모터(Motor)는 그야말로 제조업계를 움직이게 하는 기본 기기다. 따라서 기업은 이 모터를 잘 관리해야 생산성을 높이고, 비용을 절감할 수 있다. 이 모터 부하를 관리하는 대표적인 기기가 모터 보호 계전기와 전자접촉기로, 슈나이더 일렉트릭 외에도 지멘스나 로크웰 오토메이션, ABB 등 대표적인 글로벌 자동화 및 전력기기 업체들이 모터 관리 시스템을 시장에 공급하고 있다.

인더스트리 4.0, IIoT 등의 트렌드와 맞물려, 최근 들어 이 모터 관리 시스템에도 스마트화 바람이 거세다. 이러한 시장 상황에서, 대표적인 에너지 관리 기업인 슈나이더 일렉트릭이 테시스 아일랜드(Tesys Islans)를 출시하고, 모터 관리 시스템의 스마트화를 주도하는 행보를 보이고 있다.

슈나이더 일렉트릭 코리아는 오늘, 자사 마곡 사무실에서 기자간담회를 열고, IIoT를 기반으로 한 모터 스타터 ‘테시스 아일랜드’를 소개하는 자리를 마련하고, 이 제품의 차별화된 특징과 자사의 시장전략을 발표했다.

모터보호계전기와 전자접촉기를 하나로 통합해 놓은 이 테시스 아일랜드는, 기존설비를 손쉽게 디지털 제품으로 업그레이드할 수 있게 해준다는 점도 주목할 만한 대목이다. 차단기와 개폐기가 임의 설치되는 현장에 테시스 아일랜드 PIMM 모듈을 추가하면, 바로 디지털 업그레이드가 가능하다.

 

 

슈나이더 일렉트릭 코리아 오정훈 매니저가 테시스 아일랜드에 대해 소개하고 있다.

 

 

 

전 세계 모터 개수는 3억 개 이상으로 추정된다. 이 많은 모터들은 석유화학, 자동차, 기계, 반도체 등 모든 설비에 사용되고 있다. 모터를 보호하고 제어, 운영, 모니터링하는 기기가 모터 관리 시스템 MCC(Motor Control Center)다.

MCC에 스마트 바람이 불고 있다. MCC는 통신을 기반으로 한다. 스마트 MCC는 수요증가와 노동력 부족과 연결이 되어있다. 노동력 부족을 메우기 위해서 효율성을 증가시킬 필요가 있고, 단 몇 명으로도 운영이 관리한 설비가 필요하다는 이유에서 스마트 MCC의 수요가 늘어나고 있는 것. 스마트 MCC 비중이 글로벌하게 70% 이상으로 증가하고 있고, 여기에 발맞춰서 슈나이더 일렉트릭도 디지털에 관련된 새로운 제품들을 지속적으로 출시하고 R&D에 투자하고 있다.

현재 모터 부하가 있을 경우, 국내외 기준을 만족시키기 위해 차단기, 과부하계전기가 반드시 사용돼야 한다. 이러한 보호장비 이외에 모터를 온오프하기 컨택터가 사용된다. 이 세 가지를 현재는 각각 배선하고 연결하고, 필요할 경우 서로 신호를 줘서 연동하게끔 만든다.

테시스 아일랜드는 스위치 역할을 하는 컨택터와 보호역할을 하는 과부하 계전기가 통합되어있는 형태의 디바이스다.

슈나이더가 이 테시스 아일랜드에 투자하고 지속적으로 개발하는 이유는 디지털 니즈를 만족시키기 위해서다. 테시스 아일랜드는 디지털 니즈, 인더스트리 4.0, 이러한 트렌드에 가장 가까운 제품이라는 것이 슈나이더 일렉트릭의 설명.

디지털 방식이 아닌 기존 방식의 문제점은 불필요한 배선과 액세서리다. 차단기와 전자접촉기, 개폐기가 투입되어있는지, 아니면 온이 되어있는지, 오프가 되어있는지를 상위단에서 싱호를 받기 위해서는 각 디바이스에 액세서리를 추가했어야 됐고, 각 디바이스의 하드와이어링을 직접 설계와 배선을 했었어야 하는데, 이는 사고로도 이어질 수 있다. 따라서 디지털화가 반드시 필요하다.

 

각각의 스타터들은 상위단과 리본 케이블로 연결이 되고, 버스 커플러 하나로 통합

 

전자 접촉기와 과부하 계전기가 일체화되어 있다는 점이 테시스 아일랜드의 가장 큰 특징으로, 각각의 스타터들은 상위단에 리본 케이블로 연결이 되며, 버스 커플러 하나로 통합된다. 통합된 버스 커플러는 각 디바이스의 파라미터와 모니터링값을 상위단의 PLC나 HMI로 데이터를 송출한다. 이의 장점은 기존에는 각 디바이스의 EOCR이나 계전기를 사용해서 통신포트를 각각 받았어야 되는데, 통신 포트가 하나로 나오기 때문에 PLC단에서도 포트 하나로 모니터링이 가능하다는 것이다. 통신 포트가 여러 개 나왔을 때의 단점은 PLC의 많은 I/O를 받기 위한 I/O카드를 추가했어야 됐고, 불필요한 비용이 추가가 된다는 것. 하지만 테시스 아일랜드는 그룹 단위로 포트가 하나만 나오게 된다.

장비 구성 측면에서도 많은 절감이 가능하다. 전자접촉기, 과부하 계전기뿐만 아니라, 정한시 보호를 위한 정한시 기반의 전류보호를 위한 EOCR과, 계측측면의 전류전압 전력량을 측정하기 위한 미터기 이 4가지 제품이 한 개 모듈로 통합되어 있는 콤팩트한 구성이다.

모터를 온오프하는 방식은 여러 가지가 있다. 직입기동이 있을 수 있고, 소프트 스타터라는 제품을 연결할 수도 있고, 인버터나 아날로그 인풋, 여러 가지 시그널로 엔드(and)나 오어(or) 존권으로 묶어서 운용할 필요가 있는 복잡한 어플리케이션이 있다. 이런 여러 가지 부하단들을 리본 케이블로 연결해서 그룹 단위로 제어할 수 있다. 필요한 건 버스 커플러 하나로, 구성이 대단히 간편하고 콤팩트하다는 것이 장점.

 

기존의 PLC 프로그램을 바꿀 필요 없이, PIMM 모듈을 추가하는 것만으로 디지털 업그레이드 가능

 

기존설비를 현실적으로 디지털 업그레이드하기 좋은 장비다. 차단기와 개폐기가 임의 설치되는 현장에 테시스 아일랜드에 PIMM 모듈을 추가하면 디지털 업그레이드가 바로 가능하다. 이의 장점은 기존의 PLC 프로그램을 바꿀 필요가 없이 제품을 추가하는 것만으로도 디지털 업그레이드가 가능하다는 것. 따라서 전류, 전력량, 전압에 대한 모니터링이 실시간으로 가능하고 사고에 대한 알람값도 받아볼 수 있다.

테시스 아일랜드는 적은 종류로 80암페어까지 많은 전류대를 커버하고, 필요할 경우에 디지털 인풋 아웃풋, 아날로그 인풋 아웃풋, 전압 오버 모듈, 타사 디바이스와의 연계성을 위한 PIMM 모듈, I/O 모듈 등 20가지 정도의 제품으로 구성이 되고, E 컨피규레이터 온라인툴이 있어서 바로 제품을 선택해 볼 수 있다.

버스 커플러 하나당 연결할 수 있는 아일랜드 그룹은 스타터 20개까지다. 많이 연결할수록 효과는 늘어난다. 스타터 하나당 기존 통신구성은 통신 포트가 포함된 EOCR을 설치해야 됐는데, 지금은 스타터 연결 후에 버스 커플러 하나로 연결이 가능하기 때문에, 절감할 수 있는 부분이 늘어나는 측면이 있다.

 

 

슈나이더 일렉트릭 코리아 도현태 매니저가 테시스 아일랜드 데모를 시연하고 있다.

테시스 아일랜드는 안전등급에 대한 준비도 되어있다. 안전 세이프티 스타터를 사용하게 되면 Failure Rate가 낮아서, 높은 안전등급을 확보하기에 좋다.

세이프티 스위치와 세이프티 스타터를 함께 사용하고 이중화 구성을 하면, 최고등급 SIL3. PL 4까지 만족할 수 있는 구성이 가능하다.

테시스 아일랜드는 그룹 단위로 I/O 포인트가 하나만 나가기 때문에, 물리적 객체의 공간적인 절감이 가능하고, 디지털 객체에 대한 절감도 가능하다.

디지털 객체는 아바타(Avatar)라고 부르는데 실제 관리단에 들어가야 되는 타이머, 릴레이, 모드접점 이런 부분이 불필요하고, 소프트웨어적으로 구성되어있는 아바타에 저장되어 있는 파라미터를 불러와서 PLC 단으로 제어할 수 있게끔 지원한다. 따라서 이 관리단에 들어가야할 부수적인 자재들을 더이상 설계하거나 설치할 필요가 없고, 프로그램 내에서 직접 설계할 수 있다. 직관적인 내용으로 사고내용과 조치사항을 알람할 수 있는 기능을 탑재하고 있다.

 

아킬레스 레벨 2 보안 인증 취득

 

테시스 아일랜드는 디지털을 염두에 두고 개발한 제품이다. 버스 커플러가 설치되지 않으면 동작하지 않는다. 따라서 보안이 중요한 제품이고, 아킬레스 레벨 2 보안인증을 취득하고 있다. 통신은 이더넷을 포함한 4가지 종류의 통신 프로토콜을 지원하고, 토폴로지도 최고등급시 인터폴로지까지 만족하기 때문에 통신구성에 유연성을 제공한다.

슈나이더 일렉트릭은 올해 하반기에 MBVI라고 부르는 모델링 기술이 탑재된 새로운 새로운 제품군을 추가할 예정이다. 이 새로운 작은 디바이스를 테시스 아일랜드에 추가 설치하면 예지보전 기능이 추가된다. 정상적인 전류파형과 전압파형, 사고 파형을 비교해서 차이를 분석해서 부하의 건전성과 사고 위험 가능성을 시그널로 미리 감지해서, 알람으로 알려준다. 베어링 문제뿐만 아니라 모터고장, 이상동작, 파라미터 등 여러 가지 사고유형을 미연에 방지할 수 있다. 이 부분을 염두에 두고 테시스 아일랜드를 선택하는 고객들이 많다는 것이 슈나이더 일렉트릭의 설명이다.

 

미국 소니사 및 파커 정밀 자동화사의 레퍼런스 소개

 

 

 

테시스 아일랜드는 여러 대의 모터 스타터를 통신 케이블 하나로 연결해 배선을 간소화한다.

 

미국 소니(Sony) 컨베이어 벨트 세차 기계 및 파커 정밀 자동화에서 OEM 장비에 설치한 레퍼런스가 소개됐다.

컨베이어 벨트로 세차하는 기계의 경우, 40미터 길이의 컨베이어 터널 안에서 모터가 40개 이상 있고, 그 부분을 제어하기 위해 모터 세터가 필요하다. 소니 사는 가시성을 높이고, 가동중지시간을 최소화하고, 효율성을 향상시키기 위한 넥스트 모델로 MCC를 고려했고, 테시스 아일랜드가 채택이 됐다.

또 파커 정밀 자동화에서는 노동력에 대한 우려와 수요증가를 위해 좀 더지털화되고 다운타임을 최소화할 수 있는 설계를 원했고, 테시스 아일랜드가 채택이 됐다.

슈나이더 일렉트릭 코리아 오퍼 마케터 오정훈 매니저는 “테시스 아일랜드는 세계 최초의 전자접촉기가 접목된 디지털 스타터다. 따라서 새롭고 사용해본 사람은 혁신성을 인정하고 있다.”고 말했다.

테시스 아일랜드는 슈나이더의 클라우드를 기반으로 한 에코스트럭처 생태계에서 저전압 파트를 담당하고 있는 주요 구성 제품이이다.

한편, 오 매니저는 테시스 아이랜드의 타사 MCC와의 차이점에 대한 질문에 “경쟁사의 MCC는 전자개폐기가 아니고, 릴레이 형태다. 릴레이가 통신으로 주고받고, 그 안에 PLC처럼 로직을 짜서 구현할 수 있게 되어있다. 그런데 테시스 아일랜드는 미리 저장되어 있는 로직을 아바타에서 불러와서 거기서 파라미터와 설정치를 설정하고, 거기에 맞게 기동을 한다. 이의 장점은 PLC 단에서 봤을 때는 파라미터를 설정하고 저장되어있는 데이터값을 운용하면 되는 거기 때문에, 프로그램이 간단하다는 것이다.”라고 설명했다.