한국지멘스 디지털 인더스트리 공장 자동화 부서 정성엽 부장

 

 

Q. 지멘스에서 가상 PLC를 내놓은 이유는 무엇인가?

A. 소프트웨어PLC 또는 가상PLC를 주제로 얘기를 할 때, 우리 지멘스를 제외한 다른 기업들의 제품은 가상 PLC가 아닌 소프트웨어 PLC다. 그러나 지멘스는 ‘가상 PLC’라고 얘기를 한다. 우리 지멘스에는 수년 전부터 이미 소프트웨어 컨트롤러가 있었다. 그런데 이번에 새롭게 발표된 SIMATIC S7-1500V는 버추얼PLC다.

사실은 버추얼 PLC가 지멘스 입장에서 새로운 건 아니다. 지멘스를 비롯해 다른 경쟁사들도 엣지를 많이 강조하고 있는데, 지멘스가 말하는 엣지는 단순하게 엣지 컴퓨팅 관점이 아닌 인더스트리얼 엣지(Industrial Edge)라는 이름으로 하나의 생태계를 구축하겠다는 개념이다. S7-1500V는 이 생태계 안에 들어가는 하나의 PLC라고 보면 될 것 같다. 이름은 버추얼 PLC이긴 하지만, 소프트웨어 기반의 PLC이면서, 엣지 기반으로 구동이 되는 개념이다. 이는 엣지를 IT와 OT를 연결해주는 중요한 역할을 하는 하나의 플랫폼으로 가져가겠다는 것이 지멘스의 방향이다. 요즘 워낙 IT와 OT를 연결시켜 새로운 것을 만들어 나가고자 하는 움직임이 크다.

 

Q. 그럼, 지멘스의 가상 PLC는 OS가 인더스트리얼 엣지에서 돌아가는 것인가?

A. 그렇다. 현장의 OT 레벨 부분을 IT 레벨과 연결시켜 줄 때 중간에 컨트롤러와 엣지라고 하는 시스템이 들어가는데, 중간을 연결시켜줄 수 있는 부분을 우리는 인더스트리얼 엣지라는 하나의 시스템으로 제안을 하고 있다.

 

 

버추얼 PLC 개요

 

 

약 15년 전부터 소프트웨어 기반 컨트롤러가 하드웨어 PLC를 대체할 것이다라는 얘기가 나왔었는데, 아직까지는 대체가 안 되고 있다. 일정 분야에서는 소프트웨어 기반의 컨트롤러가 사용이 되고 있긴 하지만, 아직까지는 하드웨어 PLC가 메인이 되어있는 부분이 크다.

이번에 지멘스가 선보인 버추얼 PLC는 소프트웨어 기반의 컨트롤러라고 하는 부분을 강조하기보다는, 엣지 기반의 컨트롤러를 제안하겠다는 의도가 더 크다. 지멘스에서는 인더스트리얼 엣지를 향후에 여러 가지 먹거리를 창출해낼 수 있는 부분이라고 보고 있다. 또한, 버추얼 PLC 자체는 인더스트리얼 엣지의 한 부분이며, 인더스트리얼 엣지 자체는 엄청나게 큰 여러 가지 부분들을 다루고 있기에 몇 가지 앱 중의 하나라고 보는 게 맞다. 그 안에서 분석, 예지진단, 예방진단용 소프트웨어 등 장비에서 발생한 알람 신호를 모바일 디바이스에 전송해서 즉각적으로 처리 가능하게 하는 노티파이어 (notifier)와 같은 여러 가지 형태의 앱들이 있다. 그 중의 하나를 버추얼 형태로 해서 PLC로 쓰겠다는 것이 지멘스의 콘셉트다.

 

Q. 지멘스의 인더스트리얼 엣지 OS를 사용하게 되면 다른 업체의 하드웨어에서는 사용할 수는 없는 것인가?

A. 버추얼 PLC는 인더스트리얼 엣지라고 하는 런타임 안에서 돌아가게 되어 있고, 기존에 우리 지멘스가 가지고 있던 TIA Portal이라고 하는 플랫폼을 잘 운영하기 위한 하나의 툴이기 때문에 타사와의 호환성은 없다. C++이나 파이썬처럼 오픈된 형태가 아닌 정형화되어 있는 도커 컨테이너 안에 앱들을 만들어 놓은 것으로, 그 안에 지멘스 TIA Portal이나 S71500V 코어가 돌아갈 수 있게끔 만들어 놓은 것이다.

 

 

Virtual controller - the basic idea 

 

 

Q. 버추얼 PLC를 하겠다기 보다는, 인더스트리얼 엣지 비즈니스의 일부라고 이해를 하면 되나?

A. 그렇게 이해하는 것이 맞다. 기존에 소프트웨어 PLC가 있었는데, 이 제품들은 윈도우 기반의 런타임과 또 하나의 리얼타임 런타임이 돌아가는 하이퍼바이저 같은 개념이었다. 그 안에 PC라는 하드웨어를 이용해서 런타임을 실시간으로 제어할 수 있게끔 만들어주는 부분이 있었다. 이것과 거의 유사하긴 하지만, 버추얼 PLC는 엣지 기반의 리눅스 OS에서 런타임을 돌려서 PLC처럼 쓰겠다는 개념이다. 그러면서 그 안에서 인더스트리얼 엣지의 장점을 같이 누릴 수 있도록 하겠다는 것이다.

 

Q. 본사에서는 버추얼 PLC의 판매를 긍정적으로 보는 건가?

A. 버추얼 PLC는 현재 시작 단계이다. IT 단에 OT단으로부터 나온 데이터들을 쉽게 올린다든지, 펌웨어 업그레이드나 배포를 할 때 엣지가 갖는 장점을 이용하겠다는 개념이다. 특히, 펌웨어나 버전 업그레이드 시 엣지 매니지먼트 시스템을 통해 개별적인 앱들을 중앙에서 관리할 수 있도록 되어 있다. 버전 업그레이드나 TIA Portal에 대한 버전 관리를 할 때 센트럴 매니지먼트에서 일괄 배포하게 되면 한 번에 업데이트가 된다. 펌웨어를 업그레이드 시 특히 다운타임이 발생되면 안 되는 설비의 경우에는 이러한 부분들이 굉장히 크리티컬하기 때문에, 장기적으로 봤을 때는 매니지먼트 시스템이 있어서 일괄 배포하고 일괄처리할 수 있게끔 만들어주는 부분들도 엣지 시스템의 장점으로 부상할 수 있을 것 같다. 지멘스는 단순하게 엣지 컴퓨팅이나 엣지 컨트롤러라는 관점이 아니라, 큰 그림을 만들어 놓고 그 안에 솔루션을 얹어가는 개념이다.

가상 PLC나 소프트웨어 PLC가 맞는 방향이라고는 생각한다. 다른 자동화 회사들도 이런 방향으로 나가고 있고, 우리가 이런 부분을 선도해서 생태계를 만들어 나가면, 이를 통해 다른 회사들도 들어와서 얹을 수 있고. 이것이 지멘스가 말하는 엣지 시스템의 하나다. 일반 사용자들이 자신들이 만든 앱들을 클라우드에 올리게 되면 그 앱들을 누군가가 다운로드해서 쓸 수 있게 만들어주는 시스템이며, 흔히 스마트폰에서 구글 플레이 스토어에서 앱을 올려 놓으면 누군가가 다운 받아서 쓰는 것처럼 기술을 가져가겠다는 것이 지멘스의 방향이다.

 

Q. 가상 PLC는 기존 자동화 패러다임이 바뀔 수 있는 기술인데, 소프트웨어 PLC나 가상 PLC가 자동화시장에 어떤 변화를 가져올 것으로 보나?

A. 최근 엔지니어 부족, 숙련공 부족 문제를 얘기하면서, 좀 더 유연하고 사용하기 쉽고 시간과 공수를 줄일 수 있고 비용을 줄일 수 있는 부분을 만들어나가는 것이 방향이 되고 있다. 엣지 시스템 자체가 이런 부분들을 한 단계 더 할 수 있게끔 만들어주는 시스템 형태가 되지 않을까 생각한다. 궁극적으로는 지멘스에서 항상 얘기하는 디지털라이제이션 안에 인더스트리얼 엣지가 들어가는 것이고, 엣지 안에 버추얼 PLC가 들어가서 기존에 지멘스가 가지고 있던 하드웨어 기반의 기술보다 한 단계 진화한 디지털라이제이션을 추가해서, 궁극적으로 엔지니어링에 대한 보완이나, 그린필드, 브라운필드를 모두 커버할 수 있게끔 만들어주는 방향으로 패러다임이 바뀔 수 있지 않을까 생각한다.

 

Q. 엣지는 IT와 OT의 연결에 중요한 역할을 하는데, 가상 PLC는 IT와 OT 연결이라는 측면에서 어떤 이점을 갖나?

A. 엣지는 IT와 OT를 연결하는데 가장 중요한 중간적인 위치를 차지하고 있고, 구성도를 보면 엣지 시스템 자체가 IT와 OT의 중간에 위치하면서, 기존 OT 쪽 데이터들을 연결시켜서 IT로 올리는데 필요로 하는 많은 부분을 제공하고 있다. 예를 들어서 OT 단에 지멘스나 타사 PLC가 있다고 할 때, 그 PLC에 대해서 엣지 시스템 안에서 데이터 커넥티비티를 통해서 데이터를 끌어 올 수 있게 만들어주는 앱들을 제공하고 있고, 그리고 그 부분들을 상위단으로 올리기 위해서 클라우드로 연결할 수 있는 MQTT 커넥터를 함께 제공하고 있다. 그래서 중간에 있는 엣지 시스템에서 OT단에 있는 데이터들을 IT 단으로 편하게 올릴 수 있게 만들어주는, 그리고 지멘스 시스템뿐만 아니라 서드파티 제품들도 함께 올릴 수 있는 부분까지 제공을 하고 있다. 그리고 분석 툴 같은 것들도 퍼포먼스 애널리틱스라고 하는 별도의 앱 형태의 툴들을 제공해서, 이를 통해서 IT에서 해야 하는 분석 영역까지 일부 엣지단에서 처리할 수 있도록 만들어주기도 한다. 이처럼 다양한 형태의 부분들을 확대 제공하고 있어서, 지멘스 입장에서는 기존의 SCADA 시스템이나 MES 영역에서 처리했던 부분까지도 인더스트리얼 엣지를 통해서 가능하도록 만들어주겠다는 방향이다, 이처럼 가상 PLC는 IT와 OT의 연결성을 만들어 나갈 수 있는 최적의 솔루션이라고 할 수 있다.

 

Q. 지멘스에서는 PLC뿐만 아니라 SCADA나 시각화까지도 가상화를 진행해 나갈 계획인가?

A. 그렇다. 인더스트리얼 엣지라는 이름으로 SCADA나 시각화 기능까지 다 커버할 수 있도록 여러 가지 기능들을 다 녹여낼 수 있도록 만들어 나갈 계획이다. 그걸 여러 가지 앱 형태로 만들어서 제공을 하겠다는 것이 전략이다.

 

Q. 그렇게 되면 사용자 입장에서는 편리할 것 같다?

A. 그렇다. 사용자들은 우리가 만들어 놓은 앱들을 핸드폰을 사용하듯이 다운로드해서 사용할 수 있고, 이 다음으로 스마트 팩토리 다음 단계로서의 자율형 공장(Autonomous Factory)이다. 자율형 공장이란 공장이 AI 기반으로 판단하고, 컨트롤러는 이에 맞춰 알아서 동작을 하고, 물류는 AGV나 AMR을 이용해서 스스로 배송을 하고 나중에는 거기에 맞는 데이터들이 실시간으로 올라오면 사람은 그 데이터를 보고 잘 돌아가고 있는지 판단을 하는 형태를 말한다. 자율형 공장 콘셉트가 지멘스에서도 나오고 있고, 실제로 국내 모 대기업 계열사는 이미 이런 부분들에 대한 준비를 많이 하고 있다.

 

Q. S7-1500V 기능은 기존 S7-1500과 크게 다른 점이 있나?

A. S7-1500V 제품은 1512V(소), 1515V(중), 1517V(대), 1518V(최상) 이렇게 등급별로 나와있다. S7-1500V는 본사에서 새로운 비즈니스 모델로 만들어 나가려고 하는 부분이 있다. S7-1500V는 소프트웨어니까 다운로드해서 사용할 수 있다. 하드웨어 PLC는 사용하다가 용량이 부족하면 하드웨어 자체를 교체해야 했었지만, 이는 소프트웨어이기 때문에 사용 후 용량이 부족하면 사용하는 만큼만 올려서 쓰면 되니까, 굳이 하드웨어를 교체할 필요가 없어서 대단히 확장성 있게 사용할 수가 있다. 이런 부분에서도 새로운 비즈니스 모델이 될 수 있다. 앱 기반이기 때문에 그런 부분들이 가능한 것이다. 목적에 따라서 사용하다가 스케일업을 할 수 있고, 남는다 싶으면 다시 스케일 다운을 할 수도 있다. 사용자 입장에서는 자사에 딱 맞게 사용할 수 있다는 장점이 있다.

물류 관리 측면에서는 지난해 같은 경우, PLC를 주문하면 장(長) 납기가 걸리는 상황이 발생했는데, 이 제품은 소프트웨어이기 때문에 딜리버리 이슈가 없다. 그런 부분에서도 하드웨어 PLC와 차별성이 있다.

요즘에 엣지에 대한 관심이 엄청나게 많다. 실제로 하고 싶어 하는 곳과 실제로 적용을 한 번 해보자 하는 곳도 많다. 지멘스 입장에서는 오랜 기간 동안 준비를 해오고 있었다. 이제는 시기가 되지 않았나 본다.

 

Q. 현재로서는 가상 PLC나 소프트웨어 PLC가 하드웨어 PLC를 위협할 단계는 아닌데.

A. 앞으로 소프트웨어 기반 PLC로 갈 것이라고 얘기가 나온 지가 벌써 15년 이상 된 것 같다. 그러나 아직까지도 그게 대세는 되고 있진 못한 상황이다. OT 쪽 사람들이 새로운 것을 받아들이기 어려워하거나 저항이 있어서, 그 심리가 작용을 하지 않는가라는 생각이 있다.

마찬가지로, 가상 PLC도 그런 선지자적인 생각을 가지고 파이어니어가 돼서 한 번 해보자는 생각이 생겨야만 확판이 될 수 있다고 본다. 그러나 체계가 잘 잡히고 생태계가 잘 구축이 된다고 하면 방향성은 맞다고 본다. 게다가 중요한 부분 중의 하나가 PC 성능이 워낙에 향상이 됐다. 그 PC 성능을 완벽하게 쓸 수 있으려면 PLC보다는 PC 기반으로 가는 게 맞는 부분도 있고, 요즘에 소프트웨어 자체도 워낙 무거워지고 있는 상황이고, 성능적으로도 더 빠른 처리속도, 더 빠른 통신속도, 데이터저장 부분이 많이 요구되고 있기 때문에, PLC 성능이 올라가더라도 PC 쪽 올라가는 속도가 더 빠르기 때문에. 어느 정도까지 성능이나 안정성이 보장된다면 PC 기반으로 가는 것도 맞다고 본다.

 

Q. 가상 PLC나 소프트웨어 PLC가 기존 PLC에 비해 어떤 이점을 줄 수 있나?

A. 가상 PLC는 인더스트리얼 엣지 기반의 시스템이기 때문에, IT와 OT를 연결시킬 수 있는 가장 좋은 솔루션을 제공할 수 있다.

지멘스 입장에서는 TIA의 장점을 그대로 계승할 수 있기 때문에, 기존의 TIA 기반으로 만들어진 어플리케이션을 가지고 있는 고객들은 쉽게 마이그레이션을 해, 그 기반 그대로 사용할 수 있게끔 만들어주는 장점이 있다. 지멘스가 기존 고객들을 하드웨어 기반에서 소프트웨어 기반으로, 버추얼 기반으로 그대로 가져올 수 있는 장점을 누릴 수 있다.

또, 센트럴 매니지먼트 측면의 이점이 크다. 기존에 우리가 하드웨어 기반 PLC에서 어려웠던 부분 중의 하나가 계속적으로 배포하고 관리를 해 줘야 되는 소프트웨어 펌웨어 보안이다. 이런 부분에 대해서 중앙에서 관리할 수 있도록 만들어 주는 엣지 매니지먼트 시스템을 가지고 있기 때문에, 이 부분을 통해서 전체적인 업데이트나 배포를 할 때 편의성을 가져갈 수 있다.

또 비용 측면에서도 확장성 있게, 필요로 하는 만큼 구독형 서비스가 가능하다. 처음부터 큰 투자없이 언제부터 언제까지의 기간까지만 PLC를 사용해 연간단위로 구독을 하게 되면, 초기 투자비용을 줄여놓고 연간으로 생산을 해가면서 거기서 나오는 이윤을 가지고 비용으로 처리할 수 있는 부분들, 이런 것이 새로운 비즈니스 모델 형태가 될 수 있다.

또 한 가지 이점은 딜리버리 이슈가 없다는 것이다. 하드웨어가 아니라 소프트웨어 기반이기 때문에, 주문을 하게 되면 곧바로 다운로드하여 설치해서 처리할 수 있다. 물론 PC가 필요하겠지만, PC가 PLC보다는 상대적으로 딜리버리가 짧다.

거기에다가 품질 측면의 이점이 있다. 추가적으로 지멘스는 엣지 기능에서 사용이 가능한 여러 가지 앱들을 가지고 있다. 퍼포먼스를 관리, 장비의 가용성이 어느 정도인지 확인, 문제가 발생시 오퍼레이터에게 곧바로 진단 기능을 보내는 등과 같이 여러 가지 기능을 통해서 품질이나 세이프티 관련 부분들에 대해 향상된 기능을 구현할 수 있도록 해준다. 가상 PLC는 이런 여러 가지 장점을 제공할 수 있다.

 

 

가상 PLC가 고객에게 제공하는 이점

 

 

Q. 향후 지멘스의 컨트롤 기술 방향에 대해 설명을 부탁한다.

A. 지멘스는 계속해서 디지털라이제이션을 강조하고 있기 때문에, 디지털라이제이션 기반의 기술이 계속 나올 것 같고, S7-1500V도 그중의 하나가 될 것 같다. 큰 부분 중의 하나로 AI와 인더스트리얼 엣지라고 하는 형태의 얘기를 많이 하고 있고, 오퍼레이션 X라고 하는 콘셉트도 계속해서 방향이 될 것 같다. 그 다음에 디지털라이제이션의 핵심이 되는 소프트웨어 기술들이 자동화 안에 같이 녹아들어 가면서, 그 안에서 새로운 시너지를 만들어나가기 위한 부분들이 지속적으로 준비가 되고 있다.

자동화 분야에서 지멘스는 선도주자이기에 여기에 플러스 알파로 소프트웨어적인 부분들이 추가가 되면서, 강점이 되는 부분을 다른 부분과 합해서 더 큰 시너지를 내는 것이 대단히 중요하다. 기존의 TIA 기반의 공장자동화, 프로세스 자동화 이런 부분에 디지털라이제이션 기술들, AI가 들어갈 수도 있고 엣지가 될 수도 있고 시뮬레이션이 될 수도 있고, 여러 가지 새로운 부분들과 NX MCD 이런 소프트웨어 기술들이 함께 얹혀져서, 좀 더 높은 부가가치를 낼 수 있는 솔루션들이 나오지 않을까 생각된다.

올해의 지멘스 이노베이션 투어에서 발표한 에너지 매니지먼트 솔루션인 시그린(SiGreen)도 인더스트리얼 엣지 안에 앱 형태로 포함이 되어 있다. 궁극적으로 방대한 내용들이 시스템으로 들어가고, 그것이 산업용 오퍼레이션 X(Industrial Operations X)가 되고 엑셀러레이터(Xcelerator)가 되는 것이다.

엣지나 가상 PLC, 소프트웨어 PLC가 PC와 밀접한 관련이 있는데, 지멘스의 IPC 포트폴리오가 크게 강화가 되고 있는 점도 같은 맥락이다.