산업용 통신 네트워크가 산업 자동화는 시스템에서 차지하는 비중이 점차 커지고 있다. 제조 산업 및 설비 현장의 자동화 시스템은 물론 빌딩 시스템, 교통 관제 시스템, 인프라 시스템 분야에서도 산업용 통신 네트워크는 본연의 통합 정보 시스템으로서의 역할을 톡톡히 해내고 있는 중이다.
이에 아이씨엔에서는 산업용 자동화의 측면에서 통신 네트워크와 관련한 2007년도 10대 뉴스를 선정하였다.
올해에도 지난해에 이어 10대 뉴스 선정에서 국내외의 많은 산업적이고 기술적인 트렌드와 산업 자동화 측면에서의 다수 이슈와 뉴스들이 검토되었다. 산업 통신 네트워크와 관련하여 삼성전자 LCD에서의 산업용 이더넷인 EtherNet/IP의 도입을 비롯한 LCD 제조설비에서의 산업용 이더넷 확산 움직임이 가장 큰 핵심 이슈로 선정되었으며, 산업용 이더넷 기반한 새로운 IEC 국제 표준이 적극 추진된 한해였다.
산업용 무선랜이 프로세스 산업은 물론 자동차 제조 라인과 같은 제조 설비에서도 도입이 활발하게 시도되는 한해였고, 모션 제어 분야를 중심으로 세계적인 시장확산을 추진하고 있는 산업용 이더넷인 EtherCAT도 국내 협회를 출범했다.
또한 기계 설비에서의 안전이 무엇보다도 중요한 이슈로 떠오르면서 복잡한 분산제어가 요구되는 장비에서의 세이프티 네트워크 시스템에 대한 관심이 그 어느때보다 강했다. 이밖에도 이번 10대뉴스 선정에서 고려된 중요한 뉴스들도 눈에 띈다. 먼저 지능형 이더넷 스위치 시장이 각광받고 있으며, 많은 전문업체들의 신제품 출시가 이루어졌다.
RFID 시장도 실질적인 수요시장으로 성장해 가고 있는 것으로 나타났다. 또한 기계제작 OEM 시장이 산업자동화의 한 축으로 성장하고 있으며, 유가의 상승으로 인해 태양광 및 풍력발전과 같은 신재생에너지에 대한 관심도 그 어느때보다 고조된 한해였다.
1. 산업용 이더넷이 뜬다
국내 각 산업분야에서 산업통신망의 현장 도입에 대한 인식이 크게 늘어나고 있는 것으로 나타났다. 특히 기존에 활발히 추진되어 왔던 오피스용 이더넷(일명 인터넷)의 산업 현장 적용은 감소하고 있는 반면, 산업용 이더넷에 대한 산업 현장 도입의사는 점차 늘어나고 있는 실정이다.
최근 산업IT 및 산업자동화 관련 리서치 및 컨설팅 전문업체인 아이씨엔(대표 오승모)은 국내의 각 산업현장에서 근무하는 엔지니어들을 대상으로 산업통신망에 대한 인식 및 인지도 조사를 위해 설문조사를 실시했다.
응답자들은 대부분 오피스용 이더넷(TCP/IP)의 기술에 대해 많은 인지도를 가지고 있는 가운데, 이를 바탕으로 산업 적용을 위해 마련된 산업용 이더넷에도 큰 관심을 보였다. 오피스용 이더넷을 제외한 산업통신망에 대한 각 프로토콜별 인지도면에서 산업 엔지니어들은 EtherNet/IP를 가장 잘 알고 있는 산업통신망이라고 답변했다. 다음으로는 DeviceNet, Profibus, Modbus(TCP), CAN(open), CC-Link, Ethernet Powerlink, EtherCAT의 순으로 인지도를 보였다.
전통적인 필드버스로 칭해지는 산업통신망인 DeviceNet, Profibus, CC-Link에 대한 산업현장의 광범위한 구축과 함께 최근들어 부각되고 있는 산업용 이더넷 프로토콜인 EtherNet/IP의 부각이 눈에 띈다. 세계시장에서 EtherNet/IP와 함께 경쟁하고 있는 Profinet, FF HSE 등에 대한 인지도가 2%대에 머물고 있는 것은 관련 협회 및 국내 공급업체들의 소극적인 국내 시장 마케팅 활동에 기인한 것으로 평가된다.
아직은 산업 현장에서도 많은 부분에서 오피스용 이더넷이 활발하게 사용되고 있는 것으로 나타났다. 조사 결과 응답자의 약 30%가 오피스용 이더넷이 자사의 산업 현장에 구축되어 있다고 답변했다. 오피스용 이더넷을 제외하고 현재 국내 산업 현장에서 가장 많이 구축되어 있는 산업통신망으로는 EtherNet/IP, DeviceNet, Profibus, Modbus(TCP), CC-Link, CAN(open), Ethernet Powerlink의 순으로 분석됐다. EtherNet/IP가 구축되었다는 답변이 크게 나타난 것은, 설문조사에 응답한 상당수의 현장 엔지니어들이 EtherNet/IP와 오피스용 이더넷(TCP/IP)를 혼동하고 있는 것에서 기인한 것으로 분석된다.
향후 5년내에 구축가능성이 있는 산업통신망에 대한 질문에서 오피스용 이더넷에 대한 답변이 15%대로 크게 하락한 것은 아주 의미가 크다. 산업통신망에서 오피스용 이더넷의 비중이 점차 줄어들고 EtherNet/IP, Profinet, EtherCAT 등의 이더넷 기반 산업통신망들로의 대체가 적극 추질될 것임을 예고한다 할 것이다.
국내 엔지니어들은 EtherNet/IP, DeviceNet, Modbus(TCP), Profibus, Ethernet Powerlink, CC-Link, EtherCAT, CAN(open), Profinet, Foundation Fieldbus, AS-Interface 등의 순으로 향후 5년내에 자사 현장에서 그 채용이 기대된다고 답변했다.
산업통신망 구축을 통한 최대 이점으로는 설비 데이터 수집 및 제어, 고속제어 실현, 향상된 시스템 성능 등으로 응답했다. 이는 기존의 필드버스에서 최대 강점이라고 인식해 왔던 배선의 절감에서 벗어나 현장 엔지니어들이 성능 향상과 고기능 제어에서 산업통신망의 위력을 감지하고 있음을 보여주었다. 또한 유지보수 비용 절감, 유연한 확장성 등도 산업통신망 도입에서의 이점으로 나타났다.
한편 국내 엔지니어들은 산업통신망 구축에서 초기 비용부담과 운용 엔지니어 확보에 큰 애로를 겪고 있는 것으로 분석됐다. 또한 산업통신망 관련 적절한 정보의 부재, 산업통신망 솔루션 공급업체의 기술력 부족, 데이터 보안에 대한 우려로 인해 산업통신망의 도입이 지체되고 있기도 한 실정이다.
국내에서 산업 통신망이 가장 시급히 필요한 산업분야로는 반도체/디스플레이 분야와 전기/전자,자동차 산업의 순으로 나타났다. 다음으로는 우주/항공/해양, 인프라 부문, 전력/수처리, 빌딩/건축의 순으로 이어졌다.
2. Modbus TCP와 EtherNet/IP 결합
세계 산업 통신망 분야에서의 적극적인 변화가 진행되고 있다. 지난해 공장 자동화 분야의 대표적인 산업 통신망 프로토콜인 프로피넷(Profinet)과 프로세스 자동화 분야의 대표적인 산업 통신망 프로토콜인 파운데이션 필드버스(Foundation Fieldbus)가 상호 제휴를 통해 각종 프로토콜이 난립하고 있는 산업 자동화 분야에서의 독점적인 지위를 확보하겠다는 의지를 천명한 바 있다. 이보다 앞서 그 동안 피닉스 컨택트(Phoenix Contact)가 주도해 왔던 인터버스(Interbus)도 이미 프로피넷 진영으로 합류한지 오래다.
이러한 가운데 공장 자동화 분야에서 프로피넷과 양대 산맥으로써 경쟁해 온 ODVA가 세계 최대의 현장 구축 노드를 자랑하는 Modbus/TCP와 상호 협력을 적극 모색하고 있는 것으로 나타나 산업 통신망 프로토콜의 흐름이 점차 분명해 지고 있어 주목된다.
전력 및 제어 분야의 세계적인 리더인 슈나이더 일렉트릭(Schneider Electric)은 로크웰 오토메이션(Rockwell Automation)을 비롯하여 씨스코 시스템즈(Cisco Systems), 오므론(Omron Corporation), 이톤 일렉트릭칼(Eaton Electrical)과 함께 ODVA의 메인 멤버로 활동하게 되었다고 지난 4월 발표했다. 슈나이더 일렉트릭은 이를 통해 자금적인 면을 포함하여 ODVA에 전폭적인 지원을 추진하게 된다. ODVA의 메인 멤버는 ODVA의 CIP(Common Industrial Protocol) 스펙에 대한 방향성을 결정하고 연구개발을 주도하는 권한을 가진다.
따라서 슈나이더 일렉트릭이 ODVA의 메인 멤버로 활동하게 됨으로써 그 동안 로크웰 오토메이션과 일본 오므론을 중심으로 추진되어 온 CIP 프로토콜에 DeviceNet(제안자: 로크웰), EtherNet/IP(로크웰), CompoNet(콘트론)에 이어 슈나이더 일렉트릭이 주도해 온 Modbus/TCP가 어떠한 형태로든 합류할 것이라는 것을 암시한다고 하겠다. ODVA는 그 동안 CIP 네트워크의 스펙 확장을 추진하면서 Modbus/TCP와의 상호 운용성을 적극 고려해 온 것이 이를 뒷받침한다. ODVA는 이더넷에 기반하는 산업 통신망으로써 세계 최대의 사용자망을 가지는 Modbus/TCP 사용자들을 CIP네트워크로 자연스럽게 흡수하려는 전략인 것이다.
이로써 국제적인 산업 통신망은 크게 프로피넷, 파운데이션 필드버스 진영과 ODVA, Modbus 진영으로 구조조정이 이뤄질 전망이다. 미국과 유럽진영의 이러한 연합은 세계시장에서 상호 지역에서의 약점을 만회하려는 전략도 한 몫하고 있다. 프로피넷과 모드버스(Modbus)는 유럽에 기반하여 왔으며, ODVA와 파운데이션 필드버스는 미주지역에 근간을 두어 왔음이 이를 여실히 보여준다.
슈나이더 일렉트릭의 ODVA에 대한 전폭적인 지원은 슈나이더의 네트워크 전략으로서 EtherNet/IP를 배치하고자 하는 기업들의 계획을 적극 반영한 것이기도 하다. 특히 국제적인 포천 500대 기업들은 자신의 산업용 네트워크로서 기술적인 표준 프로토콜을 적극 요구하고 있다.
이는 변형되지 않은 이더넷과 인터넷 기술 표준규격을 이용하는 자동화에 네트워크 기술을 채택하도록 고객 업체가 지속적으로 강압한 결과이기도 하다고 ODVA측은 설명했다. “유저들은 날로 증가하는 벤더와 자동화 제품들 사이와 마찬가지로, EtherNet/IP와 Modbus/TCP라는 산업용 이더넷 네트워크에 기반한 가장 현장 노드가 많은 두 네트워크 사이의 정보 처리에 있어서의 상호 운용을 통해서 커다란 이익을 얻을 것이다.” 또한 두 프로토콜 사이의 상호 장점들을 조합하는 것은 그들의 네트워크 아키텍처를 유지하고 배치하는 이용자들에게 위험과 시간, 비용을 크게 줄여 줄 것이다.
이러한 긴밀한 협력연구 특히, 산업용 이더넷과 같은 전략 분야에서 상호 경쟁관계에 있어 온 여러 자동화 관련 메이저 업체들이 함께 한다는 것은 이례적인 것으로, 자동화 산업 전반에 CIP 네트워크 기술의 가치를 한층 높여 줄 것이다. 또한 현재의 Modbus/TCP 네트워크 유저들은 향후 ODVA의 CIP 네트워크로부터 보다 많은 이익을 얻을 수 있을 것을 기대하게 된다. 슈나이더 일렉트릭도 자사의 제품들에서 CIP와의 상호 운용성에 따른 이점을 한층 얻을 수 있을 것이다. 그러나 무엇보다도 Modbus/TCP가 포함된 ODVA의 CIP 네트워크는 기존의 유저들로 하여금 더욱 넓은 선택의 범위를 제공하게 됨으로써 엔드유저들이 그 이익을 확인할 수 있게 될 것이다.
아이씨엔 오승모 사장은 “슈나이더 일렉트릭은 Modbus/TCP 지원 제품군과의 상호 운용성을 제공하는 새로운 EtherNet/IP 솔루션을 2008년에 선보일 것이다. Modbus/TCP와 EtherNet/IP의 협력을 통한 상호 운용성 확보는 곧바로 산업용 이더넷을 수용하고 있는 산업 통신망 유저들의 선택을 기다리게 될 것이다. 이로써 세계적인 산업 통신망 시장도 구조조정이 더욱 급격하게 추진될 것이며, 프로피넷+파운데이션 필드버스 진영과 ODVA+Modbus/TCP 양대 진영으로 공고해질 것”이라고 전망했다.
3. 일본발 CC-Link 산업용 이더넷, CC-Link IE 발표
CC-Link 협회(CLPA; 회장 세키구치타카시)는 FA네트워크를 망라하는 이더넷 기반 통합 네트워크 ‘CC-Link IE’를 제시하고, 그 첫번째로 컨트롤러 네트워크의 사양서를 12월 1일자로 발표했다.
오늘날 제조업에서는 글로벌 경쟁의 격화와 함께 제품 가격의 하락, 제품 라이프 사이클의 단기화, 급변동 하는 생산량에의 신속한 대응이 필수가 되었다. 유리 기판의 대형화가 급속도로 진행되는 액정 제조 분야에서는 제조 레시피가 방대화 되고 있다. 트레이서빌리티(생산이력정보)관리의 중요도가 높아지는 자동차 제조 분야에서는 각 제조 장치의 컨트롤러가 다른 컨트롤러나 상위 정보 시스템과 교환하는 데이터양이 증대화되는 경향에 있다.
이러한 업계의 현실을 해결하기 위한 방안으로 고속 대용량 네트워크가 요구 되고 있다. 또한 고성능화, 미세화 또는 대규모화 되는 제품의 생산 설비 구축에는 개발부터 기동, 운용, 보수에 이르기까지 생산 공정의 TCO(Total Cost of Ownership)삭감이 요구되며, 실현 수단으로써 정보계부터 필드네트워크까지 수직통합이 가능한 네트워크가 요구된다.
이러한 요구에 대해CLPA는 이번 이더넷 베이스의 통합 네트워크로 CC-Link IE구상을 발표하고, 그 컨셉의 기본으로 최초 등장하는 네트워크로서 컨트롤러 네트워크를 발표하게 된다.
일본 및 아시아에서 발표되는 유일한 오픈 필드 네트워크로서 2000년 11월에 출발한 CLPA는 이번 통합 네트워크 CC-Link IE의 발표를 계기로 그 미션 레벨을 필드 레벨에서 컨트롤러 레벨까지 넓힐 전망이다. 또한, 이는 글로벌 레벨에서의 디팩토 표준을 가속화 할 것이다.
CC-Link IE는 정보계 부터 필드 네트워크까지의 이더넷 베이스이기 때문에 사용자가 기술 트렌드에 맞춰 네트워크 구축이 가능하다. 이를 통해 상위로부터 하위의 필드에 이르는 끊김없는(Seamless) 통신에 의해 시스템의 기동이나 유지보수까지의 토털 엔지니어링 코스트의 삭감이 가능하다.
한편 산업용 이더넷은 전세계의 모든 산업 제조 현장에서 적극적인 수용이 이루어지기 시작했으며, 국내에서는 LS산전이 자체적인 산업용 이더넷 프로토콜에 대한 본격적인 스펙 개발을 진행중이기도 하다. 국내 LCD 제조라인에서는 삼성전자 LCD 8세대에서 산업용 이더넷인 EtherNet/IP를 도입하여 시험가동에 들어갔으며, 삼성과 최대 경쟁하고 있는 LG필립스LCD도 2009년초 양산예정인 8세대 LCD 제조라인에 산업용 이더넷을 도입하기 위한 검토를 하고 있는 것으로 나타났다. 이에 LCD 라인 제어 시스템분야를 독식하다시피 하고 있는 일본 미쓰비시가 주도하는 CC-Link IE에 대한 관심도 급증하고 있다. LG필립스LCD가 미쓰비시 PLC와 유연한 통신 네트워크 구성이 가능한 CC-Link IE의 도입 가능성에 무게를 둘 것으로 파악되는 대목이다.
4. 산업 장비를 위한 Safety 솔루션 성장 가속화
산업 제조 기술의 발전은 끊임없는 진보를 거듭하고 있다. 기본적인 제조장비에 대한 자동화를 통해 인력절감을 추구하던 초보적인 자동화 기술은 이제 관련 설비에 대한 체계적인 안전 시스템을 요구하기에 이르렀다. 제조 시스템의 안전과 함께 사람에 대한 보호를 위한 안전 시스템도 동시에 필요로 한다.
여기에 추가적으로 지구 환경의 보호와 안전이 이슈화되고 있는 중이다. 제조 시스템과 사람, 지구 환경을 보호하기 위한 안전 시스템이 요청받고 있는 것이다. 더구나 최근의 산업 설비는 점점 복합한 구조를 형성하면서 분산 시스템으로 성장해 가고 있다.
이에 이중화 시스템과 같은 제조 설비에서의 안전이 일반화되고 있으며, 제조 시스템의 운전 과정에서 사람을 안전하게 보호하는 기술적인 장비들, 그리고 국제적인 환경 보호 규정에 기반한 최신의 안전 시스템 기술들이 체계화되고 있다. 더욱이 분산 시스템에서의 효율적인 구축과 운용을 위해 세이프티 네트워크 시스템이 부각중이다. 필드버스 기반의 세이프티 네트워크 시스템을 통해 배선을 획기적으로 절감하고 설비 환경의 변화에도 적극 대응해 나가는 것이 가능해지기 때문이다.
따라서 많은 기계 제작 OEM 업체들은 안전 시스템을 어떻게 구성하여, 국제 안전 규정을 만족할 수 있을 것인가에 이목을 집중하고 있다. IEC61508 SIL 3 레벨의 준수와 EN954-1 카데고리4를 만족하여 국제 시장에서의 안전규정을 해결하고자 노력하고 있는 것이다. 최근에는 이러한 국제 규정이 더욱 강화되고 있다. ISO13849-1 2006년 규정이 발표된 것이다. 향후에는 더욱 강화된 이 규정도 염두에 둘 필요가 있기에, 이를 만족하기 위한 유연한 세이프티 네트워크 시스템에 이목을 집중하고 있는 중이다.
5. LCD 제조장비, 통신망 전쟁 돌입
세계 LCD 패널 시장이 다시 들썩이고 있다. 국내의 삼성전자와 LG필립스LCD가 본격적인 경쟁을 통해 차세대 제조장비 라인 구축을 적극 추진한다. 대만 및 중국에서의 LCD 패널 제조 라인 신규 설비도 잇달아 추진될 전망이다.
그러나 패널 사이즈가 커갈수록 LCD 패널 가격의 하락폭은 더욱 가속도가 붙는 실정이다. 이에 LCD 패널업체들은 수율을 확보하기 위한 획기적인 시스템 안정화에 돌입하고 있다. 수율확보를 통한 생산성의 증대가 차세대 LCD 제조 라인에서 최대 과제로 부상한 것이다.
8세대 이후의 대형 LCD 제조라인에서 안정적인 수율확보를 위해 전체 시스템라인에 대한 정보 통합을 위한 방안으로 산업용 이더넷을 제조 라인에 채택하기 시작했다. 먼저 삼성전자가 앞장섰다. 삼성전자는 8-1라인 P1의 일부 라인에서 산업용 이더넷인 EtherNet/IP를 채택했다. 이는 세계 LCD 제조 라인에 산업용 이더넷을 도입한 첫 사례이다.
삼성전자는 산업용 이더넷을 도입하기 위해 지난 수년간 국내외의 많은 산업용 이더넷 관련 기술과 시장정보를 수집하고, 삼성전자 생산기술센터 전문 인력을 풀 가동하는 등 자사의 라인에 산업용 이더넷을 성공적으로 도입하기 위한 방안을 적극 모색해 왔던 것으로 나타났다.
결국 삼성은 국제 표준의 산업용 이더넷 프로토콜인 EtherNet/IP를 자체 표준규격으로 채택하고 1년여의 현장 테스트를 거쳤다. EtherNet/IP는 국제적인 비영리단체인 ODVA(Open Devicenet Vendor Association)에서 주관하는 ISO/IEC 국제 표준의 산업용 이더넷 표준으로서 로크웰 오토메이션, 오므론, 슈나이더 일렉트릭, 시스코 등 세계적인 산업 자동화 솔루션 전문업체들이 관련 기술과 스펙을 주도하고 있다. 이번 삼성전자의 EtherNet/IP 프로젝트에서도 ODVA의 메인 멤버인 로크웰 오토메이션과 오므론 등이 가장 활발하게 참여하고 있는 것으로 나타났으며, AC&T 등 국내 산업 통신망 전문 개발업체들도 관련 LCD 장비업체들과 함께 바쁜 일정을 보내고 있다.
올해말 본격 양산 가동에 들어간 후, 내년초까지 이 라인에서 기존 라인보다 높은 기대수준의 수율을 확보한다면, 내년 하반기에 양산에 들어갈 계획인 삼성전자의 8-1 P2라인은 물론 차차세대로 추진될 것으로 알려진 10세대 라인에서도 EtherNet/IP가 삼성의 표준규격으로 이어질 수 있는 여건이 마련됐다는 평가이다.
LG필립스LCD는 그동안의 공백기에서 벗어나 공격적인 8세대 투자를 결정했다. 지난 10월초 8세대 투자에 대한 공식 계획을 발표했다. 이번 발표에서 LG는 총 2조 5천억원을 투자하여 8세대 라인에서 월 8만 3천매의 대규모 생산능력을 확보, 2009년 상반기 양산에 들어갈 계획이다. 이는 당초 업계에서 예상했던 2조원 투자에 월 6만매 생산능력을 30%이상 확대된 규모이다.
장비발주가 조만간 이루어질 것으로 예상되지만, 아직까지 LG는 산업용 이더넷과 관련한 스펙은 불문에 붙여지고 있다. 삼성과의 정보 싸움을 벌이고 있는 것이다. 또한 삼성전자의 산업용 이더넷 도입 시도에 큰 관심을 가지고 지켜보고 있다. 산업용 이더넷으로 간다는 데에는 수율확보를 최대 목표로 하는 한, 이견이 없는 듯 싶다.
현재 알려진 바로는, LG필립스LCD는 미쓰비시전기와 로크웰오토메이션으로부터 각각 CC-Link와 EtherNet/IP에 대한 산업용 이더넷 프로토콜의 적용방안을 제안받은 것으로 나타났다. 결국 LCD 제조라인에서의 세계 최초의 산업용 이더넷 도입이라는 상황에서 CC-Link와 EtherNet/IP의 양대 진영간 전쟁이, 삼성전자와 LG필립스LCD라는 패널 제조 양대 기업간 전쟁이 시작된 것이다.
6. 산업용 무선LAN 시장이 뜬다
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.
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 분석했다. 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.
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.
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.
7. 국내 빌딩용 네트워크, BACnet 표준 주목
최근 지능형 빌딩에 대한 관심이 높아지면서, 핵심 기술인 빌딩자동화 통신 방식에 대한 표준화 필요성이 제기되고 있으며, 이러한 표준화의 일환으로 현재 KS 표준으로 설정되어 있는 BACnet을 보다 적극적으로 업계에 보급하기 위한 방안이 마련중인 것으로 나타났다.
산업자원부 기술표준원은 빌딩자동화 표준 통신 방식인 BACnet(Building Automation and Control Networks)의 적용을 확대하기 위해, 빌딩자동화 시스템 설계, 구매, 관리 등을 위한 상세 가이드라인을 제작하여 업계 등에 적극 보급할 예정인 것으로 파악됐다.
우리나라는 빌딩자동화를 위한 통신 방식으로 개방형 통신 방식인 BACnet을 KS규격으로 채택하고 있지만, 아직도 다수의 건물에서는 개별 회사에서 개발한 폐쇄적인 통신 방식을 적용하고 있다. 또한 BACnet을 기반으로 하더라도, 하위의 필드 시스템들이 각각 개별적인 통신방식을 그대로 유지하는 방식도 다수 사용되고 있다. 이는 BACnet에 대한 정확한 사용자 지침이 부재하기 때문이라는 지적이 있다. 이에따라 개발 및 설치 업체에 대한 종속 문제와 시스템의 유지보수 등에 어려움을 겪고 있는 것이 현실이다.
빌딩자동화 시스템의 통합, 확장 및 유지보수를 위해서는 전력, 냉난방, 환기, 조명 등을 제어하는 시스템을 개방형 표준 통신 방식을 이용하여 통합할 필요가 대두된다.
이를 위해 정부차원에서도 빌딩자동화 분야 KS 표준규격인 BACnet에 대한 활성화 방안을 적극 마련중인 것으로 나타났다. 수년전부터 이미 산업자원부 기술표준원은 국내외 빌딩자동화 표준화 동향 조사 및 업계 의견 등을 수렴했으며, 이를 종합분석하여 국가표준으로 제정되어 있는 BACnet의 활용을 보다 적극적으로 확대하는 것이 바람직하다는 쪽으로 밝혀졌다. 또한 기존의 빌딩과 관련하여 건설교통부에서 담당하던 빌딩 자동화용 네트워크 분야 업무를 다시 기술표준원으로 이관한 것으로 나타났다.
빌딩자동화 분야에서 네트워크 표준인 BACnet 통신 방식을 적용하면, 쾌적한 사무환경, 에너지 절감 등이 가능한 지능형 빌딩 보급이 확대될 것으로 예상된다. 또한 빌딩의 사용자 입장에서는 개방형 통신 방식을 적용함으로써 시스템의 통합, 확장 및 유지보수가 용이해지고, 높은 신뢰성을 가진 자동화시스템을 확보할 수 있을 것으로 기대된다.
8. 모션 제어를 위한 EtherCAT 협회 출범
산업용 이더넷이 국내외 산업시장에서 생산성 향상을 위한 하나의 방안으로 각광받고 있는 가운데, EtherCAT과 관련한 국내 기술지원과 마케팅 활동을 강화하기 위해 ‘한국 EtherCAT 협회'(회장 문용선; 순천대 교수)가 창립됐다.
지난 11월 국내 EtherCAT 회원사 40여명이 참석한 가운데 한국 EtherCAT 협회(ETG Korea; EtherCAT Technoligy Group Korea) 창립식과 함께 EtherCAT 적용사례에 대한 주제 발표가 함께 진행됐다.
이날 창립식에서 문용선 회장은 “올해 IEC 국제 표준으로 인증이 완료된 EtherCAT은 이제 국제 표준의 개방화된 산업용 이더넷 프로토콜로써 국내에서도 반도체 장비 등에서의 서보 모터 및 모션 제어, 그리고 지능형 로봇 등 다양한 분야에서 활발하게 현장 적용이 이루어지고 있다.”고 말했다. 그는 또한 “이번 협회 구성을 통해 향후 EtherCAT을 국가표준(KS)화 하는데 노력하는 동시에, 각 업체별 공동 연구 및 마케팅 활동, 컨포먼스 테스트 센터의 국내 구축과 같은 회원사 지원을 위한 다양한 사업을 적극 추진해 나갈 것이다.”고 밝혔다.
ETG는 EtherCAT 관련 메이커 및 수요자로 구성되어 기술보급과 지원을 추진하는 비영리 국제 단체로써 독일 뉘렘버그에 본부가 있다. 이날 협회 구성을 위해 방한한 마틴(Martin) ETG 회장은 “한국시장에서의 EtherCAT에 대한 관심이 상당히 고조되고 있다. 타 프로토콜에 비해서 저가격에 고속 고기능을 확보하면서도 개발자 및 사용자가 접근하기 쉬운 구조라는 특성으로 인해 한국에서도 활발한 활동이 이루어질 것으로 기대한다.”고 말했다.
한국 EtherCAT 협회에 참여하는 주요 회원사로는 순천대학교, 삼성전자, LS산전, 삼성중공업, 현대중공업, 터보테크, 져스텍, 마이크로닉스, 트라이텍, 레드원테크놀로지 등이 있으며, 국내에서 총 23개 회원사가 참여중이다. 이들 업체들중 상당수는 이미 EtherCAT 관련 다양한 현장 적용 솔루션을 확보하고 있으며, 국제적으로도 높이 평가받고 있는 것으로 나타났다.
9. 국내 산업 자동화 시장 안정화 들어서
국내 산업자동화 시장의 성장세가 하락세로 접어들었음에도 국내 산업자동화 관련 주요기업들의 지난해 매출 증가율은 8.20%를 유지하면서 성장세가 안정화되고 있는 것으로 나타났다. 최근 산업IT 및 산업자동화 분야 전문 시장조사 및 컨설팅 전문업체인 아이씨엔(대표 오승모; www.ICNweb.co.kr)이 발표한 ‘국내 산업자동화 주요 기업 현황 분석’ 보고서에 따르면, 국내 산업자동화 주요 업체들은 지난 2003년이후 지속적으로 매출액 증가율이 점차 하락하고 있는 중에도 불구하고, 안정화된 구조로 변화하고 있는 것으로 분석됐다.
국내시장에서 산업자동화 관련 통합 솔루션을 공급하고 있는 대표기업 5개사를 대상으로 한 분석에서는 2006년도 평균 매출액 증가율이 9.55%인 것으로 나타나, 업계 평균치를 약간 상위하고 있는 것으로 나타났다. 또한 업체 현황면에서는 유가증권 및 코스닥 시장에 상장된 업체가 26%를 차지하고 있으며, 상장되지 않은 기타법인이 74%를 차지했다. 이는 국내의 주요 산업자동화 업체들이 외국계 현지법인 및 총판 대리점 체계를 하고 있어 국내의 증권시장 상장에 소극적일 수 밖에 없기 때문인 것으로 분석됐다.
지난 2006년도 회계연도를 기준으로 국내 주요 산업자동화 주요 기업들의 평균 매출액 증가율은 8.20%를 보였으며, 50대 기업의 평균 자본금은 89억원인 것으로 나타났다.
이들 50대 기업의 전체 매출액을 비교한 결과, 50대 기업의 총 매출액은 2006년 6조 960억원인 것으로 나타나, 2005년 6조 749억원과 거의 비슷한 수준을 유지했다.
국내 산업자동화 시장에서 통합 자동화 시스템을 공급하고 있는 주요 5개사를 대상으로 분석한 자료에 따르면, LS산전, 지멘스, 로크웰오토메이션, 미쓰비시전기오토메이션, 콘트론 등의 순으로 매출액이 큰 것으로 나타났다.
이들 5개사의 매출액 증가율은 지난 2003년도에 45.1%를 보여 가장 큰 폭의 성장세를 보였다. 이는 로크웰 오토메이션(93.89%)과 비쓰비시전기오토메이션(77.19%)의 큰 성장에 기인한 것이다. 이후 2004년(29.96%), 2005년(12.64%), 2006년(9.55%)의 평균 매출액 증가율을 보이고 있어, 해마다 매출액 증가세가 하락하고는 있지만, 산업자동화 업체 전체의 평균치보다는 약간 높은 수준인 것으로 분석됐다.
10. 제1회 대한민국 산업통신망 세미나 개최
국내 산업 IT 분야의 최대 화두로 떠오르고 있는 산업통신망 기술을 한자리에서 확인할 수 있는 행사가 마련되어 주목된다.
KASAS(www.kasas.or.kr)가 주관하고 아이씨엔(www.ICNweb.co.kr)이 후원하는 ‘제1회 대한민국 산업통신망 기술 세미나’ (1st Korea Industrial Communication Network Technology Seminar: KICTS)가 지난 3월 서울 코엑스 컨벤션센터에서 개최됐다.
국내 최대의 산업 자동화 및 산업IT 관련 전문 전시회인 ‘Aimex 국제자동화종합전’과 동시행사로 이틀 동안 진행된 이번 세미나에는 매일 350여명이 참석하는 등 성황을 이루어 산업통신망에 대한 각 산업분야 엔지니어 및 연구개발자들의 관심과 이목을 집중시켰다.
이번 행사에서는 순천대 문용선 교수가 산업용 이더넷과 관련한 국내외 표준화 현황과 기술 동향에 대한 주제 발표가 있었다. 다음으로 산업용 이더넷 관련 주요 프로토콜인 EtherNet/IP를 비롯하여 EtherCAT, Modbus TCP, CAN/LIN 등 산업용 이더넷 및 자동차 통신망과 관련한 다양한 프로토콜에 대한 소개와 연구개발 실적, 그리고 자동차, 반도체, 식음료 등 산업 분야별 적용사례들에 대한 발표가 이어졌다.
세미나 시작에 앞서 한국자동화표준시스템연구조합(KASAS) 임계영 이사장은 환영사에서 “한국은 최근들어 자동차, 반도체, LCD 분야를 효시로 전력, 철강, 석유화학 산업분야에서 필드버스 통신, RFID 통신 등이 핵심 산업통신망으로 다양하게 사용되고 있다”고 말했다. “특히 삼성전자, 삼성LCD, LG필립스LCD, GM대우, 현대/기아 자동차, 르노삼성, 포스코, SK, 현대조선, 고속도로 등에서 이 산업통신망이 실제 적용되고 있다”고 덧붙였다.
국립순천대학교 문용선 교수는 ‘산업통신망의 국제적 추세’ 발표를 통해 DeviceNet, Profibus, CC-Link, FF와 같은 양방향 직렬 디지털 통신망인 필드버스가 기존 4~20mA로 된 시스템을 교체하고 있다고 설명하고 레이어통신과 유저 레이어와 같은 레이어 서비스에 대한 이해가 무엇보다도 먼저 필요한 시기라고 말했다.
이날 행사에서는 최근들어 산업에서도 적극 부각되고 있는 산업용 이더넷과 관련하여 이더넷은 현재에도 주목할 만한 마켓셰어를 얻고 있고 앞으로도 확장할 것이며, 궁극적으로는 필드버스 시스템에 있어서의 메인 네트워크로 자리잡을 것이라는 분석이 있었다.
또한 산업통신망 연구개발자들이 필드버스를 현장에 접목함에 있어 우선적으로 이해해야 할 ISO 15745 애플리케이션 통합 프레임워크, UML 2.0 및 XML 스키마 프로파일에 대한 관심도 집중됐다. 이번 세미나에서는 특히 향후에는 세이프티와 보안이 산업 통신망과 관련하여 새로운 이슈로 떠오를 것이라는 논의도 이어졌다.
아이씨엔 매거진 2007년 12월호
