유선기술을 대체하는 무선기술이 스마트팩토리 좌우한다
  • 박관희 기자
  • 승인 2018.10.06 16:30
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사람과 설비, 기계와 로봇을 연결하는 스마트팩토리에서 무선기술의 중요성이 증대되고 있다. 노동의 생산성을 높이고, 불량률은 낮추며, 작업자의 안전은 보호하고, 이를 통해 매출의 상승을 이끌기 때문이다.

무선통신 통해 생산성 향상, 매출 증대로 이어져

[인더스트리뉴스 박관희 기자] 스마트팩토리 고도화가 진행되지 않은 공장에서 쓰고 있던 블루투스나 와이파이와 같은 무선통신기술은 통신거리가 짧아 특정 영역을 벗어나면 통신이 불가능해 대규모의 공장에서 활용하기에는 무리가 따른다. 지난해 한국전자통신연구원(ETRI)은 국내 최초로 이동통신 기술을 스마트팩토리 생산 자동화 시스템에 적용, 산업용 사물인터넷(IIoT) 시연에 성공했고, 이는 공장을 무선으로 원격제어 하는 길이 열렸다는 것을 의미한다.

스마트팩토리 구축 과정에서 무선통신 환경의 중요성이 증대되고 있다. [사진=dreamstime]
스마트팩토리 구축 과정에서 무선통신 환경의 중요성이 증대되고 있다. [사진=dreamstime]

ETRI의 스마트팩토리 통신환경은 스마트폰 방식의 셀룰러(Celluar) 이동통신기술을 적용, 기지국이 서비스하는 반경 내에서 안정적인 통신이 가능토록 만들었다. 공장 내부뿐 아니라 공장과 소비자간 물류·유통 단계에서도 통신이 가능케 된 길을 열었다.

최근 스마트팩토리가 본격화되면서 무선 통신 환경의 중요성이 강조되고 있다. 자동화 제조 현장에서 널리 사용되는 유선통신 기술은 무선통신에 비해 신뢰도는 높지만 이동작업에 적합하지 않아 배선과 안전 부분에 대한 개선의 여지가 많고, 공정의 변화에 따른 공장 재배치나 기계나 로봇의 이동시 공장전체에 대한 유선통신망 재배치 등의 불편이 요구돼 무선기술을 적용하는 스마트팩토리 필요성이 높아지고 있다.

비단 ETRI의 경우가 아니더라도 현재 ICT를 통한 스마트팩토리는 데이터수집 과정과 데이터분석, 그리고 제조과정의 운영 효율화 프로세스를 거친다. 데이터수집 과정에서는 제조 환경 통합 유선 네트워크, 모바일 업무환경을 위한 WIFI 무선 네트워크, LPWA 기반 IoT 센서 네트워크, PLC, HMI 등 제조설비 자동화 지원, 표준이더넷 인프라 지원과 진동과 온도, 습도 등 센서와 센서컨트롤러 지원통신 모듈 지원 등이다.

데이터분석 과정에서도 통신은 중요하다. 엣지 컴퓨팅과 설비 데이터 저장‧패턴 분석, MES와 SCADA 등 생산자동화 솔루션 지원, 엣지 컴퓨팅 장비에서 MES 지원 등의 과정에서 통신은 이뤄져야 하기 때문이다. 가상화를 필두로 하는 제조 과정의 운영 효율화의 영역에서는 제조 환경을 통합 모니터링 해야 하고, 기기와 게이트웨이 관리, ERP/CRM 등 기업 IT 운영이 필요하다.

무선기술을 적용해 스마트팩토리 구축을 지원하는 업체 관계자는 “스마트팩토리 구축을 위한 전 과정에서 통신기술의 역할이 우선되고, 이런 통신영역에서도 무선통신 환경 구축이 스마트팩토리의 발전과 가속화를 앞당긴다”고 밝혔다.

지난해 한국전자통신연구원은 셀룰러(celluar) 이동통신기술을 통해, 국내 최초로 이동통신 기술을 스마트팩토리 생산 자동화 시스템에 적용했다. [사진=한국전자통신연구원]
지난해 한국전자통신연구원은 셀룰러(celluar) 이동통신기술을 통해, 국내 최초로 이동통신 기술을 스마트팩토리 생산 자동화 시스템에 적용했다. [사진=한국전자통신연구원]

그는 이에 더해 설비데이터와 센서정보를 IoT 센서망을 통해 실시간 생산설비정보를 수집할 수 있는 저전력통신망이 대두되고, 수집정보에 대한 실시간 빅데이터 분석과 클라우드 서비스 제공, 또 모바일 환경에서 현장생산 현황과 업무지시 등의 환경구축이 필요하다고 밝혔다.

주요 기업에서도 무선기술의 활용사례가 눈에 띈다. 한화큐셀은 BLE기반 온‧습도 센서와 설비 통합관리에 대한 무선기술을 적용해 생산성을 향상시켰고, 현대기아자동차는 스마트 태그 기반 차량 생산 정보를 실시간 수집해 품질관리를 이뤘다. 에어리퀴드는 BLE 기반 커넥티드 인솔 프로젝트(Connected Insole Project)를 통해 작업자 안전을 확보했고, 포스코는 BLE 기반 환경 정보와 설비 관리를 통해 환경 안전을 담보할 수 있게 됐다.

IIoT 업계 관계자는 “스마트팩토리 구축 간 무선기술을 적용하면 에너지절감과 생산성 향상, 품질 제고와 물류혁신, 재고관리와 환경안전이 보장된다”면서, “다만 개발과 설계, 영업과 제조 등 각 분야별로 다양한 형태의 협업이 필요하고, 설비와 센서, 사람간 네트워킹화 과정에서 사이버시큐리티 등 보안 대응 방안의 구현이 필요하다”고 밝혔다.