고객 사례

최적의 제품 설계를 위해 DOE(실험계획법) 최적화

방수 소재 개발을 통해 혁신에 박차를 가하고 있는 Gore Japan 엔지니어

도보 여행, 자전거/오토바이 타기, 등산 등을 즐기거나 세계 곳곳의 자연을 한 번이라도 탐험해 본 사람이라면 GORE-TEX® 제품에 대해서 잘 알고 있을 것입니다. 이는 숨 쉬는 고성능 방수 섬유로서 야외 활동을 즐기는 데 필수품이라고 할 수 있습니다.

W. L. Gore & Associates의 대표 상품인 GORE-TEX® 제품은 동적인 의미를 갖고 있습니다. 현대의 스포츠용 의복에서 빠져서는 안 될 요소인 신체적 유연성을 고려하여 디자인될 뿐만 아니라, 다양한 고객 사양에 맞추어 제작할 수도 있습니다. 즉, 바이애슬론 선수를 위한 흡수성 장갑, 군대를 위한 야전 텐트, 전천후 도보 여행자를 위한 방수 재킷 등 다양한 제품의 소재로 활용됩니다.

미국에 본사를 둔 W. L. Gore & Associates의 자회사인 Gore Japan은 GORE-TEX® 기술의 연구 개발, 제조 및 판매를 담당하고 있습니다. Gore Japan은 이 방수 소재와 Gore의 다른 제품에 적용되는 혁신 기술인 확장형 다공성 폴리테트라플루오로에틸렌 (ePTFE)에 특히 공을 들였습니다. 이 회사는 포괄적인 제품 라인업을 갖추고 의료업부터 반도체, 항공우주, 자동차 및 화학업에 이르기까지 다양한 업종에 걸쳐 제품을 공급하고 있습니다. Gore Japan의 다면적 제조 공정에 있어 특이한 점은 데이터 분석이 비즈니스의 모든 측면에서 핵심적인 역할을 한다는 것입니다.

고급 분석 기능과 사용 편의성의 균형

회사는 ePTFE 기술의 수요가 증가할 것을 예상하여 사용하기 편리하면서도 공유 가능하고 이해하기 쉬운 출력을 생성하는 통합된 새로운 통계 분석 도구를 찾고 있었습니다.

Gore Japan의 중합체 연구 센터의 통계 분석가인 Tatsuo Yamamoto는 “스프레드시트는 활용하는 데 한계가 있습니다. 따라서 데이터 중심의 사고방식에 기반한 사내 문화를 조성하기 위해서는 더 나은 도구가 필요했죠. 단순한 작업만 수행할 수 있는 스프레드시트와 프로그래밍 기술이 요구되는 SAS가 결합된, 둘의 장점이 모두 포함된 솔루션이 필요했던 것”이라고 말합니다.

Gore Japan은 2001년에 JMP를 도입한 이래 지금까지 통계 분석 도구의 표준으로서 이를 전사적으로 활용하고 있습니다. 사용법이 간단하고 간편해 프로그래밍 기술이 필요하지 않을 뿐만 아니라 Gore Japan의 업무 분야에 잘 부합되기 때문에 JMP 사용자도 꾸준히 늘고 있습니다.

Yamamoto에 따르면 이미 Gore의 미국 본사에서도 JMP를 사용하고 있다고 합니다. 획득한 다양한 데이터를 사용하여 테스트한 결과, 프로그래밍 노하우 없이도 JMP를 사용하여 기본 분석부터 복잡한 다변량 분석에 이르기까지 다양한 통계 방식을 처리할 수 있다는 것이 확인되었습니다.

Yamamoto는 “사용이 간편하고 풍부한 기능을 지원한다는 점 외에, 분석 결과의 타당성을 시각적으로 확인할 수 있다는 점도 마음에 들었습니다. 다변량 모형을 시각적으로 파악할 수 있는 탁월한 프로파일링 기능은 저희가 JMP를 선택할 수밖에 없었던 이유 중 하나입니다”라고 설명합니다.

현재는 대부분의 Gore Japan 엔지니어가 효율적인 DOE (실험계획법)를 계획하고 구현하는 데 JMP를 활용하고 있습니다. JMP로 손쉽게 실험을 실행하면서 제품 품질에 영향을 미치는 여러 요인의 최적 조합에 대해 중요한 통찰력을 얻고 있는 것입니다. 지난 수년간 Gore Japan에서 JMP 사용이 확대된 것처럼 소프트웨어의 기능도 확장되었습니다.

전사적으로 분석 능력을 키우도록 독려

Gore Japan은 지난 2010년, 기술 분야의 신입사원이 기본적인 통계 분석 지식을 갖출 수 있도록 초급 과정의 통계 교육 프로그램을 마련했습니다. 이 프로그램은 단변량 분석, 이변량 분석 및 다변량 분석부터 선별 프로그램, 반응 표면 계획과 검증 테스트에 이르기까지, 4일 동안 10개 실습을 거치도록 구성되어 있습니다.

특히 이 프로그램은 통계에 대한 관심을 높이고 JMP의 기본 사항을 소개하며 연구 인력과 회사 통계 팀 간의 관계를 강화하는 데 그 목표를 두고 있습니다.

Yamamoto는 “계획 단계에서 실험의 신뢰성과 효율성 사이에 균형을 찾아야 합니다. 얻어지는 결과의 신뢰성과 재현 가능성은 사전 계획에 따라 달라지기 때문에 실험을 계획할 때는 분석 목표를 정한 후 그에 따라 다양한 요인을 고려해야 합니다. 여러 요인을 고려하여 제약 조건을 지정할 수 있는 JMP의 커스텀 DOE 기능을 사용하면 혁신적인 실험을 유연하게 구현할 수 있다”고 합니다.

“과거의 결과와 경험을 기반으로 한 조건에 초점을 맞춘 실험에서는 진정한 최적 조건을 찾아낼 수 없습니다. 검색 대상의 범위를 결정한 후 점진적으로 범위를 좁혀가면서 최적의 조건을 찾아야 하며 항상 최적화 접근 방법을 인지하고 있어야 합니다.”

실습을 통한 학습을 가능케 하는시각적 기능

Gore Japan 신입사원을 대상으로 한 통계 교육에는 실험 계획 최적화 실습 과정도 포함되어 있습니다. 이 프로그램을 이수한 직원들은 필요한 능력을 거의 비슷한 수준으로 갖추게 됩니다. 참가자들은 실제 비즈니스 운영 과정과 동일한 단계에 따라 프로토타입 제작, 실험 및 분석 과정을 반복합니다. 그 과정에서 DOE의 중요성, 통계를 제대로 활용하는 방법 그리고 운영 프로세스에 JMP를 이용하는 방법을 배웁니다.

이 같은 전반적인 교육은 새로운 업무 사이클을 만들어 냈습니다. 엔지니어들이 실험 전 통계 팀에 자문을 구하고 통계 팀의 조언에 따라 DOE를 계획 및 구현하게 된 것입니다. Gore Japan은 향후 이와 유사한 방식으로 비즈니스 시스템 데이터베이스를 개선할 계획입니다.

여기에도 JMP가 활용되어 데이터의 새로운 활용 방식을 창출해 나갈 것으로 보입니다.