반도체, 전자, 디스플레이, 식음료, 자동차 분야를 중심으로 한 비전센서(Vision Sensor)의 수요가 크게 확대되고 있다. 단순한 검사공정에서 그동안 사람이 담당하던 제품의 불량 여부와 유무를 검사하는 일을 비전이 빠르게 대체해 나가고 있는 것이다.
제품들이 과거에 비해서 더욱 소형화, 정밀화되면서 불량률을 낮추기 위해 제품 및 부품을 더욱 정확하게 검사하는 것이 중요해지고 있고, 자동화가 진행되면서 휴먼에러를 방지할 수 있는 어플리케이션에 활용할 수 있는 제품 가운데 하나가 비전센서라는 점에서, 앞으로 비전센서의 수요는 계속 증가할 것으로 예상되고 있다.
특히, 비전 기술이 발전해 나가면서, 기존의 센서로는 검사할 수 없었던 영역까지 비전센서로 검사를 할 수 있게 되면서, 앞으로 비전센서가 기존 센서의 수요를 상당 부분 대체할 수 있을 것이라는 전망이 설득력을 얻어 나가고 있다.
이러한 기술 및 수요변화 뿐만 아니라, 비전센서 업계도 크게 변화해 나가고 있는데, 가장 관심을 끌고 있는 것은 국내 센서 및 제어업계를 대표하는 오토닉스가 비전센서를 국산화하고 본격적인 시장 확대에 나서고 있다는 점이다.
비전 업계 전체적으로 인수합병도 활발하게 이루어지고 있는데, 우선 발루프(Balluff)는 지난해 메트릭스 비전(Matrix Vision)을 인수하면서, 스마트 카메라 라인업을 확대하고 있으며, 올해 4분기 안에 PC 기반으로 하는 머신비전을 출시한다는 방침이다. 또, 오므론(Omron)은 지난해 마이크로 스캔을 인수했으며, 코그넥스(Cognex)는 지난해, 딥러닝 소프트웨어 제조업체인 비디 시스템즈(ViDi Systems)를 인수한 이후, 최근 딥 러닝 기반의 산업 이미지 분석 소프트웨어인 ‘코그넥스 비디 스위트(Cognex ViDi Suite)’를 출시하면서, 관련업계의 주목을 받고 있다.
비전센서 5개 사의 행보를 취재했다.

①바우머코리아

“비전 전 제품에 대해 본사에서 KC 인증 받고 있어”

바우머코리아 차민철 부장

-바우머가 비전 분야에서 지난해 좋은 성과를 얻었다는 평가다. 어떤 분야를 중심으로 수요가 확보 됐나?
▲S사 해외공장 프로젝트로부터 가장 큰 매출을 확보했고, 이외에도 H사, L사 등을 중심으로 비전 분야에서 큰 성장을 달성했다.

-주로 비전센서 매출인가?
▲대부분 스마트 카메라가 아닌, 산업용 카메라로 확보된 매출이다. 스마트 카메라로 전년도 대비 150%의 매출 성장을 달성했다. 작년에는 바우 머에서 29㎜×29㎜의 Global Shutter CMOS 센서를 탑재한 경제적인 산업용 카메라들을 출시하면서, 기존의 바우머의 고해상도 제품과 함께 매출을 이끌었다.

-바우머의 비전 관련 제품 포트폴리오에 대한 간단한 설명을 부탁한다.
▲바우머의 비전 제품군으로는 스마트 비전인 VeriSens(이 제품은 지난해 바우머 본사에서 센서 제품으로 포함을 시켰다)와 디지털 산업용 카메라 두 가지가 있다.

VeriSens는 센서 형식의 완전한 화상처리 시스템으로, 콤팩트하며, 산업용으로 적합한 하우징 안에 이미징 센서, 조명, 광학장치, 하드웨어/소프트웨어, 예를 들어 PLC 연결을 위한 이더넷과 디지털 인터페이스가 통합되어 있다. 통상적으로 비전센서는 기존센서와 유사하게 특정작업을 수행할 수 있도록 PC에서 한 번만 설정하면 된다. VeriSens는 해상도, 조명, 알고리즘소 등에 따라 6가지 정도의 모델이 있다.

작년에는 제품의 하드웨어 성능을 업그레이 드한 신규 모델이 출시되어, 이전 모델보다 더 빠른 영상처리 속도와 높은 검출력을 실현했다. 그리고 Industry 4.0에 맞춰서 PROFINET과 EtherNet/IP를 지원한다.

스마트 카메라 VeriSens(사진. 바우머코리아)

-VeriSens는 조명은 어떤 것들이 지원되나?
▲화이트와 IR 두 가지가 지원되며, 조명 컨트롤러가 내장된 제품도 있다.

바우머는 비전센서(스마트 카메라)보다 산업용 카메라에 대한 비중이 높다. 따라서 산업용 카메라 제품은 VeriSens에 비해 라인업이 다양하다. GiGE 및 USB, 10GiGE, CAMERA Link, GENiCAM을 지원하는 EX/CX시리즈, LX시리즈 및 QX시리즈 등 약 10가지 정도의 모델이 라인업되어 있고, 30만 화소부터 47만 화소까지 출시되어 있다.

센서가 CCD에서 CMOS로 넘어오면서, 그리고 GiGE 시장이 커지면서, 모델 라인업이 다양해졌다. 소니의 Pregius와 ON Semiconductor의 PYTHON 센서를 탑재한 EX/CX 시리즈는 Global shutter CMOS로, 작년 초부터 출시되어 기존 CCD 센서를 대체하고 있다.

-VeriSens는 나온 지가 얼마나 됐나? 또, 주 수요처는 어디인가?
▲VeriSens는 2005년에 출시가 돼서, 시장에서 약 12년 동안 판매가 됐다.

VeriSens는 LCD 카메라 렌즈 바코드 리딩 하는 수요와 자동차 바코드 리딩 수요가 많고, 제약ㆍ패키징 분야는 저가 스캔을 선호하기 때문에 VeriSens 수요는 많지 않다. 우리 바우머코리아에서는 최근, VeriSens로 물류분야 협업로봇 진출을 시도하고 있다.

VeriSens는 바우머의 우수한 소프트웨어 때문에 비전 세팅과 교육이 쉽기 때문에 비전문 가들도 손쉽게 생산라인에 적용 시킬 수 있으며, 머신비전은 고비용이고 어렵다는 인식을 바꿔가고 있다.

-VeriSens의 장점은 어떻게 설명할 수 있나?
▲바우머 제품의 장점인 안정성과 고품질이 그대 로 적용되어 있고, 수년간 보완된 소프트웨어 기술 로 인해서 누구나 쉽게 사용할 수 있다. IP67/69 등급으로 되어 있어서 견고하며, 열악한 작업환경 뿐만 아니라 높은 안전성을 요구하는 산업현장 에도 사용되고 있다.

-IP67/69 등급이면 식음료 분야에서 선호할 것 같은데.
▲독일이나 스위스 등 유럽에서는 VeriSens가 더 많이 판매되는 것으로 알고 있다. 실제로 국내에서 모 식음료업체에 기술지원을 했다. 스위스 장비업체가 납품한 장비에 VeriSens가 장착되어 있었던 경우다. 유럽지역에는 스마트 비전이 활성화되어 있는 것 같은데, 한국은 반도체ㆍFPD 에 관련된 EA 산업이 발달되어 있고, 설비의 모듈화보다는 인라인화되는 경향이 있다. 따라서 한대의 설비에 수십 대의 카메라가 적용되는 사례가 많으며, 이 때문에 안정성과 품질이 우수한 바우머 카메라에 대해 고객들이 크게 만족하는 것 같다.

-IP67 등급 제품이 자동차 분야에도 사용이 되나?
▲자동차 분야에서도 오일 때문에, IP67 등급의 제품이 사용된다. 또한 Verisens의 PROFINET, EtherNet/IP가 Industry 4.0을 준비하는 기업 들에게 좋은 호응을 얻고 있다.

-알고리즘은 속도가 어떻게 개선이 됐나?
▲신규 모델이 기존 모델 대비 두 배 정도 빨라졌 다. 이는 내부 부품들의 성능이 향상되었기 때문인데, 실제로 이전에 검출하지 못했던 대상체를 검사할 수 있게 됐으며, 속도가 향상되면서 양산설비에 적용되는 사례도 있고, 모 경쟁업체에서 리딩을 못하는 제품이라든가, 검출을 못했던 제품들을 우리 바우머의 VeriSens로 구현을 한 사례가 있다. 더 비싼 경쟁사 제품에 비해 우수한 성능이 검증이 된 사례다.

바우머 산업용 카메라(사진. 바우머코리아)

-VeriSens는 어떤 응용분야에서 강점을 지니나?
▲VeriSens는 여러 가지 기능을 동시에 검사해야 하거나, 부품위치가 가변적일 때 특히 효율적이다. 이것은 일반적으로 값싼 센서 시스템만으로 실현 할 수 있기 때문에, VeriSens는 비용적인 측면 에서 대단히 효욜적이다. 특히 육안검사에 효과적 이며, 접촉 없이 검사해야 하는 응용분야에 적합 하다. VeriSens와 같은 지능형 센서는 라인에서 배치를 검사해야 하거나, 획득한 데이터를 전달 해야 하는데도 최적의 구성요소이다.

-VeriSens와 산업용 카메라의 차이는 무엇인가?
▲VeriSens는 검사알고리즘, Digital I/O, 통신 프로토콜이 들어가 있어서 시스템이 가능하지만, 산업용 카메라는 검사 알고리즘이 없다. 산업용 카메라는 국내에서 많이 사용하는 MIL이나 코그넥스, MVtech, NI, Invigon, NORPIX 등의 서드파티 소프트웨어들을 모두 지원하고 있으며, 자체 검사 알고리즘을 사용하는 업체들을 위해서 Baumer SDK를 별도로 제공하고 있고, Windows 10, 리눅스 환경에서 C#, C++ 언어를 지원한다.

-산업용 카메라는 국내 시장의 요구에 맞춰 커스터마이징이 된 사례가 있나?
▲두 가지 사례가 있다.

한 가지는 스타트 익스포저 타임을 1usec으로 향상시켰다. 다른 경쟁사의 스타트 익스포저 타임은 보통 30~40usec인데, 국내의 모 고객 요청에 의해 1마이크로세크로 개선했다. 이를 통해 바우머의 3MP 이상의 산업용 카메라 제품은 스타트 익스포저 타임이 1usec으로 개선이 됐다. 이는 고속의 검사를 원하는 고객에게 필요한 기능 이며, 갈수록 On the Fly 방식을 선호하는 시장에 많은 어필을 하고 있다.

또 한 가지는 소프트웨어 측면에서 USB 3.0 카메라에서 안 되던 기능이 구현이 된 것이다. USB 3.0은 코드를 인식하면 몇 번째 포트에 연결되는지 모르는데, 바우머 제품은 몇 번째 포트에 연결이 되는지 포트 번호가 나오기 때문에, 설치ㆍ관리가 편리해졌다.

-VeriSens는 어떻게 시장을 확대해 나가고 있나?
▲과거에는 바우머 SI업체ㆍ대리점과 협력을 해서 사업을 전개해왔는데, 지난해 하반기부터 해외ㆍ국내 컴퍼넌트 제조회사들과 전략적으로 협업을 하고 있다. 특히, VeriSens는 바코드 2D 메트릭스 리딩율에 관해 전문가들 사이에서 인지도가 높다. 실제로 매출도 상당히 있다. 현재 바코드 2D 메트릭스 리딩하는 시장을 타깃으로 공격적으로 영업을 하고 있다. 실제로 국내의 OLED시장에 수백 대 씩 공급이 되고 있다.

-VeriSens는 몇 가지 검사가 가능한가?
▲검사 알고리즘은 20개고, 한 번에 32개까지 조합해서 집어넣을 수가 있다. 하나의 센서만으 로도 객체특성과 위치 및 텍스트(OCR/OCV)와 1D/2D 코드를 동시에 검사할 수 있다. 또한 모든 모델은 위치 추적을 위한 빠르고 정확한 360도 FEXLoc 알고리즘 등 위치 추적에만 4가지 종류의 알고리즘이 있다.

-VeriSens는 흑백 모델인가, 컬러 모델인가?
▲두 가지 모두 있다. 흑백모델이 먼저 나오고, 3년 쯤 전에 컬러모델이 출시됐다. 바우머에서는 컬러 모델에 투자를 많이 해서 inVISION TOP INNOVATION 2016 및 Vision Systems 2015 Innovators Awards 등의 상을 수상했다.

바우머 비전 제품군(사진. 바우머코리아)

-국내 비전센서 시장 경쟁판도를 어떻게 보나?
▲아무래도 일본 업체들이 시장의 많은 부분을 차지하고 있다. 이외 우리 바우머 같은 유럽ㆍ북미 제품 등이 시장을 점유하고 있다. 업체별로 각 강점이 있는 산업군이 있는 것 같다.

-비전센서의 기술 트렌드를 어떻게 예상하나?
▲딥러닝이 화두가 되고 있는데, 바우머에서는 카메라에 FPGA를 탑재한 LXG 시리즈가 있으며, 2MP에서 20MP 해상도를 구현한다. 카메라에서 직접 이미지 전처리를 수행하고 3D 프로파일을 직접 출력하기 때문에 고속처리가 필요한 어플리케이션이 적합하다.

머신비전은 어떤 경우에는 이미지를 분석하는 것보다 전처리를 어떻게 쓰느냐에 따라 속도나 검출결과가 달라진다. LXG.P 시리즈는 탑재된 FPGA에 이미지 전처리 알고리즘을 프로그래밍할 수 있다. LXG.P의 3D 프로파일을 프로그래밍하면, 2K와 4K를 초당 수천라인까지 얻어 낼 수 있다.

-VeriSens 시장 확대 전략은 어떻게 전개해 나가고 있나?
▲앞서 얘기한 대로, 국내외 컴포넌트 제조사들과 협력을 하고, 우수한 품질과 높은 가성비로 경쟁사 들과 성능 경쟁을 통해서 시장을 확대해 나갈 방침이다.

-지난해 바우머코리아는 전체적으로 사업성과 가 어떠했나?
▲지난해, 전년에 비해 전체적으로 20% 넘게 성장을 했다. 반도체, 디스플레이 수요가 많았고, 특히 비전 전 제품에 대해 본사에서 KC 인증을 받고 있다.

-비전 관련 목표치는 어떻게 되나?
▲반도체 및 디스플레이, 자동차 시장을 타깃으로 전년대비 50% 성장을 목표로 하고 있다.

Low-end 제품부터 High-end 제품, 그리고 스마트 제품까지 라인업을 모두 갖추고 있는 바우머는 컴포넌트 일원화와 높은 품질을 요구하는 국내 대형업체들과 접촉할 기회가 많아질 것으로 기대하고 있고, OEM 업체들을 대상으로 한 영업도 확대해 나가고 있다. 작년과 올해는 계속해서 메이저 공급업체들과 접촉을 많이 하고 있다.

-바우머는 회사차원에서 어떤 것이 관심사 인가?
▲고객들의 니즈에 대한 만족도를 높이고, 고객 설비에 대한 상품적 가치를 올리는 방법을 함께 모색하고 있으며, 올해 출시될 Global reset 기능 의 Rolling shutter camera- 47MP 카메라의 시장 공략, 한국시장이 원하는 고해상도 카메라의 수요 예측 및 80MP/120MP 해상도 카메라에 대한 개발 시기, 10GigE 시장을 어떻게 확보할 것인가 하는 점이 우리 바우머 내부적으로 이슈다.