지난 3월 5일부터 8일까지 서울 코엑스 전시장에서 aimex2008 국제자동화산업전이 아시아 최대규모로 개최되었다. 이번 전시회에서는 세계적인 산업자동화 관련 토털 솔루션 메이커들을 비롯하여 전문분야 핵심 기술 선도업체들이 대다수 참가하고, 국내의 자체 개발 전문 업체들의 참여도 두드러졌다. 이에 이번 전시회는 국제적인 산업 자동화와 함께 진행되는 산업 자동화 5대 핵심 트렌드를 확인할 수 있었다.
글_ 오승모 기자, oseam@icnweb.co.kr
이번 Aimex2008 전시회에서의 핵심은 단연 산업용 이더넷이었다. 일본 미쓰비시전기 및 CC-Link협회는 국제 표준 규격인 CC-Link에 이어 개방형 산업용 이더넷인 ‘CC-Link IE’에 대해 국내에서는 공식적으로 처음으로 발표하는 자리를 마련했다. LS산전도 국내 처음으로 산업용 이더넷 프로토콜인 RAPIEnet을 발표했다.
Aimex 전시회는 전통적인 제조 산업의 자동화 시스템에 첨단의 IT 기술을 접목하고자 하는 최근의 노력과 경향들을 집약하여 보여주는 산업 자동화 종합전시회로 성장해 왔다. 올해에는 지난해와 달리 지멘스, 로크웰오토메이션, 미쓰비시전기, LS산전 등 국내에서 내노라하는 통합 자동화 전문업체들이 모두 대규모 부스로 코엑스에 자리를 잡았다.
Aimex 전시회는 1990년 국내 처음으로 자동화 산업 전문 전시회인 KOFA(한국국제공장자동화종합전)를 시발점으로 하고 있다. 이후 국내 자동화 산업과 함께 성장하여 2002년 국내 최초로 세계 전시협회 UFI 인증을 받았으며, 2006년에는 Aimex(국제자동화종합전)라는 새로운 브랜드로 거듭났다.
현승태 코엑스 전시1팀장은 “공장 설계, 생산 자동화가 글로벌 경쟁 시장에서 필수적인 요수가 되고 있는 한편, 근로자 및 공장의 안전유지가 이슈화되면서 자동화 산업 시장이 나날이 각광받고 있다.”고 말했다.
6조원대의 국내 산업자동화 시장
국내 산업자동화시장은 안정성장기에 들어서 있는 것으로 나타났다. 산업IT 및 산업 자동화 분야 전문 시장조사 및 컨설팅 전문업체인 아이씨엔이 발표한 ‘국내 산업자동화 주요 기업 현황’ 보고서에 따르면, 국내 산업자동화 관련 주요기업들의 평균 매출 증가율은 8.2%를 유지, 안정화 단계로 들어선 것으로 분석됐다. 이 보고서는 국내 산업자동화 분야에서 매출액 기준 상위 50개 기업을 대상으로 했다. 국내시장에서 산업자동화 관련 통합 솔루션을 공급하고 있는 대표기업 5개사를 대상으로 한 분석에서도 2006년도 평균 매출액 증가율이 9.55%로 업계 평균치를 약간 웃돌고 있는 것으로 나타났다. 이들 산업자동화 국내 50대 기업들의 매출액 총액은 2006년 6조 960억원인 것으로 나타나, 국내 산업자동화 시장규모가 일정규모를 유지하고 있는 것으로 분석되기도 했다.
이번 전시회는 또한 다양한 부대 세미나를 통해 Aimex가 전시 컨벤션의 모범으로 성장하고 있음을 여실히 보여주고 있다. 제2회 대한민국 산업통신망 세미나(KICTS 2008)에서는 국내 처음으로 LS산전이 산업용 이더넷인 RAPIEnet을 발표한 것을 비롯하여, EtherNet/IP, EtherCAT, Foundation Fieldbus 등에 대한 다양한 현장 적용 방안이 소개되었다. 또한 CC-Link협회, ODVA협회, 지멘스, ABB코리아 등에서도 산업용 네트워크/필드버스 기술 세미나를 통해 다양한 산업통신망을 소개하는 자리를 마련했다.
이외에도 세연테크놀로지의 RFID 세미나, 엔드레스하우저의 현장계기 솔루션 세미나, 한국NI의 PAC와 공정자동화 세미나, 한국프로페이스의 HMI 신기능 세미나를 비롯하여 다양한 핵심 기술 솔루션들이 소개되어 참관객들의 큰 호응을 얻었다.
산업 자동화 5대 핵심 트렌드
이제 Aimex2008 전시회를 통해 확인한 산업자동화 5개 핵심 트렌드를 살펴본다. 이러한 트렌드는 국내뿐만 아니라 국제적인 산업 자동화의 흐름과도 동일하게 추진되고 있다고 보여진다. 오는 4월말에 개최되는 세계최대의 산업자동화 종합 전시회인 하노버페어에서도 키워드를 미래 기술을 위한 ‘에너지(Energy)’와 ‘자동화(Automation)’에 두고 있는 것으로 나타났으며, 여기에서도 이러한 산업 자동화의 트렌드는 동일하게 지속될 것으로 예상된다.
트렌드 1. 산업용 이더넷 통신망
산업현장의 각종 정보 데이터를 이더넷을 통해 전달하고, 현장의 제어를 수행하는 산업용 이더넷이 하나의 트렌드로 자리하고 있음을 여실히 증명하는 전시회였다.
CC-Link IE 공식 발표
이번 전시회에서는 작년말에 발표한 일본의 CC-Link IE 산업용 이더넷이 국내에서는 처음으로 공개됐다. 태평양홀 입구에 마련된 CC-Link 협회의 부스와 미쓰비시전기오토메이션 부스, 그리고 세미나에서 새롭게 발표된 산업용 이더넷 프로토콜인 CC-Link IE는 Ethernet을 기반으로 한 산업용 컨트롤러 네트워크이다.
CC-Link IE는 기존 미쓰비시 전기에서 출시한 Melsecnet G의 CC-Link 개방형 이더넷 버전으로 이해된다. 먼저 QnUD CPU를 통해 1Gbps까지 통신이 가능하며, 기존 대비 3.5배 빠른 CPU 속도를 자랑한다. 네트워크의 구성에서도 기존 64국에서 128국까지 확장이 가능하고, Melsecnet H와 달리 광 케이블을 사용하면서도 가격이 저렴한 범용의 이더넷 광케이블을 사용할 수 있다는 장점을 가진다.
CC-Link IE는 산업용 네트워크에 있어서 단순한 제어 용도로의 적용뿐 아니라, 기기관리, 기기보전, 데이터 수집 기능에 의한 시스템 전체의 최적화를 목적으로 한 네트워크로 알려져 있다. CC-Link IE는 컨트롤러 네트워크로부터 필드모션 네트워크까지 이더넷 베이스의 네트워크로 통일하고 네트워크의 계층경계를 의식하지 않고 끊김없는 데이터 전송을 실현한다. CC-Link 협회에서는 CC-Link IE는 컨트롤러 네트워크에 이어 필드 네트워크, 모션 네트워크로 확장해 나간다는 계획에 있으며, 기존의 필드버스 레벨인 CC-Link 및 CC-Link/LT와의 유연한 통합도 가능하다.
RAPIEnet 기술 공개
LS산전도 국내 업체로써는 처음으로 산업용 이더넷 프로토콜인 RAPIEnet을 처음으로 공개했다. 현재 국제 표준 상정을 위해 적극적인 활동을 추진중인 RAPIEnet(Real-time Automation Protocols for Industrial Ethernet)은 지난 1월 이미 IEC/PAS 62573을 취득하였으며, 향후 IEC 산업용 이더넷 국제 표준이 되기 위해 다양한 마케팅 방안을 모색중이다.
LS산전은 기존의 산업용 이더넷 표준규격과 호환되면서 이중화 통신 선로, 실시간성, 배선 방식을 한 차원 높인 산업용 통신규격을 개발하게 된 것이다. RAPIEnet 이더넷 표준은 케이블로 인한 데이터 에러 발생시 기존 규격보다 30배나 빠른 10ms내에 정상 복원되어 자동화기기의 실시간 제어 능력이 뛰어나다는 것이 LS산전 관계자의 설명이다.
Profinet 기반 생산 시스템 구성
지멘스는 전시 부스에서 산업용 이더넷인 Profinet을 기반으로 하는 제조 시스템 공장 라인을 실제 가동 데모 라인으로 구축하여 참가자들의 통합 자동화 시스템에 대한 이해를 도왔다. 이 시스템은 독일 지멘스 본사로부터 aimex 전시회를 위해 공수왔다는 후문이다. 이번 데모 라인에서는 특히 Profinet을 물류 입고로부터, 생산, 조립, 포장에 이르는 전체 제조 라인을 보여주고 있다. 여기에는 또한 각 단계별 라인 모듈들이 IEEE 802.11에 따라 실행되는 산업용 무선랜(IWLAN) IP를 통해 완전 무선으로 모니터링과 제어가 가능한 말 그대로의 통합 솔루션을 실현했다. 여기에는 Profinet을 기반으로 Simatic 컨트롤러, HMI, Profisafe 및 AS-Interface Safety 솔루션, Sinamics 모션 등이 유연하게 연결된다.
EtherNet/IP 멀티-벤더 솔루션 실행
로크웰오토메이션과 ODVA협회는 EtherNet/IP를 이용하여 산업 현장의 필드기기로부터 디바이스, 컨트롤러에 이르기까지 이기종 기기간 통합 네트워크를 구현하는 멀티-벤더 솔루션을 완벽하게 소화해 냈다. ODVA 협회부스에는 로크웰오토메이션을 비롯하여 오므론, 허쉬만, 바이드뮬러, AC&T, 한영넉스, 오토닉스 등의 국내외 회원사들이 멀티-벤더 통합 솔루션을 실행하는 모습을 데모 라인으로 구성함으로써 멀티-벤더 네트워크 시스템의 통합성을 강조했다.
한편 미국, 유럽, 일본, 중국 등에서도 이미 다수의 산업용 이더넷 프로토콜이 활발하게 발표되고 있으며, IEC 국제 표준화 활동도 적극 진행되고 있는 중이다.
트렌드 2. 광이중화 이더넷 스위치와 이중화 PLC
광 이중화 PLC
노이즈없이 장거리 전송이 가능한 광케이블을 이용하여 링구조를 가지는 이중화 스위치 및 이중화 PLC가 주요 산업 자동화 업체들의 메인솔루션으로 부각되었다. LS산전은 올해 처음으로 광이중화 PLC XGR을 선보이고, 기존 제품이 추구하지 못했던 고기능 애플리케이션 분야에서 큰 기대를 걸고 있다. LS산전은 이미 동남아 및 중동지역을 겨냥한 이중화 PLC 솔루션의 선적이 진행중인 것으로 나타났다. LS산전의 이중화 PLC인 XGR은 통신거리와 사용조건에 따른 고객들의 요구에 맞춰 전기 및 광 통신 사양을 선택할 수 있도록 했다. 하나의 이중화 시스템에 전기와 광 통신의 혼합 구성도 가능하다는 특징이 있다. LS산전은 기존의 수처리장뿐만 아니라 발전, 자동차, 플랜트, 제철 등 하이엔드 분야에까지 확대 적용을 기대하고 있다. 이에따라 하이엔드 분야에서 추진되어 온 하니웰과의 기존 공조 체계가 어떻게 정리될 수 있을 것인지 궁금하다.
미쓰비시전기 오토메이션도 광 이중화 PLC를 소개했다. 미쓰비시의 이중화 PLC는 CPU에 백업용 CPU를 추가로 장착하고 백업용 CPU가 서로 정보를 공유하도록 함으로써, 메인 시스템과 서브 시스템이 상호 유기적으로 연계될 수 있다는 장점을 가진다. 또한 증설에 있어서는 2가지 옵션을 제공한다. 하나는 Melsecnet H를 통해 리모트 I/O로 1Km이상까지 무선으로 증설이 가능하다는 장점이 있다. 단지 파라미터 설정이 좀 복잡하고 H 전용의 케이블을 사용해야 한다. 다른 증설 방안은 새롭게 출시된 이중화 증설 베이스를 통해 메인시스템에서 2가닥의 라인만 연결하고 상위에서 I/O 할당만 거치면 증설라인이 구성되는 사용자 편리성을 강화했다. 물론 전원 이중화도 가능하다. 미쓰비시의 광 이중화 PLC는 광통신만을 지원한다.
로크웰오토메이션과 지멘스도 링 구조의 이중화 PLC 솔루션을 더욱 강화하는 방안으로 소개했다. 지멘스는 특히 빌딩분야에서 이중화 PLC의 성능과 가치를 더욱 살려낼 수 있을 것으로 기대하면서, 빌딩 자동화 분야에서의 시장확대를 기대하고 있다.
광 이중화 산업용 스위치
산업용 네트워크 스위치 분야에서도 광 이중화가 대세로 흐르고 있다. 특히 산업용 네트워크 스위치는 사무용과 달리 사용조건이 열악하고 제조 설비와 함께 구성되며 장거리 배선이 이루어지는 것이 일반적이기 때문에 물, 먼지, 온도에 적응해야 하며, 실시간 리던던시 이중화 백업이 이루어져야 한다.
독일 허쉬만의 산업용 이더넷 솔루션을 국내에 공급하고 있는 토마스무역은 허쉬만의 이중화 산업용 이더넷 스위치 솔루션를 선보였다. 허쉬만의 이더넷 솔루션은 상위의 백본망으로부터 하부 네트워크 구성에 이르기까지를 일괄적으로 구성이 가능하며, 발전, 선박, 신재생에너지, 제철, 자동차, 석유화학, 철도, 수처리에 이르기까지의 다양한 스펙트럼 산업에 대응한 각종 규격과 인증을 확보한 산업 현장에 특화된 고기능 제품이다.
링 이중화 구조를 통해 기존 경쟁사 제품 대비 10배 빠른 30ms의 복귀시간을 실현하는 등 신제품들의 이중화 시스템은 산업시설의 설치 악조건속에서도 다운타임이 전혀없는 실시간 복원기능의 이중화를 통해 새로운 산업용 이더넷 시장을 개척해 나가고 있다. 또한 각 산업별로 다양한 인증과 적용 분야별 특성에 맞는 다양한 제품군을 구성하고 있으며, 산업용 무선랜을 채용하여 산업 현장에서도 무선 연결이 가능한 스위치도 선보였다.
지멘스도 자사의 전시 부스에서 Profinet과 무선LAN IP 솔루션을 통한 제조 라인별 완전 무선 솔루션을을 선보이면서, 산업용 이더넷 스위치와 분산 이더넷 I/O의 능력을 한껏 표출했다.
대만 MOXA 제품을 국내에 공급중인 시대네트웍스도 MOXA의 광통신을 이용한 링구조의 이더넷 이중화 스위치를 선보였다. 사막의 고온은 물론 물속에서도 안전하게 구동되는 산업용 제품의 특성을 위해 어항속에서 스위치를 실제로 작동시키는 시연을 펼쳤다. 또한 전력분야에서의 새로운 국내 시장 개척에도 적극 나서기 위한 IEC 61850-3 국제 규격을 만족하고 -40 – 85도의 사용조건을 충족하는 24Gigabit의 전략제품들을 선보였다.
트렌드 3. 세이프티 솔루션
이번 전시회는 세이프티 시스템이 산업 설비에서 대세로 흐르고 있음을 실감케 했다. 센서 전문업체들의 세이프티 솔루션 결합과, 해외의 세이프티 시스템 전문업체들의 다양한 솔루션들이 전시회에 함께했다. 세이프티 안전 솔루션들은 기본적으로 IEC 61508 SIL3를 만족하고 있다.
로크웰오토메이션은 안전 PLC를 비롯한 레이저 스캐너, 안전 매트, 안전 릴레이, 인버터에 이르는 통합안전 솔루션을 선보였다.
지멘스도 작업안전 솔루션을 제조 라인 데모에 통합하여 선보였다. 여기에는 산업용 이더넷 Profinet과연동되는 ProfiSafe 및 AS-Interface가 함께 구성되었다. 특히 무선으로 가동되는 Simatic Mobile 패널은 엔지니어가 간편하게 이동하면서 작동 현황을 모니터링하고 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 비상정지 버튼을 통한 긴급한 라인 정지도 가능하도록 하였다. 이는 완전 무선의 상태로 조작되는 형태로써 세계적으로도 긴급정지 기능까지를 무선으로 처리한 지멘스 특화된 솔루션이라고 회사는 밝혔다.
만희기전, 씨크코리아, 퍼펠앤드푹스(P+F), 터크코리아, 로이체일렉트로닉스, 대곤인터내셔널 등의 센서 및 안전시스템 전문업체들도 더욱 다기능화된 안전센서, 레이저 스캐너, 안전도어, 안전 릴레이 및 세이프티 네트워트 솔루션들을 다양하게 선보였다.
트렌드 4. 모션 네트워크와 드라이브 솔루션
생산성 향상을 위한 새로운 방안으로 모션 제어가 수년동안 제기되어 오고 있는 가운데, 모션 네트워크와 드라이브 솔루션들이 이번 Aimex 전시회에서도 하나의 트렌드로 자리잡았다.
트라이텍은 산업용 이더넷 기반의 산업통신망인 EtherCAT을 통한 모션 네트워크 드라이브 솔루션을 통해 LCD, 반도체를 비롯한 각종 정밀 모션 제어를 위한 각종 방안들을 제시하였다. 지멘스는 SIMOTION과 SINAMICS 드라이브 솔루션을 통합 제조 시스템 데모 라인에 함께 구축하여 모션 제어에서 필수적으로 요구되는 리얼타임에 대한 안정적인 시스템 구축을 선보였다. 로크웰오토메이션은 SERCOS 네트워크 모션을 탑재한 OEMax 솔루션을 통해 새로운 모션 제어기의 신화를 만들어 가고 있다. 미쓰비시전기도 모션 솔루션에 큰 비중을 두고 이번 전시회 부스를 꾸몄다.
삼정오토메이션은 다나허 모션의 첨단 기술 제품들을 국내에 소개하는 자리를 마련하였으며, 오토닉스, 컨벡스, 맥슨모터, 파스텍 등도 서보 및 스텝모터와 드라이브 시스템을 통해 모션 솔루션의 미래를 밝혔다. 국내 자체 기술로 모터 드라이브 솔루션인, EZi-SERVO와 EZi-STEP을 개발하여 해외 시장에서 더욱 빛을 발하고 있는 파스텍은 이번 Aimex 전시회를 위한 모터 드라이브 네트워크 지원 버전을 새롭게 마련하여 각각 EZi-SERVO Plus, EZi-STEP Plus로 업그레이드된 신제품을 발표하였다. 파스텍의 Plus 제품군은 이더넷과 RS-232를 고객에 요청에 따라 유연하게 추가할 수 있도록 했다.
트렌드 5. 산업용 무선 솔루션과 웹HMI
IEC 802.11 기반의 산업용 무선랜에 대한 다양한 솔루션들도 예년과 다른 모습을 보이고 있다. 기존에는 무선LAN의 산업적용에 대해 거부감이 많이 존재해 왔었다. 그러나 최근들어 산업 현장의 운용 조건과 특성, 안정성을 채택하면서 많은 산업분야에서 무선 솔루션이 적용되고 있다. 더구나 최근들어 이더넷에 대한 다양한 현장 적용 노력들이 실제로 이루어지면서, 이더넷을 통해 제조 현장 및 설비에 대한 모니터링과 제어를 수행하고자 하는 현장의 요구를 점차 충족시켜 나가고 있다. 무선 솔루션과 함께 웹HMI 기술이 결합되어, 더욱 편리한 솔루션 구축이 가능해졌다.
이는 또한 광범위한 작업 영역과 원거리 지역에 분산화되어 구축되고 있는 국제 생산기지 및 대규모 파이프라인 플랜트 등에서 큰 호응을 얻고 있으며, 웹HMI를 통한 제조라인 및 설비, 보안에 대한 모니터링도 활발히 진행되고 있다.
지멘스는 이번 전시회에서 선보인 제조 라인의 데모들이 각각의 독립적인 생산라인으로 취급되어 독립된 시스템으로 구성되어 있으면서도, 전체 데모들이 산업용 무선랜을 통해 유기적으로 관리되고 제어되는 새로운 생산모델을 제시하여 주목받았다. 또한 빌딩자동화사업부에서는 위성을 이용한 대규모 설비 및 빌딩 보안 솔루션을 선보이면서 지능화된 웹HMI의 새로운 표준으로 제시했다.
미쓰비시전기도 Melsec H 네트워크를 소개하면서 광 이중화 PLC 솔루션에서 무선 I/O 확장을 1Km까지 가능하도록 했다고 밝혔다. 또한 각종 산업용 이더넷 스위치 제품들도 산업용 무선 LAN을 통한 무선 솔루션으로 점차 활발한 추진이 이루어지고 있음을 보여주었다.
아이씨엔 매거진 2008년 04월호
