터 기반 솔루션 기업으로 정체성을 전환하고 있는 흐름 속에서, DN솔루션즈 역시 공작기계 산업의 다음 단계를 준비하고 있다. 기존 하드웨어 중심의 경쟁에서 벗어나, 데이터·AI·소프트웨어를 결합한 ‘지능형 솔루션 제공 업체’로 자리매김하고자 한다. 이러한 시도는 국내 중소·중견 제조기업의 생산성과 기술력 향상에도 중요한 영향을 미칠 전망이다.
Mini Interview
왼쪽부터 이창호 DN솔루션즈 R&D선행기술부문 상무, 정대혁 DN솔루션즈 R&D선행제어부문 상무.
이번 과제를 진행하면서 하드웨어와 소프트웨어 통합 과정에서 가장 어려웠던 점은 무엇인가요?
핵심 난제는 표준의 부재였습니다. 하드웨어와 소프트웨어가 제대로 연동되려면 데이터를 주고받는 규칙과 정의가 명확해야 하지만, 공작기계 분야에는 국제적으로 확립된 표준이 거의 없었죠. 경쟁사들도 자체적으로 데이터 구조를 만들어 운영하기 때문에, 통합 과정에서 데이터를 표준화하고 기능이 안정적으로 작동하도록 설계하는 것이 쉽지 않았습니다. 이를 해결하기 위해 자체 데이터 구조를 설계하고, 향후 국내·국제 표준으로 확장할 수 있는 기반까지 마련했습니다.
개방형 운영체제를 적용한 공작기계가 기존 폐쇄형 장비와 근본적으로 다른 점은 무엇인가요?
기존 공작기계는 출하 후 기능이 고정되어, 새로운 센서나 AI 기술을 적용하려면 많은 시간과 비용이 들었습니다. 개방형 운영체제 기반 장비는 모듈화된 소프트웨어 구조 덕분에 외부 장치와 앱을 플러그앤드플레이 방식으로 연결할 수 있습니다. 이를 통해 장비는 스스로 상태를 인지하고, 새로운 기능을 학습하며 발전할 수 있습니다. 쉽게 말하면 과거 피처폰과 스마트폰의 차이처럼, 공작기계가 ‘스스로 진화하는 플랫폼’으로 전환된 셈입니다.
이번 기술개발을 통해 현장 작업자와 기업이 체감할 수 있는 가장 큰 변화는 무엇인가요?
핵심은 작업자의 개입을 최소화하면서 안전성과 품질을 동시에 확보하는 것입니다. 예를 들어 다축 가공 과정에서 충돌을 방지하고, 열과 진동을 자동으로 보정해 장비가 스스로 안정적인 가공을 수행합니다. 덕분에 숙련도 낮은 작업자도 안전하게 장비를 사용할 수 있고, 기업은 공정 효율과 부품 비용 절감 효과를 동시에 누릴 수 있습니다. 장기적으로는 셋업 후 ‘스타트 버튼만 누르면 가공이 진행되는’ 자율 가공이 목표입니다.
㈜DN솔루션즈는?
DN솔루션즈는 1976년 대우중공업에서 시작해 올해 창립 50주년을 맞은 국내 대표 공작기계 제조기업이다. 전통적인 기계 제조를 넘어, 소프트웨어·자동화·AI 기술을 통합한 스마트 솔루션을 제공하는 ‘토털 솔루션 프로바이더’를 지향한다. 국내 1위, 글로벌 3위의 기계 라인업과 다양한 산업 포트폴리오를 갖춘 DN솔루션즈는 미래 제조업 환경 변화에 선제적으로 대응하고 있다.
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