지난 2016년부터 핸드폰과 관련된 디스플레이 및 반도체 업계의 대규모 투자와 이차전지 업계의 투자가 이어지면서, 모션 컨트롤(Motion Control) 및 서보(Servo) 시장이 그야말로 ‘대박’을 맞았다. 호황을 맞아 물건이 없어서 납품을 못하는 현상까지 대두되면서, 지난 2017년 이 업계의 선발업체인 한국미쓰비시전기를 비롯해서, 한국야스카와전기나 한국오므론 등의 일산(日産) 서보 업체들이 사상 초유의 매출을 달성한 것으로 나타났다.

올 2018년 역시, 중국의 프로젝트가 다수 예정되어 있는데다, 국내 디스플레이 및 반도체, 이차전지 업계의 투자가 이어지고 있고, 자동차 업계의 투자도 예상이 되면서, 지난해에 이어 국내 모션 컨트롤 및 서보 시장은 호황을 보일 것으로 예상이 된다.
 

현재 모션 컨트롤 및 서보 분야는 인더스트리 4.0이나 스마트 팩토리와 같은 제조 트렌드에 맞춰, 유지보수 및 사전예방, 안전성 등이 강화되고 있는 것이 추세. 또, 로봇과 서보, 비전 구분 없이 하나로 제어할 수 있는 기술 역시 트렌드로 자리 잡아 가고 있다. 드라이브와 모터가 합쳐진 분산 드라이브나 원 케이블(One Cable Connection) 서보 제품들이 잇달아 선보이고 있는 것도 이 분야의 기술 트렌드를 보여주고 있다.
 

특히, 리니어 모터를 이용한 이송시스템이 다품종소량 생산, 커스터마이징 생산을 지향하는 인더스트리 4.0의 트렌드와 맞물려, 성장이 예상되는 시장으로 급격하게 부상하면서, 지멘스를 비롯한 보쉬렉스로스, B&R, Beckhoff 등의 글로벌 자동화 기업들이 이 시장에 속속 진출하고 있는 것도 주목할 만한 부분. 주력 모션 컨트롤 및 서보 업체들의 최근 행보를 취재했다.

 

⑤트라이텍

“최근 서보 드라이브 제품들은 콤팩트한 디자인과 더불어, 안전기능과 효율적인 에너지 관리 기능을 강조”

 

트라이텍 이명복 부장

 

Q. 지난 2017년 국내 모션 제어(Motion Control) 및 서보(Servo) 시장을 어떻게 평가하나?

지난해는 반도체 및 IT 산업의 슈퍼 사이클로 인해, 과거 어느 때보다 모션 컨트롤 시장이 호황을 누렸다고 본다. 주로 일본 업체의 성장이 두드러진 가운데, 국내 토종 모션 업체들도 약 50% 이상의 높은 성과를 거두었을 것으로 예상이 된다. 이러한 성과는 OLED 분야에 대부분 집중된 것으로 보이는데, 애플과 삼성의 OLED 투자가 모션 컨트롤 시장을 이끄는데 중요한 역할을 한 것으로 생각된다.

 

Q. 2017년 트라이텍의 모션 컨트롤 비즈니스 성과는 어떠했나?

국내시장에서 BECKHOFF의 모션 사업은 전년 대비 약 10% 정도 감소했다. 이는 일본 벤더뿐만 아니라, 국내 토종 브랜드와의 경쟁이 지나치게 심화된데다, 설비 투자를 위한 제품 선정에 있어, 기존에 적용된 시스템을 안정적으로 확장하고자 하는 측면이 강해 새로운 제품을 검토할 기회가 많지 않았던 것이 원인으로 분석된다. 또한, 주요 매출처의 프로젝트 지연 또한, 매출 감소의 요인으로 꼽힌다.

그러나 2017년은 BECKHOFF 모션의 새로운 어플리케이션을 확보한 한 해이기도 하다. 공작 기계의 CNC와 리니어 모션인 XTS에 대해 새롭게 수주를 확보했는데, 이는 우리 트라이텍에게 매우 고무적인 성과다. 이러한 긍정적인 결과는 올해 2018년에도 계속 이어질 예정으로, 이 CNC와 XTS는 올 2018년에도 사업 측면에서 매우 기대가 되는 어플리케이션에 해당한다.

 

Q. 어떤 업체로부터 XTS의 레퍼런스가 확보가 됐나?

 

지난해, 장비업체를 통해 모 디스플레이 업체에 납품이 결정되어 있다. 현재도 2~3개의 프로젝트가 XTS 적용에 대한 검토를 진행하고 있다.

 

AX8000시리즈 서보드라이브 및 서보모터모션(사진. 트라이텍)

 

Q. 올 2018년 국내 모션 컨트롤 시장을 어떻게 예상하나?

2018년 모션 컨트롤 시장은 반도체 및 IT 산업의 슈퍼 사이클이 얼마나 지속되느냐에 따라 영향을 받을 것으로 보인다. 대부분 올해도 지난해 비즈니스 결과 수준을 예측하고 있지만, 다양한 변수가 존재할 것으로 보인다. 특히, 최근 애플의 배터리 게이트로 인해 얼마나 많이 소비자들이 애플 제품을 구매할 지에 대한 고민과, 삼성전자에서 D램 공급을 얼마나 늘릴 지에 대한 결정이 2017년부터 진행된 슈퍼 사이클의 지속여부를 결정할 것으로 예상된다.

 

Q. BECKHOFF의 서보 모터 및 서보 드라이브 제품 라인업에 대한 간단한 설명을 부탁한다.

BECKHOFF의 모션 제품은 크게 슬라이스 터미널 형태의 콤팩트 모션 제품과 일반 서보 드라이브 및 모터, XTS로 나뉜다. 서보 드라이브는 0.2KW에서 12KW까지 지원하며, 서보 모터는 0.2Nm에서 180Nm까지 지원한다.

Q. 현재 트라이텍이 국내 시장에서 주력으로 사업을 전개하고 있는 모션 컨트롤 제품은 무엇이며, 주력 제품의 특징은 무엇인가?

BECKHOFF는 4~5년 전부터 다양한 종류의 모션제품을 라인업하고 있다. AX5000 시리즈를 시작으로, AX8000, 콤팩트하고 소형화된 터미널 서보 드라이브인 EL72xx 제품 등을 계속 추가함으로써, 모션 컨트롤 회사의 면모를 갖춰가고 있다. 특히 리니어 모션군인 ‘XTS’는 기존 컨베이어 시스템의 개념을 바꿀 수 있는 획기적인 제품으로, 다양한 분야에서 적용되고 있는데, 국내에서도 XTS 제품을 이용하여 적용할 수 있는 어플리케이션을 적극적으로 모색하고 있다.

 

Q. XTS와 같은, 리니어 모터를 이용한 새로운 이송 시스템들이 속속 출시되고 있다. 경쟁사의 시스템에 비해 XTS가 갖는 차별화된 장점은 무엇인가?

BECKHOFF의 XTS는 이송을 목적으로 하지만, 이송 중에 공정도 포함이 된다. 이송을 하면서 비전으로 검사를 한다든가 하는 것이 그 예로, 이송과 공정을 함께 진행하게 되면 공간도 절감되고, 생산성도 향상된다.

즉, XTS는 포장 업체뿐만 아니라, 반도체 및 IT 분야에서 소량 다품종 생산품을 이송하는 어플리케이션과 비전 및 검사공정을 결합해 설비의 공간을 최소화함과 동시에 생산성을 향상시키는 장점이 있다. 특히, 비전을 활용한 검사공정의 경우 제품의 이송 중에 공정이 이루어지는데, 이 때 위치 및 속도 정밀성이 시스템의 성능을 좌우하게 된다. XTS는 200mm/s에서 ±0.15mm의 정밀성을 보증하고 있어, 이러한 정밀 공정에 매우 적합한 시스템이다.

조립자동화 또는 비전 검사라인이 주 타깃 시장으로, 비전과 XTS를 함께 사용하면 큰 효과를 얻을 수 있다.

 

EtherCAT 플러그인 모듈인 EJ 터미널에 DC모터와 서보 모터, 스테퍼모터가 연결되어 있다. 이 제품은 보드 자체가 케이블링으로 하드와이어링이 없어지게 되며, 사용자 프로젝트에 맞게끔 설계를 할 수 있다(사진. 트라이텍).

 

Q. 최근, 서보모터를 서보 드라이브에 통합한 분산 서보 드라이브가 새롭게 출시됐는데, 이 제품이 출시된 이유는 무엇이며, 이 제품에 대한 시장 확대 전략은 어떻게 전개해 나갈 예정인가?

AMP8000 분산 서보 드라이브는 장비 공간 및 제어캐비닛 공간에 대한 요구사항을 줄이기 위해 출시됐다. AMP8000의 드라이브 통합은 매우 콤팩트한 디자인을 특징으로 최적화된 설계를 제시한다. 또한, 하나의 케이블로 EtherCAT 신호와 전원을 공급하는 ‘EtherCAT P’ 기술이 적용됨으로써, 제어 캐비닛 내부의 드라이브 기술 공간을 단일 커플링 모듈로 줄일 수 있다.

이러한 분산 드라이브 시스템은 생산 공장의 공간이 매우 협소한 반도체 생산 설비에서 큰이점이 있을 것으로 보이며, 이 제품에 대해 현재 주요 거래처에서 적용을 검토하고 있다.

 

STO가 탑재된 EL7201 서보터미널은 OCT(One Cable Technology)기능으로 모터연결에 필요한 케이블비용과 공간을 최소화한다. 모터는 AM8100 서보모터(사진. 트라이텍).

Q. 서보모터를 서보 드라이브에 통합한 제품은 다른 경쟁사들도 이미 개발을 해서 판매를 하고 있다. AMP8000은 현재 시장에 나와 있는 제품 들과 어떤 점이 다른가?

AMP8000의 핵심은 EtherCAT P 기술을 적용 했다는 것이다. 파워를 EtherCAT P 즉 네트워크 로 제어를 한다는 것이다. 네트워크로 신호와 파워를 제어하게 되면, 노이즈에 대한 걱정이 없어진다. 이것이 AMP8000의 강점이다.

 

BECKHOFF 서보모터 및 서보 드라이브 제품군(사진. 트라이텍)

Q. AX8000시리즈 서보드라이브 및 AM8000 서보모터는 기존에 시장에 나와 있는 제품들과 어떻게 차별화되나? 또 국내시장에서의 판매 현황은 어떠한가?

AX8000 다축 서보 드라이브의 차별화된 점은 EtherCAT을 기반으로 강력한 FPGA와 멀티코어 ARM 프로세서를 결합함으로써, 제어 사이클 주기가 매우 짧아 고정밀, 고성능 제어를 가능하게 하며, 콤팩트한 크기로 공간을 절약한다는 점이다. 또한 드라이버 설치 및 모듈 간 연결이 간편하게 구성되어 있으며, OCT(One Cable Technology 모터 파워와 엔코더 케이블 단일화), Safety 기능이 적용되어 있어, 모터의 연결이 단순화되고, 안정성이 높아진다.

AX8000 시리즈는 2017년부터 검토를 시작 하여 2018년부터 적용이 될 예정인데, 첫 번째 수주가 자동차 엔진 및 헬기 조정기 검사기 어플 리케이션에서 확보가 될 것으로 예상이 된다.

 

리니어 모션 시스템 ‘XTS(사진. 트라이텍)’

Q. 글로벌 시장에서와는 달리, 국내 자동화 시장에서 BECKHOFF는 I/O나 PC 업체로서 인지도가 높은 편이다. 모션 컨트롤 및 서보 영역에서 BECKHOFF의 경쟁력은 어떻게 설명될 수 있나?

BECKHOFF는 단순한 P2P부터 CNC까지 모든 제어기술을 확보하고 있기 때문에, 통합 시스템을 구축할 수 있다. 델타로봇은 물론 6축 다관절 로봇까지 자체 기술로 제어가 가능하며, 여기에 최근 비전 시스템까지 추가를 했다. 고성능 의 프로세서가 필요한 비전 처리시스템도 BECKHOFF의 멀티코어 IPC와 TwinCAT 비전을 이용하면, 멀티코어 분산기술을 이용하여 IPC의 리소스를 효율적으로 분산할 수 있으면서, 실시간 커널수준에서 비전 알고리즘을 처리함으로써 지연 없는 실시간 비전처리가 가능하다.

Q. BECKHOFF의 모션 컨트롤 제품군은 IIoT나 인더스트리 4.0과 같은 새로운 제조 트렌드에 맞춰 어떤 기술적인 변화가 있나?

인더스트리 4.0과 같은 스마트 팩토리에서는 설비의 안전성과 에너지 관리 측면을 매우 중요하게 생각한다. 이에 대해 BECKHOFF 모션 드라이브는 DIN EN ISO 13849-1:2008 의 요구조건들을 완벽하게 충족할 수 있도록 설계되었으며, 에너지 관리에 대한 완벽한 기능과 방법론을 제공한다. 이러한 모션 드라이브는 BECKHOFF 의 제어기와 연결되어 MQTT 및 OPC-UA를 통해 상위 클라우드와 연결이 된다.

Q. 향후 모션 컨트롤의 기술 트렌드를 어떻게 예상 하나?

최근 서보 드라이브 제품들은 콤팩트한 디자인과 더불어, 안전기능과 효율적인 에너지 관리 기능을 강조하고 있다. 이것은 인더스트리 4.0과 스마트 팩토리와 같은 새로운 제조 트랜드와 맥을 같이 하는 것이다.

Q. 모션 컨트롤 및 서보 시장 확대 전략은 어떻게 전개해 나가고 있나?

국내에서는 일본 모션 컨트롤 업체들의 시장점유율이 높기 매우 높은데, 이것은 가격 경쟁력과 이미 갖추어진 인프라가 주요인인 것으로 생각된다. 특히 이러한 현상은 아시아 시장에서 두드러지는 특징이라고 할 수 있는데, BECKHOFF도 최근 들어, 아시아 시장에 맞는 제품들의 출시를 서두르고 있다.

 

예를 들어, 콤팩트한 IPC인 C6015나 엔트리 레벨 터치 패널인 CP6900 등이 있는데, 서보 드라이브 부분에서도 이러한 제품들이 출시될 것으로 예상이 되며, 시장에서 요구사항이 있으면 제품을 출시할 수 있도록 BECKHOFF 측에 적극적으로 제안하고자 한다.

그 전에, 이미 출시되어 있는 콤팩트 모션 제품과 AX8000 등을 이용하여 공간 집약적인 어플리케이션이나, 고속 고정밀 어플리케이션을 발굴하여 접근할 계획이다. 또한, XTS 관련 어플리케이션을 적극적으로 제안하여, 시장을 확대해 나갈 수 있도록 노력할 예정이다.

Q. BECKHOFF의 향후 신제품 및 기술 업그레이드 계획은 어떻게 되나?

BECKHOFF는 모션 업체 중에서도 새로운 기술을 선도적으로 개발하여 제품을 출시하는 기업 가운데 하나다. 예를 들어, 다채널 서보드라이브, OCT(One Cable Technology), XTS 리니어 드라이브, 분산 드라이브 시스템 등이 이에 해당된다. 이는 시장에서 요구되는 트렌드에 맞게 제품들을 출시하기 위한 노력의 하나로, BECKHOFF에서는 앞으로도 새롭고 시장에 적합한 기술을 개발해 선보일 예정이다.

이와 더불어, BECKHOFF는 고속ㆍ고정밀 어플 리케이션을 위한 향상된 기능을 제공하고자 노력하고 있다. 예를 들어, 모션 시스템의 튜닝의 최적화를 위한 Bode Plot 분석기능과 세컨드 엔코더를 이용한 부하의 흔들림을 방지할 수 있는 제진 기능 등이 추가됐다.

또한, 소용량의 드라이브를 라인업 중에 있다. 터미널 형태로 공간을 작게 차지하면서, 효율이 높은 제품으로 출시될 것으로 예상된다. 이 제품이 출시되면 GMC 시장을 보다 효과적으로 공략할 수 있게 된다.