스마트 팩토리를 위한 데이터 수집과 전송, 누가 잘하나?

IIoT(Industrial Internet of Things 산업용 사물 인터넷)라는 트렌드는 센싱(Sensing) 기술이 기반이 된다. 우리가 스마트라고 칭하는 거의 모든 것들은 센싱을 기반으로 사용자에게 최적화된 정보와 환경을 제공해주기 때문이다.
스마트한 센서들이 주변상황 정보를 획득하여 실시간으로 전달한 결과를 구축된 네트워크 인프라를 통해 사물이 가진 정보들을 공유하고, 사람은 이를 기반으로 서비스 인터페이스를 통해 어떤 액션을 취하게 된다.
이를 위해서는 데이터 수집과 전송이 중요해지게 되는데, 이러한 트렌드에 맞물려 주력 자동화 업체들의 데이터 수집 및 전송을 위한 기능 확대 및 신제품 출시가 활기를 띠고 있다.
MOXA나 어드밴텍, 힐셔(Hilscher)와 같은 전통적으로 데이터 수집과 전송에 강한 업체들 외에도, 에머슨 프로세스 매니지먼트 및 터크(Turck)와 같은 자동화 업체들 역시, 자사의 제품 포트폴리오와 경험을 무기로, IIoT를 위한 데이터 수집과 전송 부분에서 자사의 시장과 인지도를 공격적으로 확대해 나가고 있다.
올 2016년, 지난해에 이어 스마트 팩토리(Smart Factory)가 제조 업계의 최대화두로 부상할 것으로 전망되는 가운데, 주력 자동화 업체들의 기술개발 경쟁 역시 과거에 비해 강도를 더할 것으로 예상된다.

<기획·취재 최교식 기자 cks@engnews.co.kr>

터크코리아 Asia Automotive Manager 신성준 차장ㆍ터크(TURCK) Automation Systems Business Unit Vice President Oliver Merget

“다음 세대의 게이트웨이는, 한 개의 모듈에서 표준 이더넷과 리얼타임 이더넷을 같이 전송할 수 있도록 기능이 발전되어 나갈 것”

PLC에 웹서버 기능을 탑재해 올해 안에 출시할 계획

-터크는 센서단부터 데이터를 변환·전송하는 게이트웨이에 이르기까지, 현재 제조업계의 화두가 되고 있는 IIoT나Industry 4.0을 구현하기에 유리한 제품 포트폴리오를 갖추고 있는 것으로 보인다.

▲지금 얘기한 대로 터크는 센서부터 PLC 밑단에 이르는 모든 제품을 갖추고 있으며, 특히 IO-Link를 통해 센서의 데이터가 빅데이터로 연결이 되도록 기술을 추진해 나가고 있다. 또 Codesys 소프트웨어를 통해 프로그래밍을 지원하는 RFID 제품은 Industry 4.0이 지향하는 기술과 부합된다.

특히, 우리 터크는 멀티 프로토콜(Multi Protocol)이라는 특별한 기능을 통해 오픈 플랫폼을 지향하고 있다. 현재 시장에서 사용되고 있는 산업용 이더넷들은 고객들에게 선택권은 있지만, 한 번 사용하면 계속 그 제품을 사용해야 하는 제약이 있다. 그러나 터크의 멀티 프로토콜은 하나의 모듈에서 Profinet이나 Modbus TCP 혹은 EtherNet/IP 등의 통신을 지원한다. 즉 별개의 게이트웨이 없이 하나의 모듈에서 다양한 통신을 지원하는 오픈 플랫폼을 통해, 고객이 특정 공급업체에 의존하지 않아도 되도록 지원하고 있다.

이러한 오픈 플랫폼은 인더스트리 4.0이 지향하는 방향과 정확히 일치한다.

-터크에서는 IIoT나 인더스트리 4.0을 실현하기 위한 데이터 수집과, 데이터 분석에 대한 비즈니스 방향이 어떠한가.

▲센서와 액추에이터를 통신으로 연결해서 이들에서 나오는 데이터가 최종적으로 ERP로 올라가 데이터를 분석하는 과정에서, 터크는 앞으로 데이터베이스가 디바이스로 직접 들어가는 부분을 고려하고 있다.

터크에서는 현재 UHF 방식의 RFID 제품들을 공급하고 있는데, UHF RFID를 이더넷으로 연결하면 데이터 분석으로 올라갈 수 있다.

터크에서는 이미 멀티 프로토콜에서 OPC UA를 지원하고 있으며, IO-Link가 지원되는 엔코더나 리니어 제품부터 지금 얘기한 연결을 지원할 예정이다. 제품에 OPC UA를 탑재하게 되면 공장생산라인을 모니터링해서 ERP까지 연결하여 IIoT(Industrial Internet of Things)를 구현할 수 있게 된다.

OPC UA는 실제로 오픈되어 있는 기술이고, 터크에서는 이와는 별도로, 터크 자체적인 기능을 가진 내부 커뮤니케이션 모듈을 개발해서 출시할 방침이다.

-게이트웨이를 비롯해서, IIoT 사업을 위한 터크의 제품 포트폴리오 계획은 어떠한가.

▲현재, 터크의 I/O와 게이트웨이들은 웹서버 기능을 할 수 있도록 되어 있다. 즉, 인터넷만 연결되어 있으면, 게이트웨이와 모든 디바이스들이 언제 어디서나 모니터링될 수 있다.

여기에서 더 나아가, 향후에는 VT250이라는 HMI에 PLC기능을 탑재시켜서 이 PLC에 웹서버 기능을 탑재해서 올해 안에 출시할 계획이다. PLC 및 리모트 I/O나 게이트웨이와 같은 I/O 블록의 모든 제품군에 웹서버 기능을 탑재시킨다는 것이 우리 터크의 기술전개 방향이다.

이와 함께, 터크의 모든 제품들에 웹 비주얼라이제이션 기능을 탑재해서, 작업자가 인터넷에 접속하면 현장의 상태를 언제 어디서나 볼 수 있도록 웹 베이스의 시각화 기술을 전개해 나갈 계획이다. 이들 제품 및 기능들은 올 2016년에 모두 출시가 될 예정이다.

즉, 센서단의 데이터를 수집하고, 그 데이터를 분석해서 시각화시키고, 모바일로 볼 수 있게 해서, 이것을 클라우드 기반으로 제공하는 것이 터크의 기술개발 방향이다.

-멀티 프로토콜이 고객에게 제공하는 이점은 무엇인가.

▲터크의 멀티 프로토콜은 스스로 알아서 마스터를 찾아가는 것이 가장 중요한 기능이다.

멀티 프로토콜은 하나의 I/O block으로 별도의 변경 없이 Ethernet/IP, Modbus TCP 그리고 Profinet 통신을 연결할 수 있게 해주는 제품이다.

터크는 IO-Link 통신 제품들을 지속적으로 확대시켜 나가고 있다. 계기 단의 센서들은 물론, 기존의 일반 센서 및 액추에이터도 터크의 I/O 허브를 통해 IO-Link 시스템 적용이 가능하다.

이 장치는 전원이 들어가는 즉시 현장의 ‘Active’ Protocol을 자동적으로 감지하여, 이 Protocol에 맞추어 작업을 수행한다. 만약 이 3가지 Protocol 중 ‘Active’한 protocol이 감지되면, 나머지 2가지 Protocol에 대해서는 장비가 자동적으로 거부하게 되는 방식이다.

멀티 프로토콜은 사용자가 각각의 프로토콜에 맞는 재고를 가지고 있지 않아도 되기 때문에, 재고를 줄여주고, 엔지니어링 작업 역시 줄여준다. 또한 한 가지 디바이스를 대량으로 구입하게 되기 때문에, 표준화하기가 쉽고, 전 세계에 산재해 있는 글로벌 업체들의 물류 업무를 향상시켜준다.

-향후 게이트웨이의 기술이 어떻게 진화해 나갈 것으로 예상하나.

▲다음 세대의 게이트웨이는, 한 개의 모듈에서 표준 이더넷과 리얼타임 이더넷을 같이 전송할 수 있도록 기능이 발전되어 나갈 것으로 보인다.

-터크의 인더스트리 4.0 전략은 무엇인가.

▲첫 번째 전략은 터크의 자체적인 데이터베이스를 만들어, 여기로 고객들의 데이터를 보내서 대시보드 형태로 고객이 원하는 분석 자료를 제공하는 것이다.

두 번째는 이미 별도의 데이터베이스를 가지고 있는 고객에게는 고객이 자신의 생산공정 상의 정보를 웹상에서 볼 수 있도록 비주얼라이제이션 기능을 탑재해 나간다는 것이 우리 터크의 중장기 전략이다.

멀티 프로토콜. Profinet이나 EtherNet/IP, Modbus TCP의 EtherNet 기반 네트워크 중 활성화된 프로토콜을 자동으로 인식하고 작동시킨다.

-IIoT 및 인더스트리 4.0과 관련해서 예상되는 중요한 기술변화로는 어떤 것을 꼽나.

▲센서단과 컨트롤러 단, ERP 단으로 이루어지는 제조 시스템 아키텍처에서, 현재 인더스트리 4.0이나 IIoT와 같은 트렌드에 의해 제조의 IT기술과 OT 기술이 빠르게 융합이 되고 있다. 현재 IT 기업들이 기존의 사업영역을 확대해 공장의 OT 단으로 진입해 들어오고 있기 때문에, 언젠가는 PLC나 HMI와 같은 영역이 사라질 수도 있다. 지금은 PLC 때문에 EtherNet/IP나 Profinet과 같은 이더넷 통신 프로토콜이 나뉘어져서 존재하지만, IT기업들이 센서 또는 I/O와 직접 통신해서 연결하는 기술이 분명히 진행이 될 것이기 때문에, 향후에는 특정 이더넷 통신 프로토콜이 필요 없어지게 될 것이고, I/O에서 컨트롤 기능을 담당하게 될 것으로 예상된다. 이 말은 특정 하드웨어에 대한 의존성이 사라지는 오픈 플랫폼과도 연결이 된다.

-마지막으로 터크에서는 최근 몇 년 전부터 솔루션 비즈니스를 확대하고 있다. 성과가 어떠한가.

▲솔루션 사업은 한국이 가장 활발하게 진행이 되고 있고, 성과가 나오고 있다.

글로벌 시장의 사례를 하나 예로 든다면, 자동차 회사의 Tier1에서 RFID로 차 범퍼를 트래킹해서 제조와 ERP를 연동시킨 프로젝트가 있다.