디지털 전환에서 AI 전환을 위한 CPS 기반 AI-CPS 내장형 프레임워크와 기업적용사례

A CPS-Based AI-CPS Embedded Framework for AI Transformation: Corporate Application Cases

4차 산업혁명의 가속화와 함께 인공지능(AI)과 로봇 기술은 사회·경제·교육 등 다양한 영역에서 구조적 변화를 촉발하고 있다. 기업과 교육 현장은 AI 도입의 필요성을 인식하고 있으나, 실제 전환 과정에서는 구체적 실행 전략의 부재로 혼란을 겪고 있다. 본 연구는 이와 같은 한계의 대안으로 AI와 창의적 문제해결(CPS: Creative Problem Solving)을 융합한 한국형 AI-CPS 내장형 DX 프레임워크를 제안하고, 이를 교육·서비스·산업 영역에 적용한 사례를 분석하였다. 본 프레임워크는 문제 정의, 아이디어 발산, 컨셉 구체화, MVP 설계, 실행 전략, 조직 확산의 6단계 CPS 과정에 AI 도구를 결합함으로써 발산적 사고와 실행 기반 문제 해결을 동시에 촉진하였다. 사례 분석 결과, 학습 효과 강화, 사용자 경험 개선, 성과 지표 자동화, 조직 확산 촉진 등 다양한 효과를 확인하였다. 이는 학술적으로 CPS와 DX 융합 연구를 심화하고, 실무적으로는 교육기관·기업·산업 현장의 AI 기반 혁신 전략 수립을 적용하여 AI전환 사고 도구로 활용될 수 있다.

As artificial intelligence (AI) accelerates digital transformation across education, services, and industry, organizations face challenges in implementation due to the absence of actionable transition frameworks. This study proposes a Korean-style AI-CPS embedded Digital Transformation (DX) framework that integrates AI with Creative Problem Solving (CPS) and examines its application across multiple domains. The framework embeds AI tools within a six-stage CPS process—problem definition, ideation, concept development, MVP design, execution, and organizational diffusion—to support both divergent thinking and execution-oriented problem solving. Case analyses indicate improvements in learning effectiveness, user experience, performance metric automation, and organizational adoption. This study contributes theoretically by extending CPS–DX integration research and practically by providing a structured cognitive framework for AI-driven transformation in educational and industrial contexts.