[인더스트리뉴스 최기창 기자] 셰플러코리아는 새롭게 변하는 시장에 적극적으로 대응하기 위해 인더스트리4.0 조직을 새롭게 출범했다. 이를 통해 4차 산업혁명에 맞는 다양한 솔루션을 공급하겠다는 방침이다. 특히 다양한 센서 솔루션을 바탕으로 산업계의 다양한 니즈에 대응하고 있으며, 선진화된 센서 솔루션을 통해 국내 산업 경쟁력 확보에 기여하겠다는 각오다. 

Q. 현재 셰플러에서 개발하고 있는 센서 관련 솔루션이 있다면?

A. 셰플러그룹에서 1년 내 출시를 목표로 개발하고 있는 센서 솔루션 중 하나는 멀티채널 진동 모니터링 시스템이다. 멀티채널 모니터링 시스템은 셰플러가 약 10여 년 동안 시장에서 검증을 받은 솔루션인 SmartCheck라는 1채널 진동 모니터링 시스템의 멀티채널 버전이다. SmartCheck의 소프트웨어 인터페이스를 그대로 사용하기 때문에 누구나 이질감 없이 바로 사용이 가능하다. 또한 모듈 타입의 시스템으로 확장성도 매우 뛰어나다. 4채널을 기본으로 모듈을 확장하게 되면 최대 16채널까지 모니터링할 수 있다는 장점도 있다. 그동안 SmartCheck의 사양으로는 적용할 수 없었던 다양한 가능성이 실현된 것도 특징이다. 예를 들면 방수방진 등급이 IP67 이상을 요구하거나, 방폭을 요구하는 경우, 감시해야 할 주파수 영역이 SmartCheck의 주파수 범위를 벗어나는 경우 등에 대응해 멀티채널 시스템과 요구사항에 맞는 센서를 사용할 수 있게 됐다. 또한 연속공정을 구성하는 공장의 수많은 모터들을 모두 감시할 수 있는 무선 센서 솔루션도 개발 중이다. 무선 진동 센서에도 심혈을 기울이고 있다. 컨디션 모니터링 시스템의 도입 비용이 많이 감소한 것이 사실이다. 그러나 여전히 모든 설비에 적용하는 것은 큰 비용이 든다. 무선 센서를 사용하면, 설치에 드는 비용을 감소할 수 있어 상대적으로 비용에서 자유롭다는 것이 장점이다.

Q. 현재 센서의 발전 방향은 어떻게 평가할 수 있나?

A. 센서는 점점 더 스마트해지고 있다. 현재 상용화된 SmartCheck가 하나의 좋은 예다. 과거의 센서는 단순측정에 머물렀다. 그러나 현재 센서는 직접 신호처리를 하는 기능을 내장한 지능형 센서로 점점 발전하고 있다. SmartCheck는 1채널 진동센서로 센서에서 프로세싱을 통해 트렌드 분석, 스펙트럼 분석 등이 가능하다. 더불어 외부에서 받은 신호를 분석에 활용하기도 한다. 또한 내장된 소프트웨어를 통해 모니터링부터 측정과 관련된 설정, 간단한 분석도 할 수 있다. 이처럼 센서는 단순 측정의 역할을 넘어 자체적으로 측정된 값들을 해석하고 분석하는 능력까지 포함하고 있다. 이러한 센서들은 점점 무선화로 발전하고 있다. 특히 저전력으로도 스마트센서의 기능을 소화할 수 있게 되면서 다양한 무선 센서들이 출시되고 있다. 그러나 여전히 배터리를 사용하면서 생기는 문제점이 발생하고 있는 것이 현실이다. 결국 기술 발전을 토대로 자가발전 센서에 관한 관심이 커질 것으로 예상된다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해서 관심 있게 연구하고 있는 분야는 에너지 하베스팅(Energy Harvesting) 기술이다. 진동이나 물리적인 변화를 통해서 전기를 발전해 배터리를 충전하는 방식으로 배터리의 성능과 수명을 지금보다는 훨씬 길게 유지할 수 있을 것으로 보인다.

Q. 제조업체들이 센서를 효과적으로 활용하기 위한 방안은 어떤 것이 있나?

A. 우선 ‘문제’를 명확히 파악해야 한다. 문제가 명확하지 않고 요구사항이 모호한 경우가 많다. 이렇게 되면 센서를 도입하고도 아무런 효과도 보지 못하는 경우가 대부분이다. 두 번째는 단계적으로 시스템을 도입해야 한다는 것이다. 가능하면 소규모의 파일럿 프로젝트를 통해서 센서를 활용해 문제를 해결할 수 있는지, 센서를 도입해서 운영하는 데 어려움은 없는지 등을 확인해야 한다. 이 과정에서 시스템을 활용하기 위한 내부적인 업무도 점검해야 한다. 공급사로부터 시스템 운영에 대한 서포트를 받을 수 있는지도 확인해야 한다. 이러한 단계를 거친다면, 시스템 운영 방향을 잡는 데 많은 도움이 될 것이다. 셰플러는 사용자가 시스템을 잘 활용할 수 있도록 LTE 통신을 통해 일정 기간 시스템을 운영해주는 서비스를 공급하고 있다. 원격으로 시스템에 접속해 진동 상태를 모니터링 할 수도 있고, 트렌드 분석, 알림 원인에 대한 분석, 후속 조치 등에 대해서도 안내할 수 있다. 만약 이러한 서비스를 잘 이용한다면, 시행착오를 줄이면서 센서를 효과적으로 활용할 수 있게 된다.

Q. 센서나 센서 솔루션의 주요 이슈는 무엇인가?

A. 사실 센서만으로는 아무런 의미가 없다. 센서 솔루션이 필드레벨에서 이뤄지는 것이기 때문이다. 센서가 아무리 발전해도 결국 필드레벨의 계측기일 뿐이다. 아무리 스마트한 센서라도 얻어낸 데이터를 어떻게 활용하는지는 결국 상위 시스템에 달려있다. 따라서 현재 있는 시스템과 통합을 통해서 센서를 어떻게 활용할지는 SI업체(System Integrator)의 역량이 매우 중요하다. 센서의 데이터를 가지고 제어에 활용하거나 HMI로 사용자가 필요한 데이터를 표현해야 하기 때문이다. 따라서 셰플러코리아는 함께 할 수 있는 SI업체들을 모집하고 파트너십을 통해서 시장을 개척해 나갈 계획이다. 사실 셰플러코리아는 이미 e-f@ctory Alliance에 가입해 다양한 파트너 업체와 여러 프로젝트를 진행하고 있다.

Q. 센서 발전을 위해 앞으로 남은 과제는 무엇인가?

A. 센서 발전을 위한 중요한 과제 중 하나는 데이터 활용이다. 센서를 사용하는 이유는 객관적인 데이터를 기반으로 의사 결정으로 하기 위한 것이다. 현재는 이러한 의사 결정을 위해서는 일련의 분석 과정이 필요하며, 이는 사용자에게 부담이 될 수도 있다. 따라서 센서의 활용도를 높이기 위해서는 관련된 분석 알고리즘을 개발해야 한다. 신뢰성 높은 알고리즘이 크게 사용된다면, 앞으로 데이터 분석과 의사결정 과정에 전문가가 필요하지 않을 수도 있다.

Q. 센서 솔루션 관련해 앞으로 셰플러코리아의 계획은?

A. 셰플러는 베어링 제조업체로서 앞에서 소개한 설비의 상태 모니터링 분야 외에도 다양한 종류의 센서 솔루션들을 개발하고 있다. 로터리 베어링과 관련해서는 VarioSense와 SpindleSense 등이 있고, 리니어 가이드용 센서로는 DuraSense가 있다. VarioSense는 센서 베어링이다. 베어링 폭면에 7mm 정도의 센서링을 함께 부착해 베어링에서 발생하는 진동, 속도, 온도 등의 물리적인 정보들을 측정한다. 이는 제어 시스템에서 활용 가능하다. SpindleSense은 센서 베어링이 특정 애플리케이션에서 어떻게 활용되는지 살펴볼 수 있도록 하며, 스핀들 유닛 설계에 반영할 수 있다. SpindleSense의 센서링에는 6개의 변위 센서(경방향 변위센서가 120도 간격으로 3개, 축방향 변위센서가 120도 간격으로 3개)가 들어간다. 이를 통해 스핀들 베어링에 들어오는 실제 부하의 크기와 방향을 계산할 수 있다. 최종적으로는 공작물을 가공하는 순간 위험한 수준의 부하가 발생하면, 스핀들 유닛이 손상을 보호하는데 활용할 수 있다. DuraSense는 리니어 가이드 시스템용 센서 시스템이다. 이는 측정된 진동 데이터를 분석해 윤활 상태를 제어 시스템에 전달해 필요한 시점에 윤활이 될 수 있도록 한다.

셰플러코리아는 인더스트리4.0 조직을 새롭게 출범했다. 새롭게 변화하는 시장의 요구사항에 적극적이고 효과적으로 대응하기 위해서다. 셰플러는 선진화된 센서솔루션을 효과적으로 국내 시장에 소개할 계획이며, 국내 다양한 FA장비와 로봇, 공작기계 업체들이 4차 산업혁명에 맞는 신제품 개발을 진행할 수 있도록 기술지원을 아끼지 않을 계획이다. 앞으로도 국내 산업 경쟁력 확보에 기여할 수 있도록 하겠다.

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