[연재] 산업용 이더넷 스위치 4편

제4편. 산업용 이더넷 스위치 적용 방안

이번 회에서는 마지막으로 산업용 이더넷 스위치의 적용분야와 적용방안들을 알아보고자 한다.

아래 그림은 스위치 모듈과 NMS Manager로 구성된 시스템을 나타낸다.

지금까지 산업용 스위치 모듈에 관렦된 기능을 포함해서 많은 요소를 설명했다. 이더넷 네트워크에 가장 핵심적인 기기이면서 많은 기능을 제공하고 있기 때문에, 대부분의 산업 현장에 적용 할 수 있지만, 국내에서 대표적인 몇 개의 적용 분야만을 살펴 보고자 한다.

A. FA/반도체 제조 네트워크

노이즈 등 환경적으로 열악하며, 신뢰성, 안정성이 요구되는 대표적인 분야로 거리 연장 및 장비의 분산 제어가 요구된다. 광 링 토폴로지 방식의 제어 시스템 구축이 적합하다.

노이즈 등 환경적으로 열악하며, 멀티 캐스트 통신을 하는 자동화 기기(Ethernet/IP, Profinet 등)들로 연결된 제조 라인 구축 시 적용된다. 네트워크 안정성 및 신뢰성 확보를 위해 멀티 캐스트 패킷 제어를 위한 IGMP Snooping 기능을 반드시 사용해야 하며, 광 링 토폴로지 방식의 제어 시스템 구축이 적합하다.

B. 광역(지하철, 수처리) 네트워크

넓은 지역에 제어 기기들이 분산되어 있고, 기기의 설비 이설/추가가 용이한 네트워크 구축된다. 통신기기의 실외 장착 고려 등 산업용 온도 특성과 이중화 제어를 고려한 광 링 토폴로지 방식의 제어 시스템 구축이 적합하다.

C. 이더넷 이중화 네트워크

안정성과 신뢰성 확보를 위한 네트워크 이중화를 구축할 때 적용한다. 정수장뿐만 아니라 안정성과 신뢰성이 요구되는 산업 현장의 네트워크에 적합하다. 이 또한 광 링 토폴로지 방식의 제어 시스템 구축이 적합하다.

D. 소규모 이더넷 네트워크

대부분의 자동화 이더넷 네트워크는 중소형 네트워크 규모지만, 산업 현장의 환경 요인과 특성상 광링 토폴로지 방식의 분산 제어 시스템 구축이 적합하다. 산업현장과 사무 현장의 VLAN 기능의 분리, 멀티캐스트 통신의 자동화 기기 제어를 위한 IGMP Snooping 기능 적용, 브로드캐스트 패킷의 제한 등 많은 기능을 적용 할 수 있다.

연재를 마치며

이더넷 통신의 기술 발달과 장비 개발로 인해 산업용 이더넷 네트워크는 상위 시스템부터 하위 필드버스 제어 부분까지 확대, 적용해 가고 있다. 이중 이더넷 네트워크에 가장 핵심 통신 기기인 산업용 스위치 모듈에 대하여 장비 필요성을 포함한 여러가지 사항들을 살펴 보았다. 본 연재는 산업용 이더넷 네트워크가 계속 확대되는 상황에서, 그 필요성이 증가되고 있는 Managed 스위치 모듈에 대해서 알아 보았다. 산업 현장에서 Managed 스위치 모듈의 기능들을 모르거나, 생소하게 느껴지는 많은 엔지니어들에게 이해하기 쉽게 전달하고자, 자세한 기능 구현보다는 개념과 기능 소개 위주로 설명했다.

이더넷 네트워크 구현에 Managed 스위치의 사용은 선택이 아닌 필수 요소로 정해지고 있다. 현재 시장에서 구입할 수 있는 산업용 스위치 모듈은 여러 가지가 있지만, 알맞은 제품 선택은 사용자가 선택해야 한다. 약간의 기능 차이나 고가, 저가의 비용적인 관점보다는, 네트워크 구축과 관리가 쉽고, 안정적인 시스템 운영을 도와줄 네트워크 전문가들의 기술 상담과 지원이 가능한지 등을 고려해서 선택한다면 크게 어긋나지는 않을 것 이다. 많은 장점을 가진 이더넷 네트워크를 산업용 네트워크로 적용해서 원하는 성능을 내기 위해서는 다양한 경험과 전문가들의 기술 지원이 따라야 한다. 네트워크 구성 기기 및 특성, 환경, 통신 대역폭, 거리, 적용 분야 등등 여러 가지 요소들을 포함한 종합적인 판단을 통해서만이, 최적의 성능과 안정된 네트워크를 구현 할 수 있다. 현장의 엔지니어들에게 본 연재가 새로운 이더넷 기술 적용과 정확한 기능 사용에 조금이라도 도움이 되었으면 한다. 산업용 Managed 스위치의 자세한 기술적 기능 설명이 필요하신 분은 스위치 관련 전문 서적과 관련 사이트를 참조하면 도움이 될 것이다.

글_ 정탁희 연구소장 / AC&T씨스템