사업 배경

• 컴퓨터 하드웨어와 소프트웨어의 급속한 발달로 인하여 기존의 산업(사물, 기계, 인간, 서비스)이 인터넷을 이용하여 연결되고 컴퓨터를 통해 관리되는 초지능형 제품/서비스/생산시스템으로 변화하는 산업 패러다임의 급격한 발전이다.

[4차산업혁명의 특성]

• 4차산업혁명의 핵심 기술은 IoT를 활용한 네트워크 기술, 마이크로 프로세서를 활용한 임베디드 시스템, 기계시스템에 센서를 통한 지능제어를 융합한 초지능형 기계 및 생산 기술이다.
• 제품의 생산은 가상설계 및 가상생산과 3차원 프린팅 기술을 이용하여 더욱 유연한 맞춤형 생산으로 발전할 것으로 예상됩니다.

• 4차산업혁명으로 가상 및 물리적 시스템이 융합된 초연결, 초지능 생산시스템, 제품, 서비스로 산업의 패러다임이 변하고 있습니다.
• 패러다임의 변화에 따라 제품 및 생산이 기존의 공정 및 제품과 차별화된 정보통신, 전기전자 및 기계공학 기술이 융합된 초지능형 산업의 수요가 급증하리라 예상됩니다. 기존의 자동차, 로봇, 생산공장이 초연결 초지능 기술과 융합되어 새로운 스마트 제품으로 변화하며, 관련 산업의 수요가 급증하리라 예상됩니다.

[4차산업혁명에 의한 스마트 제품으로의 패러다임 변화]

• 기존의 기계 및 전자 제품은 사물, 기계, 컴퓨터와의 연결로 인한 자율적 기능을 수행할 수 있는 초지능형 제품으로 변화하며, 이를 위해 모든 제품은 임베디드 SW, 센서, 통신 기술을 융합한 초지능형 전자융합제품으로 변화가 예상되며 대표적인 4가지 산업분야의 변화는 아래와 같음
  • 스마트 자동차 : 자동차가 자율주행을 기반으로 스마트카로 변화하며, 드론 등 새로운 운송 수단의 확장과 기존 모든 운송수단은 자율주행 기반으로 변화가 예상됨
  • 스마트 로봇 : 기존의 생산 자동화를 위한 산업 로봇이 소비자의 다양한 요구를 만족시키기 위한 서비스 로봇으로 변화되고 있으며, 사물인터넷, 크라우드 컴퓨팅, 인공지능과 연결된 지능화된 스마트 로봇으로 변화함에 따라 새로운 스마트 로봇 시장이 열리고 있음
  • 스마트 팩토리 : 기존의 자동화 대량 생산공정은 다양성을 요구하는 수요자의 요구에 만족하는 맞춤형 대향생산 공정으로 변화하며, 모든 공장은 공정 및 관리를 인터넷과 연결하여 자율적으로 생산 공정을 최적화하고, 재고, 제품수명 및 유통을 관리하는 스마트 팩토리로 변화하고 있음
  • 무결절성 맞춤 생산 : 제조공정이 3차원 프린터 기반 적층형 생산 (additive manufacturing)으로 변화하면서, 소비자의 다양한 요구에 부합하는 맞춤형 생산의 대량화가 가능해지고, 설계, 공정, 생산 및 서비스가 하나의 파이프라인으로 연결되어 가상 및 물리시스템, 설계 및 생산의 경계가 없는 무결절성의 (seamless) 새로운 생산시스템이 제안되고 있음

• 기계공학 교육과정에 부족한 전기전자 교육 : 단순히 주어진 기능을 수행하는 기존 기계에서 초지능형 기계로 변화하기 위해 스스로 상황을 감지하고 판단하여 자율적 기능을 수행하는 기술이 모든 기계에 적용되어야 하며, 이를 위한 임베디드 소프트웨어, 사물인터넷, 센서 및 제어 기술이 기계의 설계 및 제작 과정에서 활용되어야 하나 기존 기계공학 교육과정에는 전기전자관련 교육 내용이 상대적으로 부족합니다.
• 전기전자공학 교육과정에 부족한 기계 설계ㆍ생산 교육 : 초지능형 기계에서는 다양한 신호의 감지, 처리, 제어 기술의 대상이 기계장치이므로, 이를 위한 기계의 기구 및 요소설계 기본 역량이 필요하나 기존 전기전자공학 교육과정에는 기계의 설계 및 생산 관련 교육이 부족합니다.
• 가상 설계 및 생산의 교육 부족 : 제조공정에서 설계와 생산이 연결되고 가상시스템을 사용하여 전 과정을 시뮬레이션할 수 있으므로, 모든 스마트제품의 설계에서는 생산공정을 고려하고 제품을 시뮬레이션할 필요가 증가되나, 기존 전기전자공학 교육과정에는 가상 설계 및 생산 관련 교육이 부족합니다.
• 융합전공교육의 필요성 : 스마트 융합 시스템 설계/생산 역량 확보를 위한 IoT, 임베디드 시스템, 기계설계 및 생산의 전자ㆍ전기ㆍ기계공학의 다학제 융합전공교육의 필요성이 증가하고 있습니다.