SW를 재사용하는 범용 자동화로 IIoT 실현.. 유니버셜 오토메이션 협회

UAO, IEC 61499 표준에 기반한 기능 블록 통해 하드웨어 독립적인 범용 자동화 만든다

자동화 현장에서 하드웨어에 구애받지 않고 소트트웨어를 통해 애플리케이션을 구상하고, 필요한 하드웨어를 채용해 자동화 시스템을 구축하는 범용 자동화 기술을 제안하고 적극적인 실천에 나선 그룹이 나와 주목된다. 유니버셜 오토메이션 협회(UAO)는 여러가지 하드웨어 플랫폼을 고려해 자동화 시스템을 구축해야만 했던 기존의 방식에서 안드로이드 마켓플레이스와 같이 독립된 소프트웨어 앱을 다운로드 받아 독자적인 애플리케이션을 만들고 필요한 하드웨어를 선택해 전체 시스템을 구축할 수 있는 방안을 제시한다.

유니버셜 오토메이션 협회(UniversalAutomation.Org)는 이러한 소프트웨어 중심의 마켓플레이스 생태계 구축을 위해 IEC 61499 표준에 기반한 UAO 런타임 엔진(Runtime Engine)을 내놓았다. 이는 제조업체나 특정 하드웨어에 종속되지 않고 독립적인 모듈로 개발이 가능하도록 통합된 상호운용성을 제공한다. 서로 다른 제조사의 장비나 시스템과 통합할 수 있고, 자동화 시스템의 통일성도 유지된다. 또한 소프트웨어 중심으로 기능개선이나 오류수정을 진행할 수 있기 때문에 현장 시스템의 가동중단을 최소화할 수 있다.

지난 5월 23일 한국프레스센터에서 개최된 유니버셜 오토메이션 협회의 미디어 간담회에서 그렉 부샤드(Greg Boucaud) UAO의 최고마케팅책임자(CMO)가 유독 오늘날의 자동화 분야에서만 혁신과 발전이 주춤하고 있는 이유와 함께 그에 대한 해결책으로 UAO를 소개했다. 또한 이날에는 협회 회원사인 슈나이더 일렉트릭 코리아를 비롯해, 한국산업기술시험원(KTL), 이삭엔지니어링이 UAO 기술 솔루션의 특징을 비롯해 UAO에 대한 의견과 협회 가입 배경을 공유했다.

그렉 부샤드(Greg Boucaud) UAO 최고마케팅책임자가 지적하는 지금의 자동화 시스템의 한계는 하드웨어에 종속된 폐쇄형 자동화 시스템에 따른 비효율적 운영이다.

디지털 혁신이 가속화됨에 따라 4차 산업혁명과 산업용사물인터넷(IIoT)의 도입이 빨라졌지만, 산업 현장은 아직 업그레이드 및 유지 관리 비용이 많이 드는 폐쇄형 자동화 플랫폼을 사용해 비효율적으로 운영되고 있다. 산업용사물인터넷(Industrial IoT)의 가능성을 완전히 실현하려면, 개방형 플랫폼을 사용해 소프트웨어와 하드웨어를 분리하고 시스템의 민첩성과 확장성을 근본적으로 개선한 기술 모델로 재구성해야 한다.

그렉 부샤드(Greg Boucaud)는 “자동화 분야는 지난 30여 년 동안 큰 발전을 이루지 못했다. 30년 전 당시의 모습과 별반 달라진 게 없다. 그러나, 지금 우리는 빠르게 변화하는 시대에 있다. 산업의 디지털화와 연관된 많고 새로운 도전과제에 직면해 있다.”고 진단하고, “우리는 산업에서 정보기술(IT)와 운영기술(OT)를 보다 밀접하게 융합해야 한다. 이는 플랜트에서 공장에 이르기까지 디지털화를 가져오는 혁신을 의미한다. 그러나, 기존의 자동화 방식으로는 이러한 목표를 이룰 수가 없다.”고 평가했다.

또한 자동화 시스템에서의 하드웨어 플랫폼 종속성도 문제점으로 지적했다. “소프트웨어들이 작동하고 있는 하드웨어 플랫폼에 복잡하게 종속되어 있다. 하나의 소프트웨어를 서로 다른 하드웨어 플랫폼에서 재사용하는 것이 어렵다. 전체 시스템에서 벤더 각각의 기기마다 별도의 운영 기술들을 확보해야 하는 문제가 있다.”고 설명했다. 그리고 플랜트 운영을 위한 자동화 엔지니어 확보에도 큰 어려움을 겪는 주된 이유가 IT 산업에서와 같이 빠르게 변화하는 혁신 기술을 적용하지 못하기 때문이라며, 최신의 프로그래밍 기술을 자동화 영역으로 가져와야 인력문제를 해결할 수 있다고 말했다.

국내에서는 현대자동차가 첫번째 회원사로 참여했다. 현대자동차는 또한 전세계에서 자동차 완성차 업체 최초의 UAO 회원사이기도 하다. 현대자동차는 이를 계기로 IEC 61499 표준에 기반한 런타임 엔진 개발 로드맵의 추가 기능에 대해 적극적인 채용은 물론, 현대자동차에 제품과 시스템을 공급하는 협력업체들이 UAO 기술을 채용함으로써 전체 시스템에서의 운영 및 유지보수에서 혁신을 이룰 수 있을 전망이다. 한국산업기술시험원(KTL)은 국내시장에서 IEC 61499 표준에 대한 교육과 UAO 표준 제품들에 대한 테스트 및 인증업무를 추진한다는 구상이다. 이삭엔지니어링은 각각의 독립적인 엔지니어링 및 유지보수에서의 어렵고 복잡한 과정을 UAO 기술 도입을 통해 이미 검증된 라이브러리 사용과 자체적 라이브러리 개발 등으로 전체 엔지니어링 시간 단축은 물론 OT와 IT의 통합을 구현할 수 있을 것이라고 평가한다.

유니버셜 오토메이션 협회는 개방형 범용 자동화의 확산을 실현하기 위해 지난 2021년 설립된 비영리 독립 산업 자동화 단체다. 하드웨어에서 소프트웨어의 분리를 정의하는 IEC 61499 표준을 기반으로 공급 업체의 특정 브랜드와 관계없이 자동화 기술 전반에 걸쳐 자동화 소프트웨어 컴포넌트인 런타임 엔진(Runtime Engine)을 공유하는 것을 목적으로 한다. IEC 61499 표준은 이벤트 기반의 기능 블록 방식을 채용하여 기존의 IEC 61131 표준의 발전된 버전으로 “프로그래밍 언어라기 보다는 자동화 애플리케이션을 설계하는 방법을 정의하는 하나의 방식”이라 할 수 있다. 이에 장비 제조업체 및 장비 엔지니어, 시스템 통합업체 그리고 최종 고객사와 교육 기관이 함께 협력하여 분산 제어 시스템을 위한 범용 자동화 확산을 위해 노력하고 있다.

그렉 부샤드(Greg Boucaud)는 “유니버셜 오토메이션 협회(UAO)는 사용자로 하여금 하드웨어와 독립적으로 소프트웨어를 사용할 수 있어 개발 비용을 절감시키고, 높은 유연성과 향상된 품질을 제공한다. 또한 더 많은 공급업체의 참여를 유도해 UAO 런타임이 내장된 제품의 생태계를 확장하고, 산업군의 효율적인 개방형 자동화 실현을 위해 전세계적으로 노력해 나갈 것”이라고 밝히고, UAO 런타임 엔진이 내장된 제품을 더욱 확산시켜 오는 2050년에는 100개 이상의 회원사를 확보할 것이라고 말했다.

처음 9개사로 출범한 유니버셜 오토메이션 협회에는 슈나이더 일렉트릭과 오므론, 코그넥스, 요꼬가와, 피닉스컨택트, 인텔 등과 같은 글로벌 산업 전문 기업 외에도 현대자동차, 쉘, 엑손모빌, 카길, 이삭엔지니어링 등의 최종고객(엔드유저)과 SI(시스템인테그레이터)가 속해 있으며, 한국산업기술협회(KTL), 싱가폴제조기술연구소(SIMTech), 중국 화중대학, 호주 에디스 코완대학 등의 교육 기관 및 정부기관이 회원사로 이름을 올리고 있다. 개방화된 범용 자동화의 확산을 위해 현재까지 약 80여 개의 회원사가 참여하고 있으며, 슈나이더 일렉트릭을 포함한 11개의 제조사가 이미 UAO 런타임 엔진이 내장된 제품을 출시했다.