Special Report /2015년 Motion Control 산업전망

변화하는 제조 패러다임,
모션 컨트롤 업계에도 예외는 없다!

지난해, 주요 수요처의 투자위축으로 성장에 브레이크가 걸린 모션 컨트롤(Motion Control) 업체들이 새로운 2015년을 맞이했다.
현재 제조 기업들은 IoT(Internet of Things: 사물 인터넷)나 Industry 4.0 등 급격하게 변화하는 제조 패러다임을 맞이하고 있으며, 이에 따라 모션  컨트롤(Motion Control) 업계 역시 기존 제품 포트폴리오에 IT 기술을 접목시켜 나가느라 분주하기만 하다.
현재 모션 컨트롤 업계는 기존의 아날로그/펄스열 지령방식에서 다축 동기제어가 가능한 통신방식으로의 전환이 가속화되고 있으며, 튜닝 최소화 등을 통한 편이성 향상, IT 융합에 필요한 클라우드 시스템과의 통합, 에너지를 효율적으로 관리하고 모니터링할 수 있는 기능 및 Safety 기능의 강화를 주요 트렌드로, 기술적인 진화를 거듭해 나가고 있다.
특히, 일부 모션 전문 업체들이 자사의 모션기술에 FPGA 기술을 탑재시키면서, 그동안 장비의 액추에이터로만 구동하던 서보 드라이브가 고속 정밀 위치제어를 위해 멀티 코어 기술을 활용한 로컬모션 제어기로 발전되어 나갈 움직임을 보이고 있는 점도 주목해야 할 기술 트렌드 가운데 하나.
올 한해, 반도체 및 자동차, 물류 시스템 등의 산업분야를 중심으로 한 공급업체간 치열한 경쟁이 예상되는 가운데, 국내 컨트롤 업계의 자존심을 대표하는 국산 모션 컨트롤 업체가 어느 정도의 성장을 이룰 수 있을 지, 가격적인 우위로 시장을 빠르게 점유해 나가고 있는 일부 일산 업체의 행보가 어디까지 이어질 지, 그리고 메이저급 글로벌 자동화 업체들의 시장 확대가 국내 모션 컨트롤 업계의 시장 판도를 어떻게 바꿀 지에 관련 업계의 관심이 모아지고 있다.
주요 모션 컨트롤 업체들의 최근 행보를 취재했다.

<기획ㆍ취재/최교식 기자  cks@engnews.co.kr>

올 2015년, 야스카와전기 창립 100주년...새로운 도약 준비

“시그마7시리즈, 리니어 SGLFW2 시리즈, 모션 컨트롤러MP3000시리즈, VIPA PLC 조합, 다양한 국산 컨트롤러 조합까지, 전략적으로 준비한 신제품 조합을 고객에게 모두 제공할 준비가 되어 있어”

한국야스카와전기 이상진 팀장

-2014년 한국야스카와전기의 모션 컨트롤 비즈니스 성과는 어떠했나.
▲야스카와전기는 회계연도가 2월에 끝나기 때문에 예상치를 기준으로 얘기하면, 한국야스카와전기 전체적으로는 전년 대비 20% 매출성장을 예상하고 있으며, 모션컨트롤 비즈니스에 국한해서는 전년 대비 소폭 성장이 예상된다. 매출성장은 둔화됐지만, 국내 디스플레이 업계의 투자가 위축된 가운데, 중국 프로젝트를 활발히 수행해 소폭의 매출성장을 유지했으며, 모션기능의 특화가 필요한 시장에서 개발 프로젝트를 성공적으로 수행했다는 점이 엔지니어링 측면에서의 성과라고 할 수 있다.

-MECHATROLINK-Ⅲ와 관련된 비즈니스 성과는 어떠했나.
▲MECHATROLINK-Ⅲ는 국내에 MECHATROLINK-III를 보급하기 시작한 2010년부터 꾸준히 매년 10% 이상 증가세를 보이며, 점유율을 높여 가고 있다. 또한, 지난해 8월 산업용 필드 네트워크의 국제표준규격인 'IEC61784/IEC61158'을 취득하고, 앞으로 표준화 작업을 통해 산업용 통신시장에 대응할 예정이다.
야스카와전기의 경우, 통신의 장점을 최대한 활용할 수 있는 다축 고정도 분야인 디스플레이 관련 정밀장비 시장에서 통신비중이 60% 정도로 강세를 보이고 있으며, 최근에는 공작기계(금속가공)를 중심으로 한 제너럴 모션 시장에서도 통신타입이 증가하고 있다.
특히, LCD, OLED 검사기 등 기존의 아날로그/펄스열 지령방식에서 다축 동기제어가 가능한 통신방식(MECHATROLINK-III)으로의 전환이 가속화되고 있으며, 다축제어가 가능한 서보팩 Σ-7W(MECHATROLINK-III전용)의 출시로 더욱 보급 속도가 가속화되고 있고, 기존의 MECHATROLINK-II를 적용 중인 고객도 MECHATROLINK-III로 전환되고 있는 상황이다.
또한, 야스카와전기 제품의 모션컨트롤러 MP시리즈와 더불어, Open Network를 추구하는 정책의 일환으로, 국내 컨트롤러 제조업체가 개발한 PC기반 Master 제품과 호환성을 갖고 있어, 향후 MECHATROLINK-III 방식이 보다 확판될 것으로 예상이 된다.
또한, 최근 중국을 중심으로 아시아권에서 MECHATROLINK 협회 가입사가 급증해, 2014년 1월 전 세계에 걸쳐 2,000 개 사를 넘는 회원이 확보됨으로써, 전 세계적으로 통신기반을 공고히 하고 있다.

-올 2015년 주력제품은 무엇이며, 기대하고 있는 내용은 무엇인가.
▲현재는 시그마5(Σ-5)가 주력제품이지만, 최근의 신규견적에서 많은 부분이 시그마7(Σ-7)으로 진행이 되고 있어서, 올해 말경에는 시그마7이 주력제품이 되어 있을 것으로 예상된다.
시그마7은 이미 일부 대형 양산 프로젝트에 적용을 시작했고, 신규 개발 장비는 대부분 시그마7으로 진행하고 있다.
시그마7시리즈는 장비성능 향상, 사용 편이성, 에너지 절감, Safety, 지원강화, 확대된 라인업, 호환성 강화라는 7가지 테마로 탄생한 제품이다. 업계 최고수준 속도주파수응답 3.1kHz로 응답성을 높였으며, 위치결정시간을 더욱 단축할 수 있다. 또한 국내 최초로 Safety SIL3에 대응하는 제품이다.
또한 속도리플보상을 통해, 모터코깅에 의한 속도리플을 저감(기존 대비 50% 감소)시켜 부드러운 동작이 가능하다. 노치필터를 종래 2단계에서 5단계로 강화하고, 100Hz이하의 낮은 주파수대의 진동억제로 높은 게인과 위치결정을 단축할 수 있도록 시그마5의 진동제어를 한층 강화했다. 이외에도, 편차레스, 압력피드백, 정점 통과 출력 등 9가지 용도별 최적기능을 제공하는 옵션이 지원된다.
가령, 도포장비의 경우, 속도리플보정과 24비트 시리얼엔코더 채용으로, 속도추정성이 높아져 균일한 도포를 기대할 수 있다. 또, 얼라인 장비의 경우, 서보앰프의 트리거출력을 통해 택타임(Tact Time) 단축을 기대할 수 있다.
또한, 모터가 시그마5 대비 80% 사이즈로 소형화되었고, 기존대비 발열이 저하되면서도, 분해능이 기존 100만 펄스에서 1,600만 펄스로 향상됐다.
드라이브는 튜닝Less 기능을 통해 편이성이 향상되었으며, 다축 원 파라미터 튜닝을 지원하여 서보조정시간을 단축할 수 있다. 사용 최고온도가 60도로 상향된 부분도 눈에 띄는 부분이며, 수직축간의 다축 회생에너지를 활용하여 에너지절감은 물론, 회생저항을 생략할 수도 있다. 기능안전규격 IEC61508 SIL3을 채용하여 Safety 릴레이가 필요하지 않으며, 감시기능내장으로 배선절약이 가능하다. 용도최적화 기능에 대응할 옵션으로 EX, FT시리즈가 있는데, 편차Less 기능이나, 압력 피드백 제어, 정점트리거 출력 기능, 고정도 토크 제어 기능 등 고객환경에 적합한 옵션이 준비되어 있다.
적용처는 정밀제어가 필요한 반도체, LCD, OLED, 2차전지, 식품포장, LED 시장 등에 광범위 한 장비에 적용될 것으로 예상하지만, 최적화 옵션(EX, FT시리즈)을 통해 장비별 특색에 맞는 기능을 제공할 수 있다. 가령, 압력피드백 제어와 고정도 토크제어 기능은 Die Bonder, Servo Press, Mold M/C 등에 적용될 수 있을 것으로 예상하며, 정점트리거 출력 기능은 반도체 후공정 장비나 Vision과 연계된 장비에 적용될 것으로 예상한다.
한편, MP3300은 최고 Scan 주기속도가 125μs로 업계최고 수준이며, 64bit에 대응하는 부분이 특징이다. 결국, 통신주기를 최소 125μs로 설정함으로써, 고속의 부드러운 지령, 모니터링이 가능하고, 응답이 빨라짐으로 인해 상위 컨트롤러의 단위 시간당 처리량이 향상된다. 따라서 반도체 후공정이나 전자부품장비와 같이 고속모션이 요구되는 용도와, NC 혹은 Dispenser와 같이 궤적제어가 중요시되는 용도에 사용될 것으로 예상이 된다.

-GMC(General Motion Controller) 시장을 확대하기 위한 전략은 무엇인가.
▲시장은 생산 장비에 대해 저비용, 소형화, 배선절약을 끊임없이 요구하고 있기 때문에, 컨트롤러와 서보드라이브간의 통신배선은 불가피한 요소가 됐다. 한국야스카와전기는 이러한 시장 니즈에 발 빠르게 대응하기 위해 타 컨트롤러와 영업적인 협업을 전개하고 있으며, 기존 양산설비뿐 아니라 수입에 의존하던 E/U 주요장비에도 적용되는 성과를 보이고 있다.
앞으로 국산화 속도가 다소 느린 시장에 대해 엔지니어링 기반의 솔루션을 제안하며, 시그마 시리즈를 적용한 국산화를 선도해 나갈 방침이다.
또한, 한국야스카와전기는 최근, 고객의 컨트롤러에 대한 선택폭을 확대하기 위해, 유럽의 비파(VIPA) 사를 야스카와전기가 M&A함으로써 유럽의 유수 PLC를 한국 시장에도 적용해 나가고 있다. 모션 모듈 출시로 VIPA PLC와의 조합이 현실화되는 올해부터 VIPA PLC와 MP, 국내컨트롤러와의 협업 이 세 가지 방안을 활용하여, 각 고객 현장에 최적의 컨트롤러를 적극적으로 제안해 나갈 계획이다.
우리 한국야스카와는 서보와 인버터에 더해, 산업용 로봇까지 통신을 적용해 산업현장의 효율이 높아질 수 있도록, 이미 작년 LED KOREA 전시회에서 로봇과의 융합된 콘셉트를 소개했으며, 올해 전시회에서도 이를 이어갈 방침이다.

모션 컨트롤러 MP3300 및 서보드라이브 Σ-7시리즈. 서보드라이브 Σ-7시리즈는 업계 최고의 속도주파수응답 3.1kHz로 응답성을 높였다.

지난해 야스카와전기로 인수된  VIPA PLC

-야스카와전기는 IT 기술과의 융합에 어떤 진전이 있었나.
▲야스카와전기에서는 '메카트로 클라우드(Mechatro Cloud)'라는 새로운 클라우드 서버를 운용하고 있다. 이  'Mechatro Cloud'는 스마트폰 어플(SigmaTouch!)을 통해 제품에 인쇄된 QR코드로 제품의 제조정보 또는 파라미터 등의 조회가 가능한 새로운 서비스다. 즉, QR코드를 읽는 것만으로도 해당제품의 매뉴얼 및 트러블슈팅을 손쉽게 열람할 수 있다.
특히, 알람이 발생했을 경우, 알람의 상세내역 및 대처방법에 대한 정보를 제공하기 때문에, 유지보수가 보다 간단해진다. 운영가능한 제품은 AC 서보 드라이브 Σ-7시리즈와 머신컨트롤러 MP3300이다. 현재 일본에서는 서비스를 개시했으며, 안정화가 되면 한국을 비롯한 해외시장에 대해서도 확대할 계획이다.

-올 2014년 모션 컨트롤 업계의 이슈라면 어떤 것을 꼽나.
▲무엇보다 지난해 상하반기 매출볼륨은 예년과 마찬가지로, 전반적으로 상고하저(上高下低) 현상이 이어졌다.
상반기의 경우, 국내 및 중국 E/U 디스플레이 관련 투자와 반도체시장 관련 투자 프로젝트, 중국 및 베트남에서의 스마트폰 프로젝트 등이 활발해서 계획 대비 성과는 만족할만한 수준을 달성했다. 그러나 하반기에 들어서 중국향 디스플레이 프로젝트를 제외하고는 투자가 급감하는 분위기였고, 국내 대기업 디스플레이 프로젝트는 전반적으로 투자가 연기되는 상황이었다. 따라서 한국야스카와는 여러 다양한 시장에서 발생하는 개발 프로젝트에 집중할 시기로 보고, 영업을 전개했다.

-올 2015년 모션 컨트롤 시장을 어떻게 전망하나.
▲GDP성장율이 전년과 유사한 점을 참조할 때, 시장수요의 급증은 기대하기 어려운 것이 현실이라고 생각하며, 반도체와 자동차 분야를 성장하는 산업분야로 보고 있다.
자동차 분야는 국산차의 이미지가 상승하고 해외생산거점이 증가하면서 주목해야 할 시장으로 부상하고 있으며, 아무리 LCD의 빠른 발전으로 본격적인 성장시기가 늦어진다 하더라도 언젠가는 급속 성장할 웨어러블 디바이스와도 연관된 OLED 역시, 일정 수준 이상 꾸준한 성장이 유지될 것으로 보고 있다. LCD업계는 개조 수요가 꾸준하게 이어질 것으로 전망된다.
현재 여러 시장에서 패러다임이 변하는 시기를 앞두고 있기 때문에, 현장에 맞는 다양한 솔루션을 제시하는 것이 이슈가 되고 있고 가격이슈와도 맞물려 있어서, 모션컨트롤러를 포함한 시스템 제안으로 이러한 변화에 적극 대응해 나갈 예정이다.

-향후 모션 컨트롤 업계의 이슈 및 기술 트렌드로는 어떤 것을 예상하나.
▲TV와 PC중심에서 태블릿과 스마트폰 중심으로 트렌드가 변화되었기 때문에, 장비 역시 소형화 바람이 불고 있으며, 동시에 자동차나 공작기계에 측면에서 보면 공압 제어에서 전기제어로 변하는 속도가 빨라지고 있다.
비용 및 배선절약, 부하변동에의 쉬운 대응, 안정성 향상도 빠지지 않는 트렌드다. 주목할 만한 현상 가운데 하나는 현재 I/O제어보다는 모션제어가 확산되고 있다는 점이다. 국산화가 급속하게 진행 중인 Roll To Roll 장비들을 보면, PLC I/O제어로는 한계가 있으며, 모션제어를 반드시 필요로 하는 고객니즈가 많아지고 있다.
통신관련으로도 EtherCAT, MECHATROLINK, CC Link, DeviceNet, Profibus, Profinet 등의 비중이 펄스통신에 비해 급속도로 높아지고 있는데, 이는 장비의 슬림화, 유지보수 편이성, 부품가격 절감 등과 직결되는 고객사의 동향이라고 할 수 있다. 한국야스카와 역시, 시그마7 시리즈에서 각종 오픈네트워크 프로토콜에 대응하는 제품을 순차적으로 발매할 계획이다.

-한국야스카와전기의 2015년 모션 컨트롤 시장 확대 전략은 무엇이며, 향후 신제품 및 기술 업그레이드 계획은 어떠한가.
▲야스카와전기에서는 지난 2008년부터 오토튜닝과 진동제어가 강화된 시그마5를 투입해 주목을 받아 왔으며, 현재까지 주력제품의 역할을 하고 있다. 그러나 올해부터는 신제품인 시그마7의 비중을 높여나갈 전략으로, 올해 하반기면 주력제품이 시그마7으로 교체될 것으로 예상하고 있다.
제품 측면에서 봤을 때, 전통적으로 안정적인 제품으로 평가받는 로터리 모터에 더해, 2000년대 초반부터 리니어 모터도 시장으로부터 많은 애용을 받아 왔다. 한국 야스카와전기는 올해 Core타입 리니어 신제품 SGLFW2시리즈를 본격적으로 투입하고, 이어 Coreless타입의 순차적인 시장투입도 계획하고 있다. 특히, Core타입 리니어의 경우, 가격경쟁력을 더욱 강화하고, 공급루트를 다양화하여 보다 빠르고 안정된 모습으로 다가갈 계획이다.
또한, PLC 신제품인 VIPA PLC에 대해서도, 업계최고 속도를 가진 300S와 다양한 확장성, 호환성을 지닌 Remote I/O SLIO를 통해, 고객에게 다양한 솔루션을 제공하고자 한다.
한국야스카와전기는 현재 시그마7 시리즈, 리니어 SGLFW2 시리즈, 모션 컨트롤러 MP3000시리즈, VIPA PLC 조합, 다양한 국산 컨트롤러 조합까지, 전략적으로 준비한 신제품들을 고객들에게 모두 제공할 준비가 되어 있다. 따라서 보다 다양한 제품과 솔루션을 통해 모션 컨트롤 업계에서 한국야스카와전기의 인지도를 견고히 하고, 보다 적극적으로 매출을 확대해 나갈 방침이다.
야스카와전기는 지난 1915년에 창립되어 올 2015년에 창립 100주년을 맞이하며, 야스카와전기의 현지법인인 한국야스카와전기는 1994년에 설립되어 올해 20주년을 맞이했다.
한국야스카와전기는 지난 20년간 경쟁사보다 우위에 있는 기술력으로 한국의 자동화 분야의 발전에 공헌해 왔다고 자부한다.
앞으로도 MP3000시리즈, Σ-7시리즈의 본격적인 국내 확판을 통해 업계 TOP기업으로서의 이미지를 확고히 하여, 보다 발전된 모습으로 새로운 100년을 맞이하고자 한다.