최고기술경영인 인터뷰에서는 기술경영인과의 대담을 통해 생생한 경험을 바탕으로 최고기술경영인의 역할과 리더십 등을 알아봅니다.
4차 산업혁명 앞당기는 CAE를 선도한다
공동 작성_서민석 교수(한양대학교 기술경영전문대학원), 김공숙 전문작가(프리랜서)
흔히 제조업 분야에서 신제품을 생산하려면 우선 시제품을 실물로 만들어서 시험해 보고 다시 고치는 과정을 통해 하나의 제품이 만들어지는 것을 당연하다고 생각한다. 그러나 이제 그런 시대는 지난 것 같다.
컴퓨터응용공학 CAE(Computer Aided Engineering)의 시대가 열렸기 때문이다. CAE는 시제품을 실물로 만들지 않고도 컴퓨터에서 시제품을 가상으로 만들어 상황별로 시뮬레이션해 볼 수 있는 기술이다.
이를 통해 여러 문제점(강도, 소음, 진동, 구조 등)을 예측하고 보완함에 따라 개발 및 설계 기간, 관련 비용을 단축시켜 준다.
올해 국내 제조업계의 최대 화두도 CAE이다. 이런 중요한 시점에 국산 CAE 소프트웨어 개발의 선두주자 (주)경원테크(이하 경원테크)의 서광원 대표를 만났다.
성남시 분당구에 위치한 경원테크를 방문했을 때 느껴진 것은 약간의 소란과 열기였다. 한쪽에서는 연구원들의 열띤 토론이 한창이었고, 다른 한쪽 회의실에서는 외부인 대상의 교육 프로그램이 진행되고 있었다. 누구도 취재 방문객을 신경 쓰지 않고 각자 일에 몰두하고 있는 모습이 인상적이었다.
서광원 대표의 방은 회사 대표의 것이라기보다는 마치 대학 교수의 연구실과도 같은 느낌이었다. 그는 인터뷰 내내 CAE 기술의 자립을 향한 열정 어린 의견을 토로해 내었다.
CAE 기술 자립을 향한 출사표
▲ 서광원 대표와 임직원들이 함께
경원테크는 산업현장에서 발생하는 문제들에 대한 최적의 솔루션을 제공하는 통합 엔지니어링 회사이다.
서광원 대표는 1994년 연세대학교 금속공학과를 졸업한 후 영풍정밀과 서울일렉트론에서 근무하며 기획과 마케팅을 익히고 소프트웨어 영업과 마케팅을 하다가 기술 자립에 눈을 떴다.
“기술 자립을 위해서는 국산 소프트웨어가 얼마나 중요한지 깨닫게 됐습니다. 소프트웨어의 국산화율을 높이려면 전공자들이 자신의 지식을 살리고 심화할 수 있는 곳이 필요하다는 확신을 가지고 1998년 경원테크를 설립했습니다.”
경원테크는 반도체, 디스플레이, 기계, 항공, 자동차 등 다양한 산업 분야에서 전산수치해석을 통해 국내 산업 발전에 기여해 왔다.
2004년에는 기술연구소를 설립하여, 엔지니어링 소프트웨어의 국산화를 목표로 반도체 및 디스플레이의 핵심 공정인 식각 및 증착 공정의 계면 변화를 예측할 수 있는 소프트웨어인 반도체 플라즈마 공정 해석용 시뮬레이터(K-SPEED)의 개발 및 상용화에 성공하여, 삼성전자, SK하이닉스에 공급함으로써 국가 주력 기간산업인 반도체 산업의 기술 고도화와 산업 경쟁력 강화에 기여하였다.
또한 송풍기의 성능 개선, 고효율화 및 저소음화를 위해서 설계 단계에서부터 공기역학적 손실 및 공력소음을 고려한 설계가 가능한 Fan 설계용 전산 소프트웨어(FanDAS)의 국내 자체 개발 및 상용화를 통하여 중소 제조 기업의 설계 생산성 향상 및 기술경쟁력 확보에 기여하였다.
특히, 전투기 전산유체해석 코드개발 프로젝트를 진행 중에 있어 첨단 항공산업 분야에서도 성과를 이루어 가고 있다.
“CAE는 수치해석과 컴퓨터 시뮬레이션으로 공학적인 의사결정 과정을 지원해 주는 시스템을 말합니다. 초창기에는 컴퓨터를 이용해 기계와 항공 분야에서 제품설계에 필요한 물리적 계산 및 모의실험으로 엔지니어링 업무를 지원하는 데 사용되었습니다. 현재는 재료공학, 전자공학 및 토목공학 등 모든 분야에 걸쳐 사용되고 있지요.”
CAE는 컴퓨터 기반 모의 설계 및 해석(시뮬레이션)을 통해 신제품 개발 기간과 비용을 크게 단축시키는 것을 말한다. 최근 빅데이터, 사물인터넷(IoT), 3D프린팅 기술 등과 결합하면서 그 활용영역을 점점 확장하고 있다.
이런 도구와 결합되면서 CAE 기술은 점점 더 고도화, 정밀화되어 결국 인공지능(AI)에 근접해 간다는 게 전문가들의 분석이다.
국내에서는 1980년대 후반을 CAE 활용의 태동기라고 파악한다. 당시까지만 해도 고가의 컴퓨터로도 접근하기 힘들었던 문제들은 주로 경험적인 방법과 시행착오를 겪으며 해결했다. 그것이 더 효율적이었다.
CAE의 활용은 주로 대기업을 중심으로 하여 극히 제한적으로 이루어졌다. 하지만 컴퓨터 성능의 급속한 발전에 힘입어 CAE 분야는 이제 중소기업에서도 설계 초기부터 활용되어 생산효율성을 높이고 있다.
CAE는 시제품을 시험해 보고 다시 고쳐 만들어야 하는 수고를 덜어주어 무엇보다 원가절감의 핵심 활동이 될 수 있다. 실제 신제품의 경우 생산원가의 80%가 개발 단계에서 결정되기 때문에 CAE는 제조업에서 아주 중요한 의미를 가진다.
한국 CAE 기술의 현주소
2017년 벽두, 국내 제조업계의 화두는 CAE였다.
CAE의 도입이 4차 산업혁명을 앞당긴다는 머리기사가 관련 업계 언론을 장식했다. 서광원 대표도 4차 산업혁명에서 CAE의 역할을 강조한다.
“4차 산업혁명의 핵심은 융합이라고 할 수 있습니다. CAE 기술은 바로 이러한 융합의 강점을 찾아줄 수 있다는 매력을 가지고 있습니다. CAE는 서로 다른영역의 기술이 융합될 때 그 파급력과 효용성을 선제적으로 파악하여 산업에 적용시킬 수 있도록 해줍니다. 따라서 기술 선진화의 목표를 달성하려면 반드시 체계적인 CAE 기술을 갖추어야 합니다.”
한국의 CAE 시장은 연간 28% 성장을 기록할 정도로 급속한 상승세를 보이고 있으나 안타깝게도 지멘스와 오토데스크 등과 같은 글로벌 업체가 국내 시장의 95% 이상을 지배하고 있는 구조이다.
그동안 서광원 대표는 주변으로부터 ‘국내에서는 소프트웨어 개발은 성공할 수가 없다’ 혹은 ‘꿈 깨라’는 소리까지 들었다고 한다.
그러나 초기 포스코건설의 지원으로 CAE 기업인 마이다스아이티가 토목·건축 분야로 시작해 세계 1위의 자리에 오르는 등 국산 CAE 소프트웨어가 큰 성장을 이루어 내고 있는 것을 보면서 기운을 얻었다. 그러나 그는 이제 시작이라고 말한다.
“마이다스아이티와 펑션베이 그리고 애니캐스팅과 같은 국내 업체들이 세부 부문에서 두각을 나타내고 있습니다. 그러나 아직 CAE 기술의 국산화에 대한 중요성이 충분히 인식되지 않은 게 현실입니다. 안타까울 때가 많습니다.”
서광원 대표는 회사 설립 초기에는 수입 소프트웨어 배급으로 사업을 시작하였다.
그러나 제조 기술에 앞서 설계 기술과 검사 기술의 기반이 없다면 향후 계속해서 온 국민이 힘들게 번 돈의 절반 이상을 기술료로 외국에 지불하게 된다는 사실을 깨닫게 되었다. 그래서 주변 사람들 모두가 말리는 국산 소프트웨어 사업에 도전하게 된 것이다.
“OECD 가입국 중 한국은 기술수지 적자 국가입니다. 제조업 중심의 국가 중에서 유일한 기술수지 적자국이지요. 이는 수출 중심으로 무역흑자에만 중점을 두어 온 결과 기술개발에는 관심을 덜 두고 생산기술 중심으로 성장해 온 한국 경제의 현주소입니다. 설계기술을 비롯해 기초 기술을 가지지 못한다면 한국의 제조업 경쟁력은 더 큰 어려움에 처할 수도 있습니다. 생산기술은 중국 등 신흥국에 밀리고, 기초 기술은 기술 종속적인 상황에 더해 지금보다 기술이전 자체가 더욱 어려울 수도 있습니다. 샌드위치 상황에 처한 한국 제조업은 설계 기술을 가장 효율적으로 빠르게 획득할 수 있는 도구의 하나인 CAE를 잘 활용하는 것이 매우 중요합니다.”
CAE 국산화가 갖는 의미
▲ 전북대학교와 산학협력 MOU 체결
응용 기술과 기초 기술 모두 이렇다 할 주도권이 없는 상황에서 CAE 기술의 국산화가 필요한 이유는 무엇일까.
“CAE 기술의 국산화는 한국의 어려운 상황을 타개할 수 있는 많은 장점을 가지고 있습니다. 첫째로 CAE 기술의 국산화는 한국 제조업의 새로운 돌파구를 마련해줄 수 있습니다. 현재 국내의 중소·중견급 제조 기업 중 8% 정도만 CAE 관련 소프트웨어를 활용하고 있습니다. CAE 기술의 국산화가 중소·중견기업의 여건에 맞춰 이루어진다면 제조업의 근간이 되는 중소·중견 기업들이 체계적인 생산성 향상을 통해 제품과 공정의 혁신을 달성함으로써 경쟁력을 확보할 수 있습니다.”
그런데 문제가 있다. 한국 중소·중견기업들은 CAE를 제대로 활용할 수 없는 상황이다. 소프트웨어 구매 비용의 부담과 대기업에 편중되어 있는 전문 인력 확보가 어렵기 때문이다.
미국의 경우 중소·중견기업의 57%가 CAE를 활용하고 있는 것과 비교해 볼 때 매우 큰 차이가 난다.
이 문제에 대한 서광원 대표의 해답은 우리 중소기업도 CAE를 활용할 수 있는 여건이 마련된다면 막대한 실험 비용과 시간을 단축할 수 있고, 물리적인 실험만으로는 이해하기 힘든 이론적 요소들도 효과적으로 파악할 수 있게 된다는 것이다.
이를 통해 설계 기술력에 기반한 한국 제조업의 경쟁력을 다시 확보할 수 있게 될 것이다.
“둘째, CAE 국산화 추진 과정을 통해, 국가경쟁력을 확보할 수 있는 기초 기술 인재들을 육성할 수 있습니다. 현재 한국의 응용 기술이 뛰어나다고 해도 그것만으로는 글로벌 경쟁력을 유지할 수 없는 상황입니다. CAE 기술이 많이 활용되고 그 수요가 커지면 기초과학의 인재들에 대한 수요도 자연히 증가하게 될 것입니다. 그러면 이것이 한국의 기초 기술 경쟁력의 확보로 이어지게 됩니다.”
예를 들어 현재 1,000명 수준의 대기업 연구센터에서 CAD 사용자는 70% 이상이지만 CAE를 다루는 사람은 5% 안팎이라고 한다. CAE를 공부하는 공학계열 대학생도 전체 5%에 못 미친다고 한다.
연구기관과 대학 내 인지도가 낮아 전문 인력 확보도 쉽지 않은 형편이다. 그러나 이것이 국산화 된다면 인력 문제도 달라질 것이라 예측할 수 있다.
서광원 대표는 현재 국내 상황은 문제해결 능력의 기반이 되는 선행 연구를 대부분 외국 기술에 의존하고 있는 데 그 위험성을 말한다.
“이런 현실에서는 제조현장의 노하우와 경험이 기술유출의 수순을 밟는 위험을 항상 안고 있습니다. 4차 산업혁명의 시대를 맞이하여 기존 기술들이 융합하며 재정립되는 시점에서 CAE의 활용과 국산화를 통한 설계 기술력의 확보는 그래서 매우 중요한 의미를 갖습니다.”
경원(耕援), 밭을 갈아 남을 돕듯이
기술로 세상을 널리 이롭게
서광원 대표는 대학을 졸업하면서 과거 더 열심히 공부하지 않았던 것이 항상 후회스러웠다고 한다. 특히 반도체나 컴퓨터 엔지니어링에 관련된 지식을 접할 기회가 없어 사업을 시작하면서 비로소 대부분의 지식을 독학으로 습득했다고 한다.
그는 현재 한국연구개발서비스협회 부회장과 한국유체기계학회 대외협력 이사를 맡고 있다.
작년 말에는 산업통상자원부가 선정한 2016년 두뇌역량우수전문기업(K-BrainPower)으로 경원테크가 올랐고, 경사가 겹쳐 2017년 초에는 한국산업기술진흥협회의 기술경영인상 중소기업 최고경영자 부문을 수상하였다.
“회사 이름 경원이 영문 이니셜로는 KW인데 왜 광원테크가 아니고 경원테크인지 묻는 분들이 많아요. 경원테크는 ‘밭을 갈아(耕) 남을 돕는다(援)’는 정신으로 세상에 도움을 줄 수 있는 기술을 개발하겠다는 취지의 이름입니다.”
그는 직원들의 학습을 적극 장려한다. 직원들은 회사를 ‘마치 학교와 같다’고 할 정도로 학습 활동에 참여한다.
경원테크의 내부에서는 업무가 공부인 양 연구원들은 물론 인턴사원들까지 서로서로 교육과 세미나를 담당하는 ‘면학’ 분위기가 조성되어 있다.
서 대표 또한 직접 제품 개발에 참여하지 않더라도 출근하면 영업활동 외의 시간에는 변함없이 공부하고 연구원들을 교육하며 토론을 즐긴다. 그래서 주변에서는 ‘서박사’라는 별명으로 부른다고 한다.
그는 대학 시절 생활비가 부족해 외국어학원에서 학원비 대신 학원 잡무를 도우면서 영어와 일본어 강좌를 수강하며 어학실력을 갈고 닦았다.
대학 졸업 후 취업 전선에 뛰어들어야 했을 때 그것만이 유일한 자산이었다. 두 번째 직장인 서울일렉트론에서 마케팅과 영업 업무를 담당했는데 이것이 CAE를 접하게 된 계기라고 한다.
전혀 몰랐던 분야였지만 큰 재미를 느끼게 되어 즐겁게 일을 할 수 있었고, 그러다 보니 유지보수 계약이 안 되어 있던 기존 고객들과 거의 모든 계약을 할 수 있었다고 한다.
또한 모두들 가능성이 매우 낮다고 만류했던 계약들도 해낼 수 있었다. 이러한 경험이 있기에 서광원 대표는 업무에 적합한 인재를 멀리서 찾지 않는다.
“자기 자신이 재미를 느낄 때가 바로 자기 재능이 발휘되는 순간입니다. 따라서 어느 영역에서든 인재를 찾고자 한다면 바로 그 일을 재미있게 이끌어 나갈 수 있는 사람을 찾아야 합니다.”
CAE 기술선도를 향한 끝없는 열정
경원테크는 처음에는 유동 해석용 소프트웨어를 취급하면서 CAE 시장에 참여했다가 이후 반도체 제조를 위한 플라즈마 공정 해석의 수요를 접하여 산학연 협력을 생각하게 되었고, 전북대학교와 부산대학교, 핵융합연구소와 표준연구소 그리고 최근에 동참한 충남대학교 등과의 컨소시엄을 통해 K-SPEED를 개발하게 되었다.
“고용량 고집적 반도체를 만드는 것은 고층 빌딩을 쌓는 것과 비슷합니다. 그런데 건물의 단면이 크면 좋겠지만 점점 더 높게 지어야 하면서도 점점 더 작은 면적에 쌓아야 한다는 어려운 숙제를 풀어야 합니다. 그래서 플라즈마 해석이 제조공정 설계에 필요하게 되었습니다.”
플라즈마는 높은 에너지로 인해 이온화 된 기체를 뜻하는데, 반도체 패턴의 조밀도가 높아지면서 전기장으로 제어가 가능한 플라즈마 공정이 필수가 된 것이다.
K-SPEED의 개발을 통해 반도체 제조공정에서 사용되는 특수가스를 구성하는 수소(H), 불소(F)와 탄소(C)의 다양한 조합까지 모의 실험할 수 있도록 하여 플라즈마 공정에서 발생할 수 있는 ‘Etch-Stop’ 현상을 규명하는 성과를 내기도 하였다.
“글로벌 반도체 시장은 메모리와 비메모리로 나뉘어 있습니다. 현재 한국은 메모리 반도체를 석권했지만 일본과 중국의 집요한 추격을 받고 있습니다. 글로벌 시장은 모바일 프로세서와 사물인터넷 기기 등의 수요에 힘입어 연산과 처리 기능을 갖춘 비메모리 부문을 중심으로 성장할 것이라 전망됩니다. 그러므로 이제는 현재의 저력을 기반으로 자본집약적인 반도체산업 구조를 기술집약적인 형태로 전환해야 할 시점입니다. 이 과정에서 꼭 필요한 것이 물리적 투자를 최소화하면서도 다양한 조합의 융합공정을 해석할 수 있는 설계 기술의 확보입니다.”
도전과 진취를 위한 축적의 시간
서광원 대표는 얼마 전 화제가 되었던 ‘축적의 시간’이라는 책을 매우 공감하면서 감명 깊게 읽었다고 한다. 실패를 통한 학습의 기회가 좀 더 많이 주어져야 한다는 것이다.
“지금 젊은 세대를 보면서 아쉽고 안타까운 점이 있습니다. 세계의 수재들은 재학 중에도 격려의 분위기 속에서 창업의 꿈을 실행에 옮기고 있는데, 한국의 젊은 수재들은 아주 제한된 꿈만을 꾸도록 강요당하고 있습니다. 그동안 정부 지원과 과제의 성공률이 크게 늘어난 만큼 앞으로 스타트업 기업들이 데스밸리(Death Valley)를 넘어 이후까지 사업을 지속할 수 있도록 지원하는 방안들이 많이 고안되고 시행되었으면 합니다.”
경원테크도 사업 초기에는 퇴사자가 많아 기술력 확보에 힘든 시절을 겪었다. 하지만 지금은 우수한 젊은 인력과 전문연구원들의 입사가 늘어나고 있고 모두가 회사의 안정성을 확신하는 듯 보여 안심이 된다.
“젊은 세대가 자신감을 잃고 위축된 분위기를 보이면 먼저 미안한 마음이 들 때가 자주 있습니다. 그래서 항상 ‘우리의 기술력이 전 세계 어느 누구와 비교한다고 해도 더 앞서 있다’는 자신감을 공유할 수 있도록 노력하고 있습니다. ‘스탠포드, MIT라고 겁먹을 것은 없다. 열심히 꾸준히 가는 게 중요하다. 길게 보고 꾸준히 쉬지 않고 가면 결국 할 수 있다’고 말합니다.”
서 대표가 엔지니어들의 생각 중에 가장 없애고 싶은것이 있다면 그것은 열등감이다. 자신이 세계 최고가 된다면 그것은 기술력이나 전문성 때문이지 영어 또는 학벌과 같은 다른 것이 이유가 되어서는 안 된다.
따라서 영어나 학벌 같은 것으로 열등감을 가질 필요가 없다. 기술력과 전문성을 가지기 위해 노력하면 된다.
작은 여유가 주는 자신감과 포부
서광원 대표의 가훈은 ‘밝게 살자’이다. 하루 일과를 마치면 혼자만의 공간에서 이어폰으로 음악을 즐기는데 그 음악의 장르가 매우 폭넓다.
386세대답게 디스코부터 Adele이나 Celine Dion에 이르기까지 편폭이 크다. 앞으로 좀 더 시간을 낼 수 있다면 여행을 많이 하고 싶다고 한다.
이렇게 자기 자신부터 삶의 여유를 잃지 않으려는 이유는 물론 자신을 위한 것이지만, 서 대표에게 가장 소중한 직원들을 위한 것이기도 하다.
경원테크에서 출결과 같은 관리업무는 모두 각자의 자율에 맡겨져있다. 창의력과 효율성을 저해하는 요소들은 최대한 배제한다.
“회사 대표의 역할은 R&D의 방향성을 설정하고 어떤 연구가 필요한지 비전을 제시하는 것이라 생각합니다. 자신이 하고 싶은 일을 직무로서 맡도록 하고 그만큼 성과가 얻어지면 그것이 자신감으로 이어지도록 회사를 이끌고 싶습니다.”
요즘 가장 많이 들리는 말이 4차 산업혁명 얘기이다. 그 궁극적 대응책이 될 CAE 기술의 국내 선두업체인 경원테크가 국내 제조업계의 4차 산업혁명을 앞당겨 이름 그대로 기술로서 세상을 널리 이롭게 할 날을 기다려 본다.
