AI 스마트팩토리, 화장품 제조 새 시대 연다

규제 대응-생산성-비용 절감, K-뷰티 핵심 전략으로

글로벌 화장품 산업이 인공지능(AI) 기반 디지털 전환(DX)과 스마트팩토리 구축을 통해 규제 대응과 생산성 혁신을 동시에 꾀하고 있다. 규제 강화 및 품질관리 요구에 대한 국내 화장품 기업의 대응책 마련을 위해 대한화장품협회가 9일 개최한 ‘화장품 분야 AI기반 디지털 전환 및 스마트팩토리 사례’ 웨비나에선 한국 후지쯔 강준석 수석 매니저가 강연자로 나서, 강화되는 글로벌 규제 환경과 함께 주요 시스템의 적용 전략, 해외 제조소의 도입 성과 등을 공유했다.

강화되는 글로벌 규제와 DX 전략

미국이 화장품 산업의 규제 기준을 강화하고 있다. ⓒ웨비나 화면 캡쳐

강 매니저는 “미국을 비롯해 중국, 일본, 유럽 등 주요국 규제 기관들이 잇달아 기준을 강화하면서 제조 강국으로서 경쟁력을 지키기 위한 디지털 전환이 필수 과제가 됐다”고 강조했다.

핵심은 품질 관리와 규제 대응의 패러다임 변화다. 특히 미국 식품의약국(FDA)이 최근 도입한 불시 검사(Unannounced Inspection) 확대, 화장품 규제 현대화법(MoCRA), 그리고 미 의회에서 발의된 화장품 안전 강화 법안 패키지(Safer Beauty Bill Package)는 제조 현장 운영 방식을 근본적으로 바꿔 놓고 있다. 강 매니저는 “최근엔 해외 제조소에 대한 불시 검사 확대 방침이 발표되기도 했다”며  “사전 준비 없는 불시 검사에 대비하려면 문서 및 시설 관리, CAPA 기록 검토, QMS 지표 분석까지 전 과정의 디지털화와 실시간 대응력이 요구된다”고 설명했다.

FDA는 제조소 점검 시 시설·제조 기록뿐 아니라 표준운영절차(SOP), 리콜 및 불만 처리 데이터, 데이터베이스 접근까지 요구하고 있다. 이를 제한할 경우엔 경고장이나 수입 경고 조치가 내려질 수도 있다. 강 매니저는 “MoCRA는 문서·정보 접근 권한, 제조소 등록과 정지, 강제 리콜 권한, 부작용 보고, 안전성 입증까지 포괄한다”며 “FDA 자체 체크리스트와 국제 표준 ISO 22716이 모두 반영될 예정이라 글로벌 대응 수준을 맞추는 것이 급선무”라고 짚었다.

또 다른 화두는 ‘AI와 스마트팩토리’다. 화장품은 산업 특성상 방대한 품질 및 제조 데이터와 복잡한 규제 환경 속에서 운영되고 있다. 강 매니저는 “기존의 종이 기반 시스템에선 오류와 비효율 문제가 생길 수밖에 없는 구조”라고 지적하며 “AI 활용으로 정확성과 일관성을 높이고 눈에 띄지 않는 문제까지 식별해 문제를 사전 예방할 수도 있다”고 말했다. AI 기반 품질 경영을 적용할 경우 생산성은 35%, 조사 효율성은 30~40% 향상이 기대되며, 품질 관리의 선제적 대응도 가능하다는 것이다.

그는 AI 품질 및 제조 관리의 구체적 적용 방법도 제시했다. △과거 데이터 기반 품질 문제 예측 및 대응 △비정형 문서에서 핵심 정보 추출 △머신러닝(ML) 기반 원인 분석과 문제 재발 방지 △공정 변경 시 자동화된 영향 평가 △문서 자동 분류와 라우팅 △실시간 품질 모니터링 △개인 맞춤형 교육 지원 △검사 추적성 강화 △인적 오류 감소 등이 주요 활용 사례로 꼽혔다.

스마트팩토리 구성 요소로는 센서와 사물인터넷(IoT) 기반 실시간 데이터 수집, AI 분석을 통한 이상 탐지 및 예측 유지보수, 자동화 로봇과 프로그램 가능 논리 제어기(PLC), 제조 실행 시스템(MES) 연결 등이 언급됐다. 강 매니저는 “수작업 기반 운영에서 통합 플랫폼으로, 반응형 운영에서 예측형 운영으로의 전환이 DX 추진의 본질”이라며 “규제 대응 강화와 생산성 향상, 품질 및 안전성 확보가 동시에 추진된다”고 설명했다.

QMS·MES·CMMS, 디지털 전환의 핵심

디지털 전환을 통해 거둘 수 있는 세 가지 성과.

강 매니저는 “AI는 QMS, MES, CMMS를 관통하는 핵심 축”이라고 강조하며 구체적 사례도 언급했다. 품질 관리 시스템(QMS)은 문서 관리·교육 관리·품질 이벤트 관리·감사 및 리스크 관리 등으로 기업 전반의 품질 준수 데이터를 통합하는 역할을 한다. 제조 실행 시스템(MES)은 전자 배치 기록과 작업지시서(WI)·SOP 연결, 예외 검토를 통한 승인 시간 단축으로 종이 없는 생산 환경을 구현해준다. 컴퓨터 기반 유지보수 관리 시스템(CMMS)은 예방 유지보수와 교정, 컴플라이언스 기반 감사 준비를 지원해 설비 고비용 가동 중단 시간을 최소화한다. 강 매니저는 “100% 디지털 기반으로의 전환이 자산 관리, 교정, 유지보수, 규제 대응까지 한 번에 통합한다”고 설명했다.

DX 시스템을 도입한 해외 제조소 사례도 공유됐다. 일본의 시세이도는 품질 이벤트 관리, 미국의 비오리와 라셔널은 문서와 교육·품질 이벤트 모듈5%, 미국 일리노이의 아블론 인더스트리즈는 전체 모듈을 도입해 MoCRA 문서 요건을 충족했다. 강 매니저는 “아블론 인더스트리즈는 DX 시스템 도입 후 4주 만에 MoCRA 요건을 완벽히 충족하고 문서 관리 시간을 75% 단축했다”면서 “월스버그 팜스 또한 전자 배치 기록을 통해 배치·출하 시간 80% 단축, 데이터 입력 오류  감소, 소비자 불만 조사 시간 60% 단축이라는 성과를 거뒀다”고 소개했다.

그는 디지털 전환이라는 하나의 전략을 통해 규제 대응, 생산성 제고, 총 비용(TCO) 절감이라는 세 가지 성과를 동시에 실현할 수 있다고 강조했다. 규제 대응 측면에선 데이터 무결성(DI) 이슈를 해결하고 실시간 감사에 대응하며, 글로벌 규제기관의 디지털 요구사항을 충족시킨다는 장점이 있다. 생산성 측면에선 MES의 도입으로 공정 오류가 감소하고 승인 속도가 향상되며, 품질보증(QA) 효율이 극대화 된다. 이는 다품종 소량 생산에 대한 대응력 강화에도 영향을 준다. 비용 절감 측면에선 종이 서류를 쓰지 않는 ‘Paperless’를 통한 시스템 통합, 기기 연결의 3단계 전략으로 인건비를 절감하고 작업 시간을 단축시키며, 자산 활용도를 높일 수 있다는 설명이다.

강 매니저는 “AI에 기반 QMS를 통해 고객 맞춤형 생산은 이제 가능성이 아닌 현실이 돼가고 있다”며 “데이터 중심의 자율 공작을 통해 규제 대응이나 생산성 비용 절감을 구현하고 고객 중심적 제조 혁신을 실현해 나가야 한다“고 강조했다.

 

자동화 해도 최종 승인은 ‘사람’이 

강연 후 진행된 질의응답 순서에선 AI와 사람의 역할, 원료 제조 적용, 연구 사례 등 다양한 질문이 이어졌다. 한 참석자는 “AI 간 상호작용이 업무의 중심이 된다면 사람의 역할은 무엇인가”를 물었다. 강 매니저는 “AI가 자동화하더라도 보안, 규제 준수, 품질 검토, 최종 승인 등은 사람이 맡아야 한다”며 “신뢰성을 확보하는 구조가 필요하다”고 답했다. “화장품 분야의 AI 적용 가능 사례'를 묻는 질문엔 “원료 제조 조사, 품질 이벤트 분석, 생산 계획 산출, 안전성 평가, 향수 개발 등 다방면에서 가능하다”고 설명했다.

향후 전망도 논의됐다. 강 매니저는 “스마트팩토리와 DX는 단순한 비용 절감이 아니라 규제 대응, 생산 효율, 품질 향상, ESG 경영까지 아우르는 전략”이라며 “화장품 제조의 미래는 AI 기반 지능형 QMS, 자율형 생산공정, 실시간 규제 대응, 고객 맞춤형 생산, ESG 기반 운영으로 발전할 것”이라고 내다봤다.