세계적인 프로세스 산업에서 기존의 4-20mA가 점차 사라지면서 이를 디지털화 하는 필드버스가 적극 도입되고 있다. 특히 프로세스 분야 필드버스의 대표주자로 분류되는 FOUNDATION 기술은 세계 프로세스 및 하이브리드 산업분야 필드버스 시장의 2/3 이상을 점유하고 있는 것으로 나타났다. < 편집자 주>
상승하고 있는 FOUNDATION 기술에 대한 국제적 요구로, 업체들의 필드버스 기반 제어 장비에 대한 투자가 증가하고 있다. 현재 대부분의 주요 장비와 제어 시스템 제조업체들은 그들의 생산제품 라인에 FOUNDATION Fieldbus 솔루션을 적극 포함시키고 있다. 게다가 프로세스 산업을 이끌고 있는 많은 엔드 유저들은 이미 FOUNDATION 기술을 이용하고 있거나 설비 계획을 진행 중에 있다.
연평균 22%의 고성장 전망
세계적인 산업 자동화 분야 리서치 및 컨설팅 전문업체인 ARC가 발표한 ‘프로세스 산업에서의 필드버스 국제 시장 전망’ 연구 보고서에 따르면, 프로세스 산업에서 필드 버스 솔루션(IEC 61158에 포함된 프로토콜)에 대한 세계 시장 규모가 2006년 8억 3170만 달러에 달한다고 밝혔다.
ARC는 FOUNDATION 기술이 세계 프로세스 필드버스 총매출에서 2/3이상을 차지하고 있다고 예상했다. 또한 보고서에서는 향후 5년간 연평균 22.3%의 성장율을 유지하여, 오는 2011년에는 22억 7900만 달러까지 시장이 성장할 것으로 내다봤다.
ARC 수석 프로세스 오토메이션 애널리스트인 Paula Hollywood씨는 “당초 필드버스의 주요 이점은 배선과 설치, 그리고 수수료 비용의 절감으로 설명되었다. 엔드 유저들은 실제 원격 문제 진단이 가능한 관련 첨단 장비로 인해 프로세스 효율성이 향상되고 양방향 디지털 통신으로 인한 품질 향상으로 운전비용(OpEx)의 측면에서 상당한 이점을 실감하고 있다. ARC의 2006년 필드버스 엔드 유저 조사 보고서에서의 반응 또한 지금까지 경험한 필드버스의 가장 큰 장점으로 정비기사와 현장 운영자의 생산성 향상을 꼽았다.”고 설명했다.
그는 또한 “필드버스가 프로세스 오토메이션에서도 주류 기술로 정착할 것은 분명하다. 유저들은 기술을 배치하는 것에서의 초기 고정관념을 넘어서서 움직이기 시작했으며, 이러한 필드버스의 이점이 점차 실현되고 있음을 실감하고 있다.
세계적 성장을 가능하게 한 기능성
ARC에 따르면, 필드버스가 전 세계적으로 성장하게 된 것은 자산 관리 응용으로 필드 데이터의 통합을 가능하게 하는 기능성을 강화한 것과 TUV로 입증된 필드버스 네트워크를 통한 안전시스템으로의 접속 용이성을 제공한 것, OPC와 같은 기술을 통한 다른 응용분야들 덕분이라 할 수 있다.
Hollywood씨는 보고서에서 “ARC는 필드버스 솔루션이 제조업체들이 투자를 증진하는 만큼 기능성을 높일 수 있는 솔루션에 좀 더 초점을 맞추기 위해 가장 큰 기업에서 원하는 더 넓은 응용분야에 적용할 수 있는 기능성 측면의 확대를 기대하고 있다.”고 언급했다. 그러면서 브라질, 러시아, 인도 그리고 중국과 같은 개발도상국 시장들이 가장 큰 필드버스의 성장을 경험하게 될 것이라고 전망했다.
아시아 태평양 지역에서 연평균 32%의 고성장이 지속될 것으로 전망하면서, 프로세스 오토메이션 산업이 일반화되어 가고 있는 것과 함께 이 지역을 ‘필드버스 성장 엔진(Fieldbus growth engine)’으로 묘사하였다. 이와 함께 라틴 아메리카는 IEC 필드버스 프로토콜들을 결합하여 연평균 약 34%의 필드버스 성장율을 보일 것으로 예측했다.
ARC는 오일과 가스, 제련, 석유화학 제품과 다른 ‘얼리 어댑터들(Early adopters)’, 식음료와 약품과 같은 하이브리드 산업으로 분류되는 분야에서 연속적인 프로세스를 가진 배치 공정 운영의 통합이라는 필드버스를 위한 강력한 가치제안을 확인했다. FOUNDATION 기술의 기능 불록 구조가 이러한 하이브리드 프로세스에 매우 적합한 것이다.
다각적으로 지속되고 있는 응용분야 연구
FOUNDATION 엔드유저로 등록된 멤버들은 이제 국제적인 프로세스 산업을 이끌어 가는 킹메이커들로 구성된다. 적절한 사례를 들어 보면, 세계적인 오일과 가스 업체의 상위 10곳 중 9곳은 이 기술을 실행하고 있다.
예를 들어, 극동지역의 SECCO 석유화학 제품 업체(BP와 공동 연구 중)와 중국의 국유 오일 업체인 ONOOC(Shell과 공동 개발 중)은 대규모의 석유화학 제품 공동단지에 새롭게 FOUNDATION 기술을 설치하였다. Shin-Etsu는 유럽에서 그것의 생산 운영을 업그레이드 하는데 필드버스를 이용하는 여러 주요 화학제품 생산자중 하나이다. 라틴 아메리카의 PEMEX와 같은 업체들은 정제소의 현대화를 위한 제어장치에 필드버스를 채용하였다.
최근 Chevron Phillips는 사우디아라비아의 Al-Jubail에 자사의 석유화학제품 단지를 자동화하고 있다고 발표하였다. 전체 북아메리카, Shell, BP와 여타 주요 산업에서의 리더 업체들은 미래 제어 프로젝트를 위한 필드버스 규격을 적극 표준화하고 있는 중이다.
엔드유저를 위한 가치 제안
FOUNDATION 기술은 기존의 아날로그 세대의 대명사인 4-20mA를 디지털화한 것에 지나지 않는다고도 볼 수 있다. 이것이 디지털 네트워크인 FOUNDATION 기술 개발에서의 한 축을 구성해 왔다. 그러나 Profibus-PA, HART와 같은 다른 프로세스 오토메이션 분야를 위한 필드버스 들과 다른 FOUNDATION 기술만의 특징은 기능 블록 구조를 기반으로 하며, 프로세스 오토메이션을 위한 완벽한 인프라 구조를 제공하는 지원 기능들을 들 수 있다. FOUNDATION 기술은 컨트롤 펑션 블록 뿐만 아니라, 시간 관리 및 글로벌 데이터 접근, HSE(High Speed Ethernet) 구조에서의 개방적이고 국제 표준에 기반한 제어 네트워크 백본을 포함하고 있다.
또한 최근에는 FOUNDATION 기술이 더욱 강력한 필드 레벨 제어 성능을 제공하면서, 또한 프로세스 세이프티 시스템을 위한 더욱 강화된 진단기능과 프로세스와 세이프티 시스템 양쪽을 위한 범용 구조, 그리고 더욱 정밀한 계측기능을 수행한다.
대부분의 전문가들은 보수정비와 운영에 필드버스가 상당한 장점을 갖고 있다는 것에 동의하고 있다. 기술 자체는 비용을 절감하지 않지만, 이 기술이 운영비용을 상당히 줄일 수 있으며 운영상의 탁월함을 부여 할 수 있는 새로운 수준의 효율적인 자산관리를 위한 동반자로써의 역할로 충분한 지위를 가진다고 할 수 있다.
아이씨엔 매거진 2007년 05월호