일본 제조업은 AI, IoT, 디지털 트윈 등 첨단 디지털 기술로 현장 기술을 디지털화하여 생산 공정을 혁신하고, 비즈니스 모델과 조직 문화까지 근본적으로 변화시키고 있습니다. 특히 정유·화학·에너지 분야에서는 에너지 절감과 탄소중립 가속화를 통해 지속가능성 실현에도 적극 나서고 있습니다.
이제 선택이 아닌 필수 전략이 된 디지털 전환. 일본 주요 정유·화학·에너지 기업의 구체적인 DX 사례를 통해 한국 제조업에 주는 시사점을 살펴보겠습니다.
일본 제조업 DX, 숙련 기술과 첨단 기술의 결합
일본의 제조업은 디지털 전환(DX)을 통해 생산성과 지속가능성을 동시에 추구하고 있다. 공공기관을 중심으로 디지털화가 더디게 진행되는 측면이 있지만, 민간 제조기업들은 현장의 숙련 기술을 디지털 기술과 접목하려는 노력을 확대하고 있으며, 개별 기업 차원에서 우수 사례들이 등장하고 있다.
특히 정유·화학·에너지 분야에서는 AI, IoT, 디지털 트윈 등 첨단 디지털 기술을 통해 숙련 기술을 디지털화하여 공정 자동화, 에너지 절감, 탄소중립 실현을 가속화하고 있다. 이러한 DX 사례는 단순 기술 도입을 넘어, 기업의 운영 방식과 비즈니스 모델을 근본적으로 변화시키는 전략으로 자리잡을 것으로 보인다.
일본 정유·화학·에너지 기업의 DX 사례
ENEOS – AI 기반 자동운전과 GX 연계 전략
일본 최대의 정유 기업인 ENEOS는 AI를 활용한 정유공장 자동운전 기술을 세계 최초로 상용화했다. 이 시스템은 930개의 센서를 통해 24개의 운전 인자를 실시간 감시하고, 최대 9개의 밸브를 동시에 제어하는 고정밀 운영 체계를 갖추고 있다. AI는 숙련 운전자의 노하우를 학습하여 날씨나 원료 변화 같은 외부 교란에도 유연하게 대응하고, 이상 감지 시스템으로 트러블을 사전에 방지한다.
현장 자동화 측면에서는 디지털 트윈과 XR 기술을 적극 활용하고 있다. 자율주행 드론과 로봇을 통한 점검, AI 기반 생산 계획 자동화, 예측 유지보수 시스템은 에너지 소비를 줄이고 안전성을 높인다. ENEOS는 여기에 Agent AI 기술까지 도입해 고도화하여, 공장이 자율적으로 생산 공정을 최적화하는 스마트 공장으로 발전시킬 계획이다.
이데미츠코산, ‘스마트 만물상’으로 진화하는 에너지 서비스 거점
이데미츠코산은 전통적인 정유·화학 기업을 넘어, 지역 밀착형 디지털 플랫폼 기업으로 전환하고 있다. 그 중심에는 ‘스마트 만물상’이라는 독창적인 DX 전략이 있다.
‘스마트 만물상’은 전국 6,400여 개의 서비스 스테이션(SS)을 단순한 주유소가 아닌 지역 커뮤니티의 중심 거점으로 재정의하는 시도다. 이를 통해 에너지 공급을 넘어 다양한 생활 서비스를 통합 제공하는 플랫폼을 구축하고 있다.
예를 들어, 태양광 발전과 EV 충전 시스템을 연계한 에너지 절감 솔루션을 제공하고, VPP(가상 발전소)를 통해 지역 내 전력 수급을 최적화한다. 또한 이동식 건강검진, 공유 모빌리티, 지역 물류 거점 기능까지 추가하여, SS를 지역 주민의 생활 편의와 복지를 지원하는 공간으로 변모시키고 있다.
미쓰비시화학 – MI 기반 소재 개발과 자율 공정
미쓰비시화학은 MI(Materials Informatics)와 생성형 AI를 활용해 소재 개발을 혁신하고 있다. AI는 분자 구조 자동 생성, 반응 경로 예측, 합성 가능성 평가 등을 수행하며, 과거 실험 데이터 학습을 통해 유사 사례 기반의 설계안을 도출한다. ‘MI Bridge’라는 독자적 애플리케이션을 통해 연구자와 데이터 사이언티스트가 협업하며, 스마트 팩토리와 연계된 자율 설비 진단 및 품질 관리도 실현하고 있다.
아사히 카세이(Asahi Kasei) – 디지털 창조본부 중심으로 사업 혁신
아사히 카세이는 디지털 전환(DX)을 조직 혁신의 핵심 전략으로 삼고, 이를 전사적으로 추진하기 위해 ‘디지털 공동창조 본부’를 설립했다. 이 본부는 단순한 IT 지원 부서가 아니라 사업 부문과 현장을 연결하는 전략적 허브로 기능하며, DX를 통한 가치 창출과 조직 문화 개선을 동시에 주도한다. 특히 현장 중심의 문제 해결을 강조하면서 각 부서의 과제에 디지털 기술을 접목해 실질적인 개선을 이끌어낸다.
디지털 공동창조 본부는 데이터 기반 의사결정 문화를 정착시키기 위해, 각 사업부의 프로세스를 재설계하고 자동화를 추진하고 있다. 이를 위해 사내 데이터 플랫폼을 구축하고 AI·IoT·RPA 등 다양한 기술을 통합하여 생산성과 민첩성을 높이고 있다. 또한 부서 간 협업을 강화하고 디지털 인재 육성을 위한 교육 프로그램과 커뮤니티 운영하며, 조직 전체의 디지털 역량을 향상시키고 있다.
JERA – AI 발전소와 블록체인 기반 에너지 플랫폼
일본 최대의 에너지 기업인 JERA는 AI 기반 발전소 운영 시스템을 전국 26곳에 도입했다. 이 시스템은 센서를 통해 운전 상황을 모니터링하고, AI가 이상 징후를 사전에 감지해 대응 방안을 제시한다. 특히 메타버스 공간에서 현장 작업자와 분석팀이 아바타로 만나 실시간으로 정보를 교환할 수 있어, 이상 대응 시간이 66% 단축되는 성과를 거뒀다.
블록체인 기술을 활용하여 재생에너지 통합 플랫폼을 운영하고 있다. 시간 단위로 발전량과 소비량을 매칭하는 Hourly Matching 시스템을 구축했으며, P2P 전력 거래 시스템을 통한 개인 간 직접 거래와, 스마트 계약을 통한 자동 거래와 증서 발행도 실현하고 있다. 이러한 디지털 혁신은 JERA의 GX 전략과 ESG 경영을 뒷받침하며, 지역 에너지 관리와 스마트시티 구축에도 기여하고 있다.
기술 도입을 넘어 사업 혁신과 지속가능성으로
일본의 정유·화학·에너지 기업들은 디지털 기술을 단순한 효율화 수단이 아닌, 사업 혁신과 지속가능성의 동력으로 삼고 있다. AI, IoT, 디지털 트윈, 블록체인 등 다양한 기술을 통해 생산성 향상, 탄소 감축, 고객 가치 창출을 동시에 추구하고 있으며, 나아가 내부 인재 육성과 조직 문화 개선에도 적극적이다.
일본의 사례는 한국을 포함한 아시아 제조업 전반에 시사점을 제공한다. 먼저, 기술 도입을 넘어 현장 중심의 문제 해결과 공동 창조형 DX 전략이 필요하다. 또한, GX와의 연계는 향후 기업 경쟁력의 핵심 요소가 될 것이며, DX 및 DX-GX 연계를 통한 신사업 개척도 중요한 과제다. 결국 이러한 디지털 혁신은 더 이상 선택이 아니라, 지속가능한 미래를 위한 필수 전략임을 보여준다.
