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산업용 무선 네트워크가 산업 IT 분야에서 날개를 달다

프로세스 및 제조 산업, 빌딩 자동화를 비롯하여 산업 인프라 부문에 이르기까지 활발하게 적용되기 시작한 산업 IT 기술에서 산업용 무선 네트워크가 급속히 부상하고 있다. 무선 네트워크는 파이프라인를 비롯한 석유화학 프로세스 및 제조, 철강, 수처리, 항만, 도로교통 등 다양한 산업 분야에서 본격적인 현장 구축에 들어서고 있는 중이다.

무선 네트워크가 아직까지는 크리티컬한 부문까지 확장하지는 않았지만, 점차 그 적용 분야 및 기술이 확대되고 있는 것은 산업 업계에서 하나의 사실로 받아들여지고 있다. 현재 중동에서 추진되고 있는 대규모 파이프라인 및 빌딩 자동화 부문에서는 신규 프로젝트 대부분이 무선 네트워크를 이용하여 모니터링 및 컨트롤 시스템이 구성되고 있는 중이다. 또한 자동차, 철강, 수처리, 항만 크레인를 비롯하여 철도, 터널, 고속도로 등의 국내 산업 분야에서도 무선 네트워크가 대세를 이루고 있다.

이는 네트워크가 복잡하고 장거리 시스템으로 구축되는 동시에, 시스템 현장의 모니터링 및 컨트롤 룸은 물론 해외 또는 원거리에 있는 본사 및 시스템 개발회사의 관리 시스템에까지 다중으로 동시에 데이터를 전송하고 피드백할 수 있는 조건을 만족시켜주기 때문이다. 더구나 무선 네트워크는 유선 네트워크에 비교할 수 없을 정도의 배선 비용과 시스템 운영 비용은 물론 현장 관리 인원을 대폭 절감할 수 있다는 장점을 통해 급속한 시장 확대를 보이고 있는 것으로 풀이된다.

산업용 무선 네트워크 시장 전망

세계적인 산업분야 리서치 전문기관인 VDC(Venture Development Corporation)의 산업 시설에서 이용되는 유무선 네트워크 인프라 제품에 대한 사용자와 국제 시장의 요구에 대한 최근의 시장 조사 연구에 따르면, 세계 주요 지역의 시장에서 산업 설비에 이용되는 무선 인프라 제품에 대해 높은 매출 증가가 기대된다고 전망된다. 이러한 무선 인프라 네트워크 제품에 대한 국제 시장의 성장은 매우 빠르게 진행되고 있다. VDC는 세계 무선 네트워크 제품시장이 2006년 2억 6190만 달러에서 오는 2011년에는 11억 3천만 달러로 성장 연간 34%의 성장률을 보일 것으로 전망했다.

이렇듯 무선 네트워크가 산업 설비에서 급속한 성장세를 보이고 있는 것은 무선 네트워크가 제공하는 여러 요소들이 종합적으로 다양한 이점을 제공하기 때문이다.

• 효율성을 높이고 생산성을 향상시키며 비용을 절감하는 수단으로서 산업설비의 네트워킹이 일반적인 경향이다. 네트워킹은 좀 더 나은 제어와 관리, 결정을 위해 실시간으로 데이터와 정보를 제공한다.

• 네트워킹은 운영과 기기를 원격으로 모니터하고 제어 할 수 있게 해준다. 이러한 특성은 안전성을 강화하고 생산성을 증가시키며 엔지니어의 수와 장비 운영자, 유지관리에 필요한 인원을 절감할 수 있다.

• 네트워킹은 고장수리와 수정의 어려움과 높은 설비 비용이 드는 점대점 하드 와이어링을 제거한다. 네트워킹은 기능을 수정하고 제거, 첨가하는데 더 용이하다. 이러한 특성은 확장이 빈번하고 고비용인 응용분야에서 특히 유용하다.

• 산업 네트워킹에 대한 높은 성장 추세에 도움을 주는 것은 이더넷과 Wi-Fi와 같은 무선기술에서의 표준 솔루션들이 빠르게 받아들여 지고 있다는 것이다. 이것은 많은 공급업자들에게 장치와 장비의 정보처리 상호 운용의 가능성을 제공하도록 하고 있다. 이러한 경쟁은 더 낮은 가격과 더 좋은 성능을 가능하게 한다.

특히 산업 설비 분야에서 유선 제품들 이상으로 무선 네트워크 시스템을 선택하는 이유로는 최근들어 급속한 기술 및 사용자 확대를 보이고 있는 모바일 사용을 가능하게 하며, 무선 네트워크에 대한 사용의 일반적인 성장과 유효성에 대한 높아진 인식이 이러한 기술의 이용으로 이어지고 있다고 볼 수 있다. 더구나 무선 네트워크는 유선 네트워크와 비교해 설치와 유지 비용이 더 낮아졌으며, IEEE 802.15.4와 같은 새로운 무선 표준이 산업 이용자들의 요구에 부합할 수 있게 되었기 때문으로 풀이된다.

또한 새로운 판매자와 초기에 이루어진 컨소시엄은 산업 무선 네트워크의 이용과 설치된 베이스 증가를 기반으로 하였으며, 이는 확장과 재배치의 용이성에서 상당한 유연성을 제공한다. 이로써 다중 모니터링, 컨트롤 및 정밀 보안과 같은 기존의 유선 네트워크에서는 쉽지 않았던 수많은 기능들을 단순히 PC에 관련 소프트웨어를 결합하는 것만으로도 손쉽게 확장해 나갈 수 있다는 장점으로 다양한 산업분야에서 적극적인 적용이 추진되고 있는 것이다.

802.11 국제 표준의 무선 시장 주목

이러한 산업용 무선 네트워크에 대한 시장 확대와 함께 국제 표준의 무선 이더넷이 향후 가장 주목될 분야로 나타났다. 이는 일반 IT 산업에서의 무선 이더넷 시장이 급속한 사용자층을 확장하고, 국제 표준화 추진이 이루어짐에 따라 관련 제품 제조업체의 스펙트럼이 더욱 넓어지고 사용자 특성에 맞는 세분화된 제품공급이 가능해짐에 따른 것으로 분석된다. 이는 일반 IT 분야에서 확대된 사용자층이 급속히 산업 분야에도 아무런 저항없이 접목해 나갈 것임을 말해준다.

IDC에 따르면, 지난 2006년도 무선 네트워크 시장에서 주로 900 MHz와 2.4GHz 밴드에서의 공급자 독점 프로토콜을 이용한 제품 매출이 전체 매출의 47%를 차지한 것으로 나타나, 2006년 세계 운송의 가장 많은 부분을 점유했다. 그러나 이들 제품에 대한 시장 성장율은 전체 무선 네트워크 성장률의 평균치보다 낮을 것으로 나타났으며, 전체 시장에서의 점유율도 오는 2011년에는 전체 시장에서 44%까지 감소할 것으로 예상되었다.

IEEE 802.11와 다른 표준들로 IT 부서와 엔지니어들 사이에 기반과 친밀함이 수립되어 나가고 있다, 더 낮은 가격, 호환성 있는 공급자와 잘 수립된 최선의 업무(보안과 장애보호, 설치의 용이성)등이 표준 이더넷 네트워크를 이용하는 장점이라 할 수 있다.

2006년에 무선 이더넷 IEEE 802.11 표준을 지원하는 무선 네트워크 제품들은 세계 매출액의 44%를 차지하였고, 오는 2011년에는 전체 세계시장의 48%를 넘어설 것으로 VDC는 전망하고 있다. 이러한 폭발적인 시장에서 단연 IEEE 802.11 이더넷 표준의 제품들이 가장 높은 매출 증가율을 보일 것이다. 2011년에는 지난 2006년 시장에 비해 8억 6890만 달러라는 엄청난 금액이 증가할 것으로 전망되며, 그 중에서 무선 이더넷 IEEE 802.11 표준 제품이 증가금액의 거의 50%를 차지하여 4억 3천만 달러 증가하여 5억 4500만 달러를 넘어설 것이다.

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이러한 무선 네트워크 전체 평균 이상의 성장은 또한 메시 네트워킹 IEEE 802.15.4 표준과 이것을 이용해 구축한 지그비(ZigBee)와 같은 프로토콜의 이용 또한 점차 증가폭이 커질 것이다. 이러한 성장은 저 전력, 저데이터율을 가지는 메시 센서 네트워크가 점점 더 많은 사용영역의 확장을 가져옴으로써 지속적인 산업 분야에서의 성장으로까지 이어질 것이다. 이러한 메시 네트워크에 대한 이점으로 인한 적용 확대가 늘어나고는 있지만, 산업용 무선 네트워크 분야에서 차지하는 비중은 무선 이더넷 IEEE 802.11에는 미치지 못할 것이다. 또한 블루투스 기술을 이용한 산업 무선 네트워크의 구축도 점차 증가할 것으로 보이기는 하지만, 산업 분야에서 큰 성장세는 보이지 못할 전망이다.

중동과 중국 시장에 집중

이러한 무선 네트워크의 시장 전망이 밝게 나오고 있는 가운데, 국내 산업용 네트워크 및 필드버스 시스템을 공급하고 있는 자동화 전문업체들은 산업용 무선 시스템에 대한 고객 마케팅을 적극 추진하는 동시에, 중동 및 중국 시장과 같은 대규모 신규 프로젝트에 적극적인 영업활동을 추진하고 있는 중이다.

그러나 화학 설비와 같은 국내에 있는 기존의 산업 분야와 크리티컬한 제어가 요구되는 제조 분야에서는 무선 네트워크가 큰 탄력을 받지 못하고 있는 것으로 보인다. 그럼에도 수처리, 항만, 교통, 빌딩 등과 같은 광범위한 영역을 커버하고 배선이 복잡하거나, 장거리 데이터 전송이 필요한 분야를 중심으로 산업용 무선 네트워크의 적용이 활발하게 추진될 전망이다.

현재 산업용 무선 이더넷 분야에서 국제 표준화 프로토콜로 시장 진입을 추진하고 있는 것으로는 ISA SP 100을 비롯하여, 필드버스 파운데이션과 프로피버스, OPC 등이 적극 참여하고 있는 WINA(the Wireless Industrial Networking Alliance)를 들 수 있다. 최근에는 Wireless HART가 산업용 무선 통신 표준 규격을 발표하며 적극적인 산업용 무선 네트워크 시장 진출을 꾀하고 있는 중이다.

아이씨엔 매거진 2007년 07월호

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