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CERN, LHC 환기 및 냉각 장치를 관리하기 위해 ARC Informatique의 PcVue 채택

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지난 2008년 말, CERN이 준공한 LHC는 전세계에서 가장 큰 입자 가속기(Particle Accelerator)로 원주가 약 27킬로미터에 이른다. 이 장치의 환기시스템 및 200개에 이르는 관련 프로그래머블 컨트롤러를 제어하고 모니터하기 위해 CERN은 ARC Informatique가 개발한 PcVue 감시 소프트웨어를 선택했으며, 프랑스의 Assystem이 현장 설치를 담당했다. PcVue는 이러한 규모의 애플리케이션 타입에 가장 적합한 최적의 제품으로 경쟁력있는 설비를 구축하고 운영비용을 절감하는데 유용하다.
LHC(Large Hadron Collider)는 전례없이 가장 강력한 성능을 구현한 입자 가속기이다. CERN이 지난 2008년 10월에 스위치 국경, 제네바 근교에 준공한 이 입자 가속기는 평균 100미터 깊이에 원주 27킬로미터에 매립된 원형 터널로 만들어져 있으며, 기존의 LEP(Large Electron Positron) 입자 가속기를 대체한 것이다. 충돌을 가속화하기 위해 전자와 양전자를 사용한 LEP와 달리, LHC는 납과 같은 중이온(Heavy Ions)과 하드론(Hadrons)으로부터 양자를 가속화시킨다. 이러한 획기적인 장치를 이용해 전세계의 물리학자들은 우주의 비밀을 밝혀낼 수 있는 가장 작은 입자를 연구할 수 있을 것이다.
이를 실현하기 위해, 서로 상반된 위치에서 순환하는 2개의 하드론 빔 혹은 중이온을 27킬로미터 링 안에서 매우 높은 에너지 레벨로 광속에 가까운 속도로 가속화시켰다. 이러한 입자들이 정면으로 충돌할 때 발생하는 충격으로 구현되는 것으로, 이는 빅뱅 이후에 일어나는 상황과 비슷한 상태를 실험적으로 재현하는 것과 같다. 이러한 충돌을 통해 생성된 입자들은 특수한 검출기를 통해 분석되어 데이터가 제공되며, 100여개국 이상의 연구원들을 통해 해석된다.
이러한 실험을 수행하기 위해서 LHC는 강력한 극저온 공급 시스템을 통해 10,080톤의 액체 질소와 130톤의 액체 헬륨으로 -271.3°C(1.9K)로 냉각시킨 9,300에 이르는 마그넷이 필요하다. 또한 설치를 위해서는 내부에서 사람들이 작업하고 실험구역 내에 장비를 설치하기에 적합한 환경을 구축할 수 있는 크기의 환기 시스템이 필요하다. LHC의 환기장치는 지하의 생존 구역에서 냉연 추출 및 여압 기능을 제공한다. 이러한 환기 시스템 설계는 새로운 장비와 함께 기존의 환기 프로세스(LEP 환기장치 개조)를 수정한 것을 통합했다.
200개 이상의 자동화 장비 탑재
LHC의 환기장치와 냉각 시스템을 관리하기 위해 CERN은 200개 이상의 자동화 장비를 탑재하고 있는 이러한 애플리케이션 규모에 적합하고, 저렴한 가격과 무엇보다도 경쟁력있는 TCO(Total Cost of Ownership)를 제공하는 감시 소프트웨어 패키지가 필요했다. 또한 요구되는 솔루션은 CERN의 통합 요건에 부합하는 것은 물론 네트워크 제한조건과 유효한 제약조건을 만족해야만 했다. 프로젝트를 책임지고 있는 서비스 공급업체인 프랑스 Assystem의 라이오넬 디에르(Lionel Diers) 프로젝트 리더는 “CERN이 채택한 아키텍처는 30개에 가까운(8개의 펫 클라이언트, 20개의 터미널 서버 클라이언트) 수많은 클라이언트들이 동시에 시스템과 연결할 수 있는 구조로 되어 있으며, 이로 인해 가상의 실시간 동작이 반드시 필요했다.
따라서 유효한 제약조건의 수준은 매우 높았다. 동시에 이 시스템은 항상 액세스가 가능해야만 했기 때문에, 우리는 만약 한 서버가 더 이상 동작하지 않을 경우 다른 서버가 이를 대체할 수 있는 리던던시 방식을 적용했다.”고 설명했다.
현재 마켓에 공급되고 있는 감시 솔루션들을 분석한 후, CERN은 이러한 요건에 부응하기 위해 ARC informatique가 개발한 PcVue 패키지로 결정했다. CERN 엔지니어링 부문의 냉각 및 환기장치 그룹에서 프로젝트를 총괄하고 있는 마리오 베츠(Mario Batz)는 “PcVue 솔루션이 우리가 요구하는 성능과 가격 요건에 부합한다는 사실 외에도 이 제품이 시스템 통합 분야에서 탁월한 구현 경험을 가지고 있는 전문가들에게 이미 잘 알려져 있다는 점에서도 매력적이었다.”고 피력했다. PcVue는 감독해야 하는 프로세스의 제어 및 모니터링을 위해 Profibus 및 산업용 이더넷, 기타 다른 표준 필드 네트워크를 통해 자동화 장비들과 연결할 수 있다. 감시 프로그램의 역할은 데이터를 수집하고, 이를 분석하는 정보 시스템으로 전송하는 것이다.
이러한 데이터는 PcVue를 통해 직접 처리되며, 인스턴스화될 수 있는 심볼(객체라 불림)을 통해 애니메이션 화면으로 디스플레이(미믹 디스플레이라고 불림)가 가능하다. 수집된 정보는 표준 PcVue 객체(아날로그 데이터를 위한 그래프 분석, 온/오프 데이터를 위한 이벤트 객체 및 경고 객체)로 변환되며, 그런 다음 부속요소, 스프레드시트 타입 툴 등에 나중에 분석한 것을 볼 수 있도록 데이터베이스에 보관한다. 이러한 경우 PcVue는 80,000개의 변수(보관은 66,000)와 1,200개의 미믹 디스플레이(Mimic Display), 600개의 객체를 관리한다.
대형의 산업용 프로세스 감시 프로젝트 수행
PcVue는 특히 조립공장이나 원자력 발전소, 화학, 제약 혹은 식품 처리 시설 등과 같은 대형 애플리케이션의 산업용 프로세스 감시 프로젝트의 비용을 절감하고 추가적인 배치 및 운영시간을 줄일 수 있는 혁신적인 솔루션을 제공한다. 프랑스 Assystem의 라이오넬 디에르(Lionel Diers)는 “마켓에 공급되고 있는 다른 툴과 대비되는 PcVue 만의 특징은 트리 구조 개념을 가지고 있다는 점이다. 여기에서 문제는 객체의 인스턴스화를 용이하게 할 수 있느냐로, 결국 개발작업에 제한이 따른다. 따라서 몇몇 ‘변속 드라이브’ 타입의 장비 아이템을 위해, 프로세스에서 이미 존재하고 있는 장비의 구성요소를 각 시간 마다 인스턴스화고 변속 드라이브 객체를 생성해야만 한다.”고 설명했다.
또한 HDS(Historical Data Server) 파일 보관 등과 같이 PcVue에는 상당히 흥미로운 툴이 있는데, 이는 감시 시스템과 보관된 데이터베이스 혹은 ‘터미널 서버’ 간의 인터페이스를 관리하며, 윈도우 기능을 통해 모든 해당 스테이션 상에서 여러 PcVue 세션을 사용하는 것이 가능하다. LHC와 같은 환경에서 이러한 기능은 현장 자체가 매우 광대하고, 수많은 클라이언트(사용자들이 애플리케이션과 접속하는)들이 존재하기 때문에 유연한 활용 및 배치 관점에서 특히 매력적인 요소이다.
이와 함께 프로세스 감시 시스템의 운영비용을 절감하고 배치를 용이하게 하기 위해 PcVue는 Vmware 가상화 환경을 지원하고 있으며, 이를 통해 여러 운영 시스템을 단일 머신 상에서 마치 실제 머신들이 별개로 동작하는 것처럼 서로 독립적으로 구동할 수 있다. 따라서 이러한 가상화 프로세스를 통해 감시가 필요한 현장 주변에 분산된 실제 여러 머신들을 대체할 수 있으며, 일반적으로 이러한 머신들은 리소스 부품을 각각의 가상 머신에 할당하는데 필요한 만큼의 많은 가상 머신들을 시뮬레이션하는 단일 PC 보다 이용도가 낮고 빠르게 노후화된다. 추가적인 가상 감시 스테이션은 기존의 가상 머신을 중앙 PC에 복사/붙이기를 통해 간단하게 추가할 수 있으며, 사용자에게 터미널을 제공한다. 프로세스가 수정(속도변경, 새로운 요구사항 등)되는 경우에는 이러한 변경사항이 고려되어야 하는 가상 머신에 할당된 리소스를 중앙 PC에서 조정하기만 하면 된다.
프랑스 Assystem의 라이오넬 디에르(Lionel Diers)는 “LHC 애플리케이션의 규모로 인해 가상 인프라 구현은 수많은 물리적 머신 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있었다. 더불어 저저력 소모 및 탁월한 사용 편리성, 그리고 CERN의 IT 아키텍처의 뛰어난 통합성 등의 추가적인 혜택도 얻을 수 있었다.”고 언급했다.
이를 통해 LHC 환기장치 감시를 위해 각각 12Gbit RAM과 6개의 250Gbit 하드 드라이브를 갖춘 2개의 물리적 머신 만이 필요했다. 감시 작업부하는 이러한 2개의 리던던트 물리적 서버를 통해 상호 공유되며, 첫 번째 서버는 PcVue 취득 서버 No.1과 웹서버(인터넷을 통한 사용자), 그리고 데이터베이스 서버(데이터 보관용) 기능을 담당하며, 두 번째는 PcVue 취득 서버 No. 2와 터미널 서버의 기능을 수행한다.
현장의 취득 스테이션(전체 중 8개- 실험구역 당 1개)은 터치 스크린 서버 스테이션으로 로컬 유지관리 운영자가 사용할 수 있도록 되어 있다. 이러한 필수 스테이션으로부터 중재구역이 대략 2km 정도 떨어져 있어, 2개의 중앙 서버 중 하나가 문제가 발생하면 환기장치의 설치를 제어할 수 있다.
3만8천개 이상의 라이센스 확보
ARC Informatique와 Assystem 프랑스, CERN이 프로젝트에서 상호 협력한 것은 이번이 처음이 아니다. 이 3개 업체들은 이미 다른 2개의 프로젝트에서 공동작업을 수행한 경험을 가지고 있다. 하나는 CERN의 기술상의 경보 및 화재 감지기, 가스감지기의 감시장치를 위한 CSAM(CERN Safety Alarm Management)이고, 다른 하나는 CERN 실험설비의 이온 방사 제어 시스템 관리 및 서비스를 위한 RAMSES(Radiation and Monitoring System for the Environment and Safety)이다.
CERN의 마리오 베츠(Mario Batz)는 “ARC Informatique/Assystem 프랑스의 강점은 무엇보다도 팀들간의 상호 보완성과 그들이 제공하고 있는 기술적인 지원 능력 및 서비스 대응력, 그리고 실제 사용자의 요구에 주력하고 있다는 점”이라고 설명했다. ARC Informatique 팀은 이미 설치되어 있는 총 38,000개 이상의 라이센스에서 확보한 경험을 토대로 PcVue를 지속적으로 향상시키고 개발하는데 주력하고 있다.
아이씨엔 매거진 2009년 12월호

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힐셔, 산업용사물인터넷 지원 netIOT 활용방안 제시

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힐셔 netIOT

산업용 통신 솔루션 선두업체인 힐셔(Hilscher Gesellschaft für Systemautomation mbH)는 11월 2일(금), 인터컨티넨탈 서울 코엑스에서 기자 간담회를 개최하여 힐셔의 혁신적인 netIOT 전략 및 netIOT 인터페이스의 다양한 솔루션을 활용한 IoT 기술 활성화 방안에 대해 소개하는 자리를 가졌다.

힐셔 netIOT

netIOT

힐셔 프로덕트 매니저인 크리스토프 훙어(Christof Hunger)는 “IoT 시장이 성장함에 따라 설비 제조업체들은 필드 디바이스의 정보를 기반으로 예방적 유지보수, 상태 모니터링과 같은 새로운 클라우드 기반의 부가가치 서비스를 구현하고자 한다”며 “힐셔는 디바이스 제조업체들이 힐셔의 netIOT 인터페이스 솔루션을 이용해서 산업용 이더넷, 트랜스페어런트 이더넷(Transparent Ethernet)과 함께 OPC UA 서버 및 MQTT 클라이언트 기능을 쉽게 추가할 수 있도록 더욱 집중하였고, 힐셔 솔루션을 통해 고객들이 스마트 팩토리를 구축하는데 도움이 되길 바란다.” 라고 말했다.

인더스트리 4.0과 IIoT는 4차 산업혁명으로 센서에서 클라우드까지 지속적인 통신을 요구한다. 힐셔는 이를 산업용 클라우드 통신이라 칭하고 고객들이 Industry 4.0, 스마트팩토리 및 IoT를 구현하도록 돕기 위해서 힐셔 netIOT 제품군이라는 솔루션을 구축하고, 지속적으로 프로모션을 진행하고 있다. netIOT는 netIOT 서비스(Service), netIOT 엣지(Edge), netIOT 인터페이스(Interface)와 같이 총 3개의 영역으로 구분된다. 특히 netIOT 인터페이스는 IoT 기능을 갖는 netX기반의 통신제품으로 netIC IOT와 같은 모듈형 제품을 생산 및 공급하고 있다.

힐셔 넷프록시

netPROXY

 

netIC IOT는 필드 디바이스용 지능형 멀티 프로토콜 모듈로 하나의 하드웨어만으로 모든 Real-Time Ethernet 슬레이브 프로토콜을 지원한다. OEM 고객들은 엔지니어링 툴을 이용하여 고객 어플리케이션 소프트웨어에서 한번만 개발하면 되는 고객 디바이스용 프로토콜 독립형 객체 모델을 생성한다. 네트워크 프로토콜 변경은 툴 내에서 ‘Build Process’를 통해 전적으로 진행되기 때문에 어플리케이션에 필요한 네트워크 별 조정이 없으며 OEM은 정확히 하나의 하드웨어와 소프트웨어 설계로 진정한 멀티 프로토콜 디바이스를 구현할 수 있다.

힐셔코리아 원일민 지사장은 “스마트 팩토리의 구축에 있어 가장 중요한 포인트는 IT영역과 OT영역의 연결에 있다”고 언급하며, “힐셔는 netIOT를 통해 시스템 설치시 발생할 수 있는 리스크를 최소화시킬 수 있게 하고자 한다. 기존OT영역의 사용자들이 IT영역으로 데이터를 전송하거나 클라우드에 연결함에 있어서 사용자의 실수나 의도치 않은 수고를 덜어줄 수 있는 제품과 서비스를 지원하고 있어 시스템 설계나 설치시 발생할 수 있는 오류나 리스크를 최소화 시켜준다”고 덧붙혔다.

힐셔 netIOT 제품에 대한 자세한 설명은 홈페이지 https://www.hilscher.com/products/product-groups/industrial-internet-industry-40/ 에서 확인할 수 있다.

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[포토] PTC, 3D CAD에 증강현실 접목해 디지털 트윈 현실화

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'2018 코리아 CAD 서밋'에서 증강현실(AR)을 통한 디지털 트윈을 체험하고 있다.

'2018 코리아 CAD 서밋'에서 증강현실(AR)을 통한 디지털 트윈을 체험하고 있다.

(사진. PTC 코리아)


PTC코리아가 10월 18일 개최한 ‘2018 코리아 CAD 서밋’에서 증강현실(AR)을 통한 디지털 트윈을 체험하고 있다. PTC의 3D CAD 소프트웨어 크레오(Creo®) 5.0은 디지털 트윈 솔루션을 현실화한 세계 최초이자 유일한 기술로 제품의 면면에 증강현실을 적용하여 물리적 세계와 디지털 세계를 연결한다. (사진. PTC 코리아)

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2016 스마트테크쇼, 6월 8~10일 코엑스서 개최

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인공지능 시대를 전망하고 사람을 위한 스마트 기술을 소개하는 ‘2016 스마트테크쇼(Smart Tech Show 2016)’가 6월 8일부터 10일까지 코엑스에서 개최된다. 

본 행사는 ‘Smart Tech for Human’라는 슬로건 아래, ▲드론/로봇 ▲가상/증강현실 ▲에듀테크 ▲스마트 모빌리티 ▲리테일테크 ▲3D프린팅 등 주요 이슈를 선정하여 국내 대표 스마트 기술 컨퍼런스 및 전시회를 개최하며, 관련 산업 간의 시너지를 창출할 수 있는 비즈니스의 장을 마련한다. KT, LG전자, ADT 시큐리티, 프로차일드, 한국과학기술원, 경북대학교 산학협력단 등 각 분야별 주요 기업·기관 125개사 400부스 규모로 이루어질 예정이다. 

유통과 IT산업의 융합을 위한 자리로 스마트 기기 체험과 첨단 리테일 솔루션을 접목한 리테일&테크 특별관이 구성되어 IT/유통산업 관계자를 대상으로 앞으로의 IT 리테일샵이 나아갈 방향을 제시한다. 더불어 한국마이크로소프트와 SGA임베디드 주최로 ‘스마트 리테일에 최적화된 MS IoT 솔루션 세미나’를 개최하여 리테일에 스마트한 혁신을 가져올 솔루션을 소개하는 자리를 마련한다. 

◇인공지능 시대, 일자리 전망 콘퍼런스 개최 

본 전시회와 더불어 ‘인공지능 시대의 일자리 창출과 직업능력 개발’을 주제로 분야별 전문가를 초빙하는 전문 콘퍼런스가 6월 8일과 9일 이틀간 열린다. 

첫째 날은 IBM 김연주 상무와 국내 대표 뇌공학자인 카이스트 정재승 교수의 기조강연과 핀란드 미래학자 마르쿠 윌레니우스(Markku wilenius) 교수의 특별강연을 시작으로 스마트기술의 산업과 일자리에 대해 블록체인OS 박창기 대표와 한국직업능력개발원 김영생 박사의 강연이 이어질 예정이다. 

둘째 날은 ‘새로운 일자리 창출 엔진으로서의 VR 그리고 교육훈련 플랫폼으로서의 가능성’에 대한 한국VR산업협회 현대원 회장의 발표와 ‘에듀테크가 가져올 교육의 혁명적 변화를 주제’로 휴넷 조영탁 대표의 기조연설 후에 스타트업 케이스 스터디를 통해 스마트시대에서 일하기 위한 우리의 성공 전략을 짚어볼 예정이다. 

◇드론에 스마트 기술의 미래를 담다 

드론 관련 신기술 촉진과 국내 드론산업 활성화를 목적으로 6월 대규모 드론 이벤트가 열린다. 드론톤은 우수한 엔지니어와 창의적인 메이커들이 드론 관련 기술을 뽐내는 자리로, 4인 1조로 팀을 꾸려 드론을 직접 제작하고 완성된 기체로 드론 게임을 진행하여 완성도와 비행능력을 종합하여 우승자를 가리게 된다. 

드론 조작에 능숙한 유저라면 도전해 볼 만한 대회도 있다. 다양한 장애물 통과 미션을 통해 드론 실력자를 가리는 ‘드론챌린지’가 9일 개최된다. 우승자에게는 최신 스마트 모빌리티가 수여되며, 참가를 원하는 이는 한국FPV협회 홈페이지를 통해 신청 가능하다. 

그밖에 스마트카, O2O, 핀테크 등 분야별로 이루어지는 테크니컬 세미나와 국내 대표 엑셀러레이터간 의 공동 데모데이를 통해 참가기업과 바이어 간의 비즈니스 기회를 마련한다. 

본 행사는 홈페이지에서 온라인 사전등록 시 무료로 관람할 수 있다.

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