Special Report
ReportIIoT 및 Industry 4.0 시대와 변화하는 PLC

최근, IIoT(Industrial Internet of Things) 및 Industry 4.0과 같은 새로운 제조 트렌드가 거스를 수 없는 화두로 부상하면서, 공장 제조단으로 IT 기술이 빠르게 진입되고 있다. 즉, 제조단(공장)의 OT(Operational Technology 운영기술) 기술이 IT(Information Technology 정보기술) 기반의 상위 기업 정보 시스템과 서로 융합되고 통합되어야 하는 과제가, 현재 제조 기업들의 생존을 가름하는 관건으로 떠오르고 있는 것.
특히 생산 레벨에서 소위 Smart Thing이라고 불리는 스마트 자산과 설비가 점차 늘어나면서 더 많은 운영 관련 데이터가 발생하고 있고, 이 대용량의 데이터를 처리하고 상위 시스템으로 전송할 수 있는 혁신적인 컨트롤러가 필요지면서, PLC는 이제 제어를 넘어 공장 단의 스마트 서버와 같은 역할을 수행하는 모습으로 변화하고 있다.
따라서 전 세계 PLC 업계를 주도하고 있는 PLC 업체들은 말단의 센서부터 상위의 기업정보시스템까지를 연동해서 고객에게 가치를 제공하는 IIoT나 Industry 4.0의 콘셉트에 맞춰,  데이터를 상위 정보시스템으로 빠르게 전송할 수 있도록 PLC의 네트워크 성능을 향상시키는데 역량을 집중하는 한편, 시스템 및 공정 데이터를 장소에 관계없이 모니터링할 수 있도록 웹서버 기능을 갖추는 것은 물론, VPN이나 방화벽기능을 갖춘 제품들을 PLC 모듈로 출시를 하고 있다.
이와 함께, 고객이 원하는 IIoT나 Indusrty 4.0 솔루션을 제공하기 위해, 글로벌 자동화 기업 간 파트너십 체결이 가속화될 것으로 전망된다.
전 세계 PLC 시장을 주도하고 있는 메이저 PLC 업체들의 최근 동향을 취재했다.

<기획ㆍ취재 / 최교식 기자 cks@engnews.co.kr>

GE Intelligent Platform 안동국 부장

“현재의 PLC는 단순 컨트롤러가 아닌, 게이트웨이로서의 역할까지 담당하고 있어”

ComExpress 플랫폼의 새로운 컨트롤러 ‘필드 에이전트’ 출시

-GE-IP의 PLC 제품군은 현재 어떻게 라인업 되어있나.

▲GE PAC에는 RXi와 RX3i, RX7i의 제품군이 라인업 되어있고, 과거 GE Fanuc 시절의 PLC 제품인 90-30시리즈는 해외로부터 설비나 장비에 장착되어 들어오는 수요의 유지보수 및 마이그레이션을 위한 비즈니스만 진행하고 있다. 현재 우리 GE의 PLC 매출은 거의 PAC 제품으로 이루어지고 있다.

-PLC가 아닌 PAC이라고 하면, 어떤 조건이 충족되어야 하나.

▲오픈 플랫폼과 임베디드 OS, 이 두 가지가 충족이 돼야 PAC라고 말할 수 있다. 우리 GE는 PAC이라는 개념의 컨트롤러를 시장에 최초로 선보인 기업으로, 과거부터 일반 플랜트용 PAC 시장에서는 선두의 위치를 확보하고 있다.

-Industry 4.0 및 IIoT 트렌드와 맞물려 PLC의 기능이 어떻게 변화하고 있다고 보나.

▲현재의 PLC는 Industry 4.0이나 IIoT와 같은 트렌드에 맞춰, 단순 컨트롤러가 아닌 플랜트 또는 클라우드 네트워크에 접속하여, 수집된 정보를 애플리케이션의 성능 관리 및 기업 정보시스템으로 연계하는 주요 게이트웨이로서의 역할까지 담당하도록 기능이 변화하고 있다. 또 앞으로 PLC는 기존 레거시(Legacy) 컨트롤러와는 달리, 보안 네트워크에 별도의 인증 없이도 쉽게 접근 가능하게 설계되어 있어야 한다.

우리가 새롭게 선보인 필드 에이전트라는 제품은, 하드웨어로 보면 제어 기능과 게이트웨이 기능을 하게 되고, 서버와 연결되는 소프트웨어를 포함해서 분석 기능까지 하게 된다. 이 필드 에이전트의 수요를 하드웨어 측면에서 보면 게이트웨이의 수요가 많을 것으로 예상이 된다.

-GE에서는 지난해 하반기, 프레딕스(Predix)라는 플랫폼을 발표했는데.

▲프레딕스는 지난해 10월 31일 공식적으로 시장에 런칭이 됐다.

Predix는 GE 그룹 전체의 소프트웨어와 설비를 산업용 인터넷에 통합하기 위해 개발이 된, 산업용 인터넷을 위한 GE의 소프트웨어 플랫폼이다.

Predix는 컨트롤러와 같은 하드웨어부터 소프트웨어까지 데이터를 수집하고 분석할 수 있는 전반적인 플랫폼으로서의 역할을 하게 되며, 고객은 이 플랫폼을 사용함으로써 설비의 성능을 효율적으로 관리하기 위한 커스터마이징한 어플리케이션을 구축할 수 있다. 프레딕스와 관련된 기술 및 비즈니스는 그룹차원에서 GE Digital(이전 GE Software)이 주도를 하고 있다.

프레딕스는 특정산업 분야가 아닌, 우주/항공, 의료, 제조, 광산, 오일&가스, 발전, 레일, 수처리, 풍력 등 전 산업계에 적용이 된다. 현재 미국의 병원이나 헬스케어 장비업체를 중심으로 Equipment Insight라는 솔루션을 고객의 장비나 설비, 클라우드에 OEM 방식으로 제공하고 있다.

새롭게 출시된 컨트롤러 ‘필드 에이전트’

GE그룹에서는 지난 2010년부터 GE Digital 조직에서 스마트 팩토리나, IIoT, IoT 관련 소프트웨어를 개발해왔고, 스마트시그널이나 System1과 같은 발전소를 위한 솔루션을 우리 GE-IP에서 공급을 해왔다.

프레딕스 솔루션에 들어가는 컨트롤러를 Field Agent (필드에이전트)라는 모델명으로 출시했는데, 이 제품은 게이트웨이가 될 수도 있고, 컨트롤러가 될 수도 있는 IIoT 시대에 맞는 PAC 제품이다.

현재 Predix는 Machine Centric, 산업용 빅데이터, 현대화된 아키텍처, 시큐리티 이 4 가지를 충족시키는 방향으로 기술이 전개되어 나가고 있다.

-필드 에이전트의 베이스는 무엇인가.

▲RXi 베이스로 PLC 기능을 할 수도 있고, CPU가 들어가 있고 3G나 와이파이, LTE 등의 무선 디바이스를 꽂을 수 있게 되어 있어서 게이트웨이처럼 사용할 수 있다. 따라서 데이터 수집부터 전송, 순차제어, 리모트 컨트롤의 기능을 모두 수행하게

된다.

현재 컨트롤러 시장은 포화상태에 있으며, 신규시장이 거의 없는 상황이다. 공급업체 간 기술적인 차이도 크지 않고, 국산 PLC 제품들도 선진제품의 기술수준에 거의 근접해 있다.

따라서 앞으로는 제어관련 고객들이 투자를 할 때는 ROI가 나오는 스마트 팩토리나 APM, IoT에 집중을 하게 될 것이다. 이런 것들의 기반은 데이터 수집이다. 여러 개의 컨트롤러가 있을 때 소프트웨어들이 시장에 나와 있는 다양한 하드웨어의 데이터를 받을 수 있는 데이터 수집이 보다 중요해질 것이며, 이를 위해서는 컨트롤러 역시 오픈 네트워크로 갈 수밖에 없다.

-GE의 Predix Controller가 지향하는 것은 무엇인가.

▲GE의 컨트롤러는 클라우드 기반의 네트워크에서 운용되는 Open Market을 사용하는 사용자 PC와 같이, 산업 분야 고객의 중요 지표를 수집하고 Industrial Cloud에 데이터를 쉽게 전송할 수 있는 개방성을 주요 기능으로 제공한다.

앞으로 PLC는 기존의 PLC나 DCS와 같이 현장의 유닛 감시와 제어 목적으로만 사용되는 것이 아니라, 보안 네트워크를 통해 클라이브 서버에 플랜트의 중요 지표를 쉽게 전송할 수 있는 보안 기술을 부가적으로 지원할 수 있어야 한다.

-GE 컨트롤러는 IT 기반의 상위 기업정보 시스템과 융합되는데 있어서 어떠한 이점이 있나.

▲GE의 차세대 PACSystems 컨트롤러들은 기본적으로 기가비트 이더넷 통신을 지원하며, 상위 기업 정보 시스템으로 쉽게 데이터를 전달해 줄 수 있는 OPC-UA를 지원한다.

또한, 고급 제어 소프트웨어인 MATLAB에서 작성된 제어 로직을 외부 변환 장치 없이, PACSystems CPU에 다운로드 할 수 있다. 또 IT 기반의 기업 정보 시스템까지의 중요 데이터 전송에 필요한 보안 인증인, Achilles(아킬레스) Lv.2 및 Lv.1 인증을 획득함으로써, 별도의 보안 인증 절차가 필요하지 않다.

GE에서는 아울러 앞서 얘기했듯이, ComExpress 플랫폼의 새로운 컨트롤러를 출시했다. 이 제품은 IIoT에 현재까지 제공되는 컨트롤러와는 다른 방식으로 제어 기능과 무선 데이터(3G/LTE/Wi-Fi/Bluetooth) 전송을 지원하는 Field Gateway와 유사한 컨트롤러다.

GE의 PAC RXi3

-보안 부분은 어떻게 진행이 되고 있나.

▲GE에서는 최근 산업용 인터넷을 구현해 나가기 위해 벌더텍(Wurdtech) 사 등과 같은 보안 회사를 인수했다. 이러한 일련의 작업을 통해 안전한 백업과 고가용성을 제공하고, 민감한 데이터를 보호하며, 정부의 규정을 만족할 수 있는 클라우드 환경의 자동화를 구축해 나가는 것을 목표로 하고 있다. 앞서 얘기했듯이, 현재 GE의 컨트롤러들은 아킬레스 규격의 Level 2와 level 1 인증을 받았다.

-최근 Predix Cloud를 출시했는데, 비즈니스 방향에 대한 설명을 부탁한다.

▲앞서 언급한 바와 같이, 클라우드 기반의 산업 설비들은 기존 제어기와는 다르게, 데이터 수집(IO), 프로그램에 의한 제어, HMI 그리고 클라우드 서버에 데이터 전송이 용이하도록 하는 게이트웨이의 역할도 함께 하게 된다.

GE’s Automation & Control의 차세대 Business Model은 GE Predix Cloud 서비스를 쉽게 사용할 수 있는 Customizing Controller인 Field Agent를 공급하거나, OEM과 산업 솔루션 파트너(각종 Machine 제조사, Heathcare, Mobile Service Provider, 이동 통신 사업자)와 함께 Customizing Controller를 설계하는 것이다.

-지난 2015년 GE-IP의 PAC 비즈니스 성과는 어떠했나.

▲수처리나 케미컬 등 GE-IP만의 독자적인 시장이 있다. 2015년은 계속적인 오일 가격 하락으로 EPC를 통한 해외 시장도 얼어붙어 고전을 예상했지만, 전년 대비 5% 정도의 성장을 달성했다. 글로벌 시장의 경우, 지난 2014년까지만 해도 두 자릿수 성장을 지속해왔는데, 전 세계적인 경기 위축의 영향으로 지난해는 한 자리 수의 성장에 머물렀다.

그러나 중국 등의 시장에서는 지멘스의 뒤를 잇는 성장세가 이어지는 등 성과가 이어지고 있다.

잘 알려진 바와 같이 전기산업에 강한 GE의 특성으로 인해, FRC(주파수 조정 제어기)나 연료 전지와 같은 ESS 산업 분야에서 두드러진 성장을 달성했다. 또한 새로운 ComExpress 플랫폼 지원을 통해, 산업용 모바일 게이트웨이 제품 분야도 성장세를 이끌어 나가고 있다.

-FRC 시장에서 GE의 PAC이 가질 수 있는 경쟁력은 무엇인가.

▲GE의 컨트롤러에는 파워싱크인 모듈이 들어가 있어서, 디지털 미터로부터 통신으로 데이터를 받을 필요가 없다. GE의 제어 기술은 풍력이나 태양광 등의 산업분야에서 독보적인 위치를 확보하고 있다.

-2016년 PLC 시장 확대 전략은 어떻게 전개해 나갈 계획인가.

▲전반적으로 내수시장이 움츠러들어 있기 때문에, 해외 플랜트에 주력한 사업이 전개될 것이다.

특히 국내 ESS 산업의 수요와 올림픽 특수를 기대하고 있다. 전형적인 PLC 또는 PAC 컨트롤러 외에, 러기드 PC 베이스의 컨트롤러 시장을 확대하는 것이 올 2016년의 목표다. 우리 GE-IP에서는 올 2016년 기준으로 북아프리카 발전소 제어 관련 수요를 확보했다.

-올해는 필드 에이전트보다는 기존의 PAC 중심의 시장전략을 가져갈 방침인가.

▲국내 제조시장이 보수적이기 때문에 새로운 개념의 필드 에이전트가 시장에 정착하는 데는 시간이 필요할 것으로 본다. 따라서 당분간 PAC 중심의 비즈니스가 전개가 될 것이다. 우리 GE에서는 소프트웨어 사업 강화를 위해 기존의 GE-IP 조직이 GE Digital과 GE Automation & Controls의 두 개 조직으로 나뉘어 새롭게 운영이 된다.

GE Digital은 기존 GE-IP의 HMI나 MES와 같은 소프트웨어와 새롭게 인수된 알스톰의 소프트웨어 사업을 담당하게 되고, GE Automation & Controls는 GE와 알스톰의 PAC 위주의 하드웨어 사업을 담당하게 된다.

GE가 사용하는 PAC은 의료나 운송, 발전, 항공 등 각 산업별로 약 150개 정도가 라인업 되어있는데, GE Automation & Controls에서 앞으로 이것들을 50개로 줄여서 공급하게 된다.

또 소프트웨어는GE Digital을 통해서 프레딕스 솔루션으로 공급하게 된다.

GE그룹의 제프리 회장은 2020년까지 GE가 세계 10대 소프트웨어 업체로 올라서는 것을 목표로 하고 있다. IoT나 Industry 4.0과 같은 새로운 제조 트렌드에서는, 하드웨어보다는 소프트웨어가 더 중요해질 것이기 때문이다.

GE의 컨트롤러 제품군

-GE 컨트롤러에 새롭게 추가될 기능으로는 어떤 것이 있나.

▲이미 2011년도를 기점으로 새로운 Predix솔루션이 개발되면서, 다양한 하드웨어 플랫폼이 개발됐기 때문에, 올 2016년에는 기술적으로 큰 변화는 없을 것으로 예상된다.

그러나 경영층에서 KPI와 같은 지표를 언제 어디서나 볼 수 있도록 대시보드로 제공하는 등, 클라우드 서비스에 부합되는 컨트롤러 폼팩터를 지속적으로 개발하고 있다. 이미 GE2GE 또는 GE4GE, 즉 GE 사업부간 기술 및 솔루션 교류를 주요 타깃으로 하드웨어 로드맵을 구상하고 있다. 앞으로는 국내에서도 Healthcare 산업 분야 OEM 공급자로서의 역량을 강화해 나갈 계획이다.

-지금 얘기한 GE2GE와 GE4GE는 어떤 의미인가.

▲GE2GE는 오일&가스나 전력, 수처리 등의 고객을 중심으로 솔루션으로 제공하는 것이고, GE4GE는 OEM 업체들에게 부품의 성격으로 판매를 하는 것을 의미한다.

-올 2016년 PLC 업계의 이슈로는 어떤 것을 꼽나.

▲올해는 아무래도 2018년 평창 동계 올림픽이 큰 화두가 될 것으로 예상된다. GE는 올림픽 탑 파트너로 선정되어, 오버레이 시설물에 대한 각종 제어시스템을 GE’s Automation & Controls 사업부에서 공급하게 된다.