산업용 통신 네트워크는 산업 및 플랜트 자동화 시스템에서 차지하는 비중이 점차 높아지고 있다. 제조산업 및 설비 현장의 자동화 시스템은 물론 지능형 빌딩 시스템, 교통 관제 시스템, 인프라 시스템 분야에서도 산업통신망은 본연의 통합 정보 시스템으로서의 역할을 톡톡히 해내고 있다. 이에 아이씨엔에서는 산업IT 및 산업자동화의 측면에서 한 해 동안의 이슈들을 모아 2009년도 10대뉴스를 선정했다. [편집자 주]
1. 하노버 산업 박람회 동반국가 성공리 개최
산업 자동화의 메카인 독일에서 전 세계의 이목이 집중된 가운데 자동화 산업의 신기술과 트랜드를 알 수 있는 세계 최대 자동화 산업 박람회인 ‘2009 하노버 산업박람회(Hannover Messe 2009)’가 한국이 동반국가(Partner Country)로 참가한 가운데 4월 20일부터 24일까지 개최됐다.
공식적인 동반국가(Partner Country)로 참여한 한국은 “MAKE IT WORK"라는 슬로건을 내걸고 신재생·발전 에너지, 로봇, 마이크로기술, 부품·소재 등 13개 분야에서 두산, LS, 일진 등 대기업을 비롯하여 삼익정공, 씨피시스템, 오토닉스, 파스텍, 하이젠모타, 하이트롤 등 210개사가 참가하여 국내의 완성된 기술을 유럽시장 진출의 교두보를 마련하고자 노력했다.
국가홍보관에는 현재와 미래를 조망해 볼수 있도록 로봇, 자동차, 나노기술, 플랜트, 조선 등 10개 테마로 구성되어 한국의 산업을 소개하며, 경제 산업협력 및 투자유치, 문화행사 등 다양한 테마를 통해 한국의 첨단기술과 문화를 전 세계에 알리는데 주력했다.
특히, 현 금융위기 극복 및 에너지·자원의 효율적 사용 등에 대하여 한승수 국무총리와 메르켈 총리의 '한-독 총리 회담'을 비롯하여, 녹색성장, 산학연 클러스터 등 한독 양국간 연구기관의 기술협력을 위한 심포지움 개최와, 한국의 투자환경 및 정책, 지자체 소개를 통한 투자유치 설명회와 한국의 문화홍보를 위한 미술전시, 영화상영 등도 전시기간 중 진행됐다.
2. 산업용 무선 시장 토대 마련
접근이 어려웠던 현장의 데이터를 최신 무선 테크놀러지를 통해 더욱 쉽게 수집하고 전달할 수 있기 때문에 이제는 플랜트에서 좀 더 넓은 시야를 확보할 수 있게 되었다. 국내외적으로 이러한 플랜트에서의 무선 솔루션 도입은 우리가 생각하는것보다도 빠르게 진전되고 있다.
무선 필드 통신 시스템의 등장 덕분에 플랜트 현장 및 주변 환경에서 좀더 많은 정보를 수집하는데 있어서 겪게되는 실질적이고 경제적인 장벽이 크게 감소되었다. 이제는 기존의 컨트롤 시스템을 갖고 있는 플랜트에서 조차도 독립적으로 떨어져 있는 장비에서 정보를 전송시키는 기술을 활용할 수 있게 되었다. 즉 예전에는 접근이 어렵거나 가능하지 않았던 정보를 현재에는 수집이 용이해져 무선 디바이스에서 플랜트 컨트롤 시스템까지 전송시킬 수 있다.
이러한 무선 시스템은 전형적인 플랜트 환경에서 작동하는 다른 무선 네트워크와 공존하고 이를 보완해 준다. 예를 들면 기존의 IEEE 802.11 Wi-Fi 광대역 무선 이더넷과 TCP/IP 표준은 산업 플랜트 내부나 주변에서 사용되는 수천 개의 제품에 이미 장착되어 있다.
산업 등급의 Wi-Fi 인프라를 사용해서 새로운 솔루션을 찾고 새로운 모범 사례를 도입할 수 있다. 현장 작업자들은 개인 컴퓨터의 어플리케이션에 쉽게 접근하고, 사무용 PC에서도 작업을 수행할 수 있다. 이 작업에는 위급사항 검토 및 대응, 프로세스 관찰 그리고 작업 내용 검색 등이 포함된다. 개인 통신 방식 덕분에 작업자들은 통제실에서 벗어나 있더라도 더욱 생산적으로 장비를 확인할 수 있다.
3. 산업통신망 협회 국내 마케팅 활동 강화
필드버스 및 산업용 이더넷에 대한 산업현장에서의 관심과 적용이 활발하게 추진됨에 따라 국내에 구성되어 있는 산업통신망 관련 협회들의 국내 마케팅 활동이 적극적으로 펼쳐지고 있어 주목된다.
ODVA, 한국프로피버스협회, CC-Link협회, 필드버스파운데이션협회, 한국EtherCAT협회 등 필드버스 및 산업용 이더넷 협회들은 올해 들어 보다 강화된 협회 조직을 운영하는 모습을 보였다. 또한 전문전시회에 독자적으로 참가하는 동시에 세미나와 워크샵을 통한 국내 현장 보급 활성화에도 적극 나서고 있다.
3월에 개최된 Aimex 2009 전시회에서는 ODVA(DeviceNet, EtherNet/IP), 한국프로피버스협회(PROFIBUS, PROFINET), CC-Link협회(CC-Link, CC-Link IE)가 독자 부스를 운영, 참가함과 동시에 대한민국 산업통신망-에너지 세미나 등을 통한 기술세미나를 동시에 진행했다. 또한 트라이텍은 자사 부스에 EtherCAT을 중점적으로 홍보했다.
이와 더불어, 필드버스파운데이션협회(Foundation Fieldbus)가 국내에서 새롭게 조직을 정비한 가운데 11월 26일에는 12개 회원사가 대규모로 참가하는 기술세미나를 개최하여 프로세스 분야에서의 강자다운 모습을 과시했다. 한국프로피버스협회는 12월 8일 주요 회원사와 함께 공동 데모 라인을 꾸며, 프로피버스와 프로피넷을 통한 플랜트 통합성과 플랜트에서의 에너지 운용효율 향상 방안을 제시하는 워크샵 행사를 가졌다.
CC-Link협회도 산업용 이더넷 프로토콜인 CC-Link IE에 이어 11월에는 CC-Link IE Field Network 스펙을 발표하고, 조만간 국내 고객들을 위한 기술 세미나를 계획중이다.
4. Safety 시스템, 네트워크 중심으로 변화
산업설비 및 단위기기에서 안전시스템에 대한 주요 개념이 바뀌고 있다. 기존에는 자동화 시스템에서 컨트롤 네트워크와 안전 시스템을 별도로 구성 운영하여 왔으나, 이제 하나의 네트워크 라인에서 컨트롤과 안전을 동시에 만족하는 시스템이 시장에서 큰 호응을 얻고 있는 중이다.
특히 자동차 제조 라인과 같은 산업자동화 분야에서 라이트커튼, 안전매트, 레이저 스캐너 등을 개별로 구성하여 운영하던 방식에서 벗어나, 각각의 단위기기들을 통합하고 네트워크 라인을 통해 제어와 안전 관리를 동시에 수행하는 시스템으로 변화하고 있다. 또한 무선으로 안전시스템을 이머전시 셧다운까지도 구성하는 단계에 이르렀다.
이에 이들 안전 시스템 및 장비에 대한 정보 및 통합 제어 시스템을 위한 안전 네트워크가 큰 힘을 발휘하고있다. PLC 및 DCS 이중화 시스템 기술, Profisafe, EtherNet/IP CIP Safety, AS-Interface Safety, SafetyBUSp 등의 안전 네트워크 솔루션이 업계에서 부각되고 있다.
한편, OEM 업체들의 최대 관심사였던 EN ISO 13849-1 국제 표준규격이 새롭게 변화되어 적용될 예정이어서 업계가 새롭게 주목하고 있다. 2010년부터는 기존의 국제 규격에서 보다 강화된 EN ISO 13849-1 2006년 출판 버전을 만족시켜야 하기 때문이다. 이에 따라 수출 비중이 높은 OEM 단위기기 전문 개발업체들은 보다 강화된 안전 규격을 준수할 필요가 있다. 뿐만 아니라 국내 S마크도 국제 규격에 따라서 강화될 것으로 전망된다.
5. 로봇, 모션에서 EtherCAT 분투
국내 시장에서 유비쿼터스 지능로봇에 대한 관심과 기술개발이 적극 추진되고 있고, 산업 설비에서의 모션 컨트롤 기술이 점차 확산되고 있는 중이다. 이러한 로봇과 모션컨트롤 분야에서 네트워크 IT기술을 접목하려는 노력들이 국내에서 유독 강하게 추진되고 있어 주목된다.
지능로봇 분야에는 휴머노이드 로봇을 비롯하여 각종 국방로봇, 소방로봇 등에서 실시간 구동 시스템에 대한 요구가 급격하게 증가하면서, 이를 해결하기 위한 새로운 솔루션으로 EtherCAT을 도입하는 방식이 선호되고 있다. 또한 모션 컨트롤 분야에서도 일본에서의 기반 성장세를 기반으로 한 영향으로 국내에서도 전자, 반도체 라인을 비롯한 OEM 기계제작에 이르기까지 다양한 산업 분야에서 시장 확장을 보이고 있다.
EtherCAT은 리얼타임성이 부여된 최신의 산업용 이더넷 통신기술로써 2x100Mpps Full-duliex, us의 서보 사이클, ns 레벨 동기화 성능을 보유한 ISO, IEC 국제 표준 네트워크이다. 특히 세계 시장을 선점하고 있는 일본의 모션 컨트롤 전문업체들을 비롯하여 CNC 컨트롤러 업체에 이르기까지 EeterCAT을 기반으로 한 신제품들을 올해부터 출시하고 있어 향후 시장 변화가 주목된다.
또한 EtherCAT은 삼성중공업이 주도하고 파스텍, 탑엔지니어링, 커미조아, 성균관대학교 등이 공동을 참여하는 정부의 “산업용 모션 컨트롤러 국산화 과제”의 메인 프로토콜로 선정되어 LCD장비 및 선박자동화를 비롯한 각종 산업 솔루션에서의 적용도 기대된다.
6. 산업IT업체, HW에서 SW전문업체로 변신
산업 설비 분야에서 자동화 및 IT 기기의 비중이 점차 축소되고 있는 가운데, 설비 전체의 통합 시스템이 강화됨과 함께 산업자동화 전문업체들의 변화가 주목되고 있다. PLC, DCS, 센서, 계장기기 등 단위기기 하드웨어 시스템 전문업체들이 이제는 전체 설비 제어 시스템의 관점에서 단위기기의 공급은 물론 예방보전 및 자산관리, 진단관리, 시뮬레이션, MES에 이르기까지 하나의 수직화된 네트워크로 연결하여 ERP까지를 통합하여 제공하는 SW 전문업체로의 변신을 꾀하고 있다.
PLC 전문업체인 지멘스, 로크웰오토메이션, 미쓰비시전기, 슈나이더일렉트릭 등은 물론이고, 인벤시스, 에머슨, 하니웰 등의 DCS 전문업체들도 자산관리, 에너지관리, MES 등을 통합 운영할 수 있는 SW 중심 엔터프라이즈 컨트롤 시스템 전문업체로 거듭나고 있다.
이는 기존의 PLC 하드웨어 컨트롤러 중심이었던, 산업 설비 자동화 시스템이 PC 기반으로 확장됨과 동시에 센서 및 계장기기로부터 컨트롤러, ERP 비즈니스 시스템까지 하나의 통합된 정보 라인을 구축함으로써, 수명관리, 설비 운용 효율과 작업관리, 품질관리로부터 물류, 영업에 이르기까지를 관리자가 제어하고 최적화할 수 있는 솔루션으로 발전하고 있기 때문이다.
또한 이러한 SW 중심업체로의 변신과정에서 공격적인 M&A 및 전문기업간 제휴도 적극 추진되고 있다. 자사에서 갖추진 못한 자산관리, 시뮬레이션 등을 그 분야 전문업체를 인수함으로써 공급망 풀 라인을 구성하는 한편, 컨트롤러와 필드기기 업체간, 또는 공장레벨과 경영레벨 업체간 상호 협력을 통해 보다 강화된 서비스와 통합 솔루션 공급을 추진하고 꾀하고 있다.
7. 이더넷 스위치 시장 확장
산업 설비에서 센서 및 액추에이터로 대표되는 필드기기로부터 제어기기, 관리레벨의 ERP 시스템에 이르기까지를 실시간 네트워크 망으로 통합하고자하는 요구속에서 산업용 이더넷 스위치 시장이 크게 주목받게 되었다.
과거에 설치되었던 다양한 필드버스 시스템이나 자동화 시스템들은 수평통합만 되어 서로 다른 레벨에 대한 데이터 전달이 쉽지가 않았다. 사용자 입장에서는 관리 레벨에서부터 필드 레벨까지 모든 시스템 및 데이터 정보를 한 곳에서 관리 등을 할 수 있는 각 레벨간의 수직 통합을 요구하였다. 하지만 단순 이더넷 프로토콜인 TCP/IP만으로 일반 사무실에서 데이터를 처리하는데 있어서 문제가 없었지만 산업현장인 필드에서 생성되는 많은 데이터를 안전하고 정확하게 상위 레벨로 전달하는 것은 불가능하였다.
TCP/IP에서 발생되는 데이터 손실이 그 이유이다. 그래서 이 부분을 보완하고 해결하기 위해 개발된 것이 PROFINET, EtherNet/IP, CC-Link IE와 같은 산업용 이더넷 프로토콜이다. 이 산업용 이더넷 프로토콜은 기존의 OSI 7계층을 보완 및 발전을 시켜서 기존에 발생하던 데이터 손실 문제를 해결하였으며, 대용량의 데이터를 빠른 속도로 실시간 처리가 가능하도록 만들었다.
이런 산업용 이더넷 프로토콜의 개발과 함께 산업용 이더넷 스위치가 함께 성장할 수 밖에 없었던 것이다. 이제는 기가비트의 통신속도는 물론 이중화와 원거리 통신 등이 가능하다. 주요업체들로는 지멘스, 피닉스컨택트, 허쉬만, MOXA, 로크웰오토메이션 등이 있다.
8. 금오공대, 필드버스 정규과정 개설
국내에서 처음으로 필드버스 및 산업용 이더넷 전문 커리큘럼이 정규 대학 과정으로 개설되었다. 금오공대 전자공학부는 2009년도 교육과학기술부의 교육역량강화사업의 일환으로 ODVA(Open DeviceNet Vendor Association) 기술에 대한 트랙 프로그램을 개설했다.
최근 산업통신망이 ISO15745표준으로 제정 된 시점에 반도체, LCD, 자동차 산업을 위시하여 철강 분야 등으로 빠르게 확산되고 있으나 이러한 표준 기술을 가르치는 교육 기관이 국내에는 아직 없다. 국립 금오 공과 대학교(KTI)에서는 2009년도 2학기부터 학부 3, 4학년을 대상으로 2009년 가을 학기(하반기)부터 예비 교육 과정을 운영하고2010년 봄학기(상반기)부터 공식적인 정규 교육 프로그램을 운영하게 된다.
이 트랙 프로그램 운영으로 금오공대는 산업용 통신망 및 관련 분야의 임베디드 시스템을 위한 고급 개발 인력을 배출할 예정이다. 또한 DeviceNet, Ethernet/IP, CIP 를 구현하는 필드버스 관련 인력 양성, 글로벌 취업 경쟁력 강화, 다국적 기업과의 산학 협력 강화 등을 추진하여 트랙 교육을 단계적으로 향상할 예정이다.
기본적으로 이 코스는 기존 DeviceNet 과 Ethernet/IP applications을 위한 프로그래밍 기술에 초점을 맞추었다. 그러나 design tournament 와 capstone design program(design subject)를 통해 많은 학생들이 DeviceNet기기들을 위한 펌웨어의 고급 프로그래밍 기법을 경험하고 배울 수 있다.
9. 산업용 통신장비, 전자파안전 인증 논란
산업용 통신장비에 대한 국내 전자파 인증 문제가 불거져, 1차적으로 산업용 터치패널에 대한 정부로부터의 대대적인 단속으로 이어졌다. 이에 관련 공급업체들은 대대적인 전자파안전 인증 절차에 들어가는 한편, 주요 고객사로의 영향을 최소화하는데 애쓰는 모습을 보였다.
방송통신위원회는 국내에 유통중인 산업용 터치패널 제품에 대한 대대적인 모니터링을 집중적으로 실시했다. 이로 인해 정부에 전자파적합등록을 하지 않고 국내 제조나 수입한 산업용 터치패널을 유통시킨 16개업체를 적발하고 모두 검찰에 송치한 바 있다. 방통위는 “지난 3년간 이들이 국내 산업체에 판매한 제품은 256종 10만여대로, 유통규모만도 1,000억원대에 이르는 것으로 추정하고 있다.”고 말했다.
이번 사건으로 인해 산업자동화 설비용으로 국내에 구축되고 있는 거의 대부분의 산업용 터치패널 제품이 불법제품으로 전락하게 됐다. 현재 국내에 유통중인 산업용 터치패널 제품은 최하 500여종 이상이 될 것으로 추정되고 있으나, 정부로부터 전자파적합등록을 마치고 KCC 인증을 획득한 터치패널 모델은 수십종 모델에 불과한 것으로 나타났다.
업계에서는 이번 사건을 계기로 산업용 터치패널뿐만 아니라, 이보다 더욱 큰 유통량을 보이고 있는 산업용 컴퓨터 및 제어기기, 무선 AP장비, 센서류 등으로 정부의 단속이 확대될 것을 우려, 대응책 마련에 고심하고 있는 중이다.
한편 소비재 제품의 경우 USB 메모리를 비롯하여, 휴대폰에 이르기까지 모든 전자제품들이 모두 전자파 안전 인증을 받고 있다. 더구나 최근 이슈가 되고 있는 아이폰의 경우, 해외에서 개인이 들여오는 경우에도 동일모델임에도 개별적으로 KCC 인증을 받고 있다.
10. 산업자동화업체, 사업부 통합 및 브랜드 일치화 추진
산업자동화 전문업체들이 하드웨어 중심에서 소프트웨어 중심으로 변화하고 있는 가운데, 통합 솔루션 업체로의 성장을 위한 기존의 다양한 계열사 및 브랜드를 통합하고 있어 주목된다. 또한 단위기기에서 솔루션 영업을 넘어 시스템 엔지니어링 사업으로 확장하고 있는 중이다.
슈나이더 일렉트릭은 에너지 전문기업으로 발돋움한다는 취지하에, 제어, 빌딩, 전력, 해양 등으로 산재해 있던 다양한 계열사 브랜드를 슈나이더 일렉트릭으로 통합키로 했다. 머린저린(배전반), 텔레메카닉(제어기), TAC(HVAC), 삼화EOCR(전자식보호계전기)에 이르기까지의 모든 사업부분 및 계열사를 통합하여 운영하게 된다.
로크웰오토메이션은 삼성전자로부터 인수하여 국내의 독자 브랜드로 운영해 왔던 OEMax를 로크웰 오토메이션 브랜드로 통합한다. 또한 로크웰 오토메이션 소프트웨어 브랜드인 FactoryTalk를 한층 강화, 최근 인수한 자산관리, 프로세스 컨트롤 시스템 등을 모두 FactoryTalk 브랜드로 통합했다.
인벤시스는 지난해 브랜드 사업영역 통합을 통해 IPS(Invensys Process Systems)로 출범한 이후, 올해에는 원더웨어(Wonderware)와 유로썸(Eurotherm) 사업영역까지를 완전 통합하여 IOM으로 재탄생했다. 이를 통해 IOM은 Foxboro DCS 시스템, Triconex 세이프티 시스템, Wonderware HMI, Eurotherm 하이브리드 시스템, Avantis 자신관리 솔루션, InFusion 엔터프라이즈 컨트롤 시스템, SimSci-Esscor의 교육 시뮬레이터 및 최적화 솔루션을 하나의 조직 체계로 일체화 시켰다.
[끝]
김철민 기자 (min@icnweb.co.kr)
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