[5 Questions] 예측 유지보수 시스템이란?

코로나19(COVID-19)는 사회적인 적응에서 뿐만 아니라, 제조 현장의 모습에도 엄청난 변화를 야기하고 있다. 이미 우리는 이 코로나19로 인해 겨우 1년만에 산업 전반에서의 비즈니스에 한번도 경험하지 못했던 것들을 통해 전례없는 영향을 미치고 있음을 체감하고 있는 중이다. 

이에 산업 현장에서의 비대면 운용에 대한 요구도 크게 증가하고 있다. 원격으로 진행되는 예측 유지보수 솔루션에 대한 관심과 도입의지가 급속히 확산되고 있는 중이다. Fortune Business Insights의 발표에 따르면, 이 시장은 2026년까지 거의 30%에 달하는 연간성장세(CAGR)를 보이고 있다. 예측 유지보수는 모든 기계나 장비의 성능을 추적하는데 사용되는 실시간 상태 모니터링 솔루션이다. 이는 특정 장비의 작동에서 발생하는 오류를 미리 감지하고 보수하는데 이용된다.  이를 통해 향후 기계의 고장을 감지하여 비용을 절감 할 수 있다.

슈나이더 일렉트릭 코리아 Field Service Sales & Operation 부문 팀장인 서훈갑 매너저를 만나 예측 유지보수 솔루션에 대한 미래 비전과 향후 도입 방안을 물었다. [편집자 주]

1Q: 예측 유지보수 시스템이란?

대부분의 공장이나 전력을 소비하는 설비에서는 전력이라는 것은 눈에 보이지 않는 상태이기 때문에 어떤 리스크가 있는지 유형적으로 보이지 않는다. 따라서 유저들은 큰 사고가 일어나지 않으면 무심코 그냥 사용한다. 그러나 진단을 먼저 받고, 전력기기들이 얼마나 리스크를 가지고 있는지 파악하면, 어떤 장비에서 수명을 얼마나 더 연장할 수 있는지 확인할 수 있다. 유지 보수의 경우 최근의 모든 전력설비들은 한 주기에 전체 설비를 점검하는 방식으로 진행한다. 그러다보면 굳이 점검이 필요없는 부분까지도 점검하기에 비효율적이었다. 이젠 꼭 점검이 필요한 부분을 저희가 찍어 드리기 때문에, 경제적인 손실도 줄일 수 있다.

예측 유지보수 시스템인 예지 보전 솔루션은 인공지능(AI), 클라우드, 산업용사물인터넷(IIoT) 등이 통합 접목된 기술이라고 할 수 있다. IoT 사물인터넷은 (산업현장에서는 아직은 더디게 적용되고 있지만,) 일상생활에서는 일반적이 됐다. IIoT는 사물인터넷이 산업계쪽으로도 활발하게 적용될 수 있도록 특화된 기술이다. 예지 보전 솔루션은 빅데이터를 기반으로 제공한다. 여기에 IoT와 클라우드, 모바일 등 디지털 기능을 모두 접목시킨 하나의 기술로 볼 수 있다.

2Q: 글로벌시장에서의 주요 적용사례를 소개하면?

해외에서는 싱가폴 창이공항의 경우, 전력장비들을 500대 이상 연결해서 디지털 온도센서까지 도입하고 모든 전력을 한눈에 파악할 수 있도록 클라우드에 올려서 서비스를 제공하고 있다. 도입한지는 3년정도 됐다. 투자회수율까지는 충분히 뽑았다고 평가하고 있다.

미국의 한 대학병원의 경우, 자체 변압기에서 발화사고가 여러 번 발생했다. 연간 20억 정도의 손실이 발생했다. 이에 3년전에 슈나이더의 솔루션을 도입했다. 실시간으로 24시간 알람서비스를 제공한다. 다운타임이 발생하기 전에 문제점들을 파악하고 즉시 대응할 수 있도록 한다. 경제적인 손실과 병원의 이미지 개선에도 도움이 됐다는 평기다.
국내 사례를 들자면 글로벌 가구 쇼핑몰, 석유화학단지, 시멘트공장, 중소형 플랜트 등에 도입을 해서 레퍼런스를 구축하고 있다.

인프라 관리에서 국내에서는 보수적인 경향이 강하다. 유지보수를 하더라도 물리적인 환경에서 사람이 직접 수행하는 방식을 수십년째 도입하고 있다. 이에 경제적인 손실로 이어질 수 있는 우려가 있다. 소스에 대한 할당이 많이 필요하다. 그러나 슈나이더가 제안하는 빅데이터를 기반으로 하는 데이터 분석, 통합 전력 관리 시스템은 관리 인원을 최소화함으로써 비용절감과 함께 24시간 상시로 문제가 있을 때 알람을 제공한다. 또한, 효율적인 운영을 위해 엔지니어를 상주시키지 않고도 전체 가동현황을 한눈에 볼 수 있도록 하기 때문에 전체 설비에 대한 스마트한 관리가 가능하다.

3Q: 에코 스트럭처 어드바이저에서의 실시간 모니터링을 위해서 필드 디바이스들은 어떠한 조건을 갖춰야 하나? 인터넷만 연결된다면 어떠한 브랜드라도 모니터링 연결이 가능한가?

고객으로부터 가장 많이 받는 질문이다. 전력기기들 자체가 여전히 아날로그를 사용하는 기기들이 많이 현장에 설치되어 있다. 클라우드 기능을 활용하기 위해서는 디지털 기능이 탑재된, 그러니까 모드버스(Modbus) 프로토콜 통신기능이 들어간 전력기기들로만 구성해야 된다. 슈나이더 제품 뿐만 아니라 타사 제품이더라도 (Modbus TCP, RS 485 등 TCP IP) 통신 기능이 탑재된 제품이면 모두 연결이 가능하다.

4Q: 외부 클라우드망을 사용해야 하기 때문에 보안 문제에 대한 우려의 목소리가 높다.

고객사별로 전용 ID와 PW를 제공한다. 여기에 보안에 대한 많은 요구가 있다. 사이버 보안 관련해서는 고객이 최초 1회 접속시에 다인증 로그인 방식을 채택하고 있다. 예를 들어, 첫번째 로그인을 하고, SNS로 팝업 수신을 받은 다음 이를 인증하고, 다시 로그인을 하는 절차를 가진다. 보안에 대해서는 최대한 안전성을 확보해서 서비스를 제공한다.

특히, 클라우드망은 가상의 망이기 때문에 보안에 대한 부분을 고객들이 가장 많이 우려한다. 슈나이더 일렉트릭은 전면 포트를 사용하기 때문에 고객 방화벽에서 지정된 IP만 포트를 열어준다. 아웃바운드 방식만 허용하고, (내부 시스템으로 정보나 명령을 보내는) 인바운드에 대한 기능 자체는 들어있지 않다. 표준 소스코드 중에 세계적으로 가장 인증코드를 높게 책정하고 있는 미연방정부의 표준보안인증 방식을 따르고 있고, 이러한 표준 코드를 변경하기 위해서는 최소 개발자 2명이상의 승인을 얻어야 하는 까다로운 규정을 두고 있다. 사이버 공격에 대해서는 안정성이 있다고 강조한다.

클라우드를 통한 대시보드 서비스는 원격 제어 기능은 없다. 클라우드를 통해 데이터를 수집해서 분석해서 고객에게 알려주는 시스템이다. 바깥으로 리포트를 내보내는 기능은 있지만, 시스템 내부로 정보나 명령을 보내는 인바운드 기능이 없다는 것이다.

“예측 유지보수 시스템인 예지 보전 솔루션은 인공지능(AI), 클라우드, 산업용사물인터넷(IIoT) 등이 통합 접목된 기술이라고 할 수 있다. “

5Q: 예지 보전 솔루션을 도입하고자 하는 담당자들은 먼저 무엇을 준비해야 하나?

이제는 인더스트리4.0, 즉 4차산업혁명이라는 말 자체가 이제는 낮설지 않다. 그러나 여전히 전력설비를 구동하는 현장에서는 대부 미연방정분 보수적인 운영을 유지하고 있다. 현재 운영되고 있는 장비들의 상태를 파악하는 것이 가장 우선적으로 필요하다. 전력설비를 진단하는 업체들이 슈나이더를 비롯해 많은 업체들이 있다. 이런 진단을 통해서 현재 전력설비의 운영상태나 리스크에 대한 부분을 파악하고, 어떤 부분을 개선해야 할 것인지를 알아보는 – 전력 진단 서비스를 먼저 받아 보실 것 제안드린다.

특히 슈나이더 일렉트릭은 빅데이터로 축적된 정보에 대한 분석 전문가가 상주한다. 6개월 또는 1년 주기의 빅데이터를 분석해 어떠한 문제점을 가지고 있는지, 안정적인 운영에 대해서는 왜 안정적으로 운영되고 있는지 정기적으로 분석을 제공한다. 이 리포트를 보고 전력설비들이 신뢰할 수 있는 상태인지, 불안정한 상태인지를 한번에 파악할 수 있는 장점이 있다.

슈나이더 일렉트릭,

에코스트럭처 에셋 어드바이저(EcoStruxure Asset Advisor)

유지보수 담당자들은 심각한 장애 및 높은 수리 비용을 초래하는 자산 장애를 사전에 예측하기 위해, 기업의 기존 인프라를 통합하고, 더 많은 자산에 대한 데이터 수집을 자동화할 수 있는, 예측 유지 보수 전략이 필요하다. 이러한 전략은 진동 및 전력 소비와 같은 핵심 측정 인디케이터를 지속적으로 수집하고, 비교하여 장비 노후화 및 사고를 사전에 파악할 수 있도록 도와주며, 데이터 수집 및 분석 시스템을 운용함으로써 즉각적인 대응이 가능하도록 한다.

‘에코스트럭처 에셋 어드바이저’는 IoT 및 클라우드 기반 기술과 슈나이더일렉트릭의 전문가 풀(Pool) 및 기술 지원이 결합된 예지 보전 솔루션이다. 전력을 소비하는 모든 산업군에 적용 가능 빌딩, 데이터센터, 플랜트, 사회 공공시설 (관공서, 백화점 등)에 적용 가능하다. 실시간 모니터링을 통해 중대한 사고 발생 시 즉각적으로 알려주며, 문제 발생 이전에도 이를 예측하고 해결할 수 있는 기능을 제공해 안전상 위험도를 감소시켜준다. 이를 토대로 데이터센터의 예기치 않은 가동 중단 시간을 방지해주고, 운영 손실 및 유지보수 비용을 줄여주는 역할을 한다. [제공. 슈나이더일렉트릭]

#. 본 인터뷰는 코로나19 안전방역을 준수하여 2020년 11월에 슈나이더 일렉트릭 코리아 서울사무소에서 진행되었음을 밝힙니다.