ETG, “EtherCAT, 이더넷 제약 사항 해결해 진정한 리얼타임 퍼포먼스 구현”

‘EtherCAT Seminar Korea 2023’ 4년만에 열려

[인더스트리뉴스 최종윤 기자] 올해로 개발 20주년을 맞은 ‘EtherCAT(이더캣)’의 확장세가 여전히 가파르다. 최근 회원수 7,000사를 돌파하면서 전세계 최대 필드버스 조직으로 성장했다. 이더캣은 유연한 토폴로지를 가진 고성능 산업용 이더넷 기술이다. 저비용에 사용하기 쉽다는 큰 장점을 무기로 시장을 확대하고 있다.

EtherCAT Seminar Korea 2023이 12월 7일 서울 포포인츠 바이 쉐라톤 구로 호텔에서 열렸다. 2019년 이후 4년만에 한국에서 열린 이번 세미나에는 ETG 회원사 49개 업체, 130여명이 참석해 열기를 더했다. [사진=ETG]

이런 가운데 지난 12월 7일 EtherCAT Technology Group(ETG)에서 주최하는 EtherCAT Seminar Korea 2023이 서울 포포인츠 바이 쉐라톤 구로 호텔에서 열렸다. 2019년 이후 4년만에 한국에서 열린 이번 세미나에는 ETG 회원사 49개 업체, 130여명이 참석해 열기를 더했다. 백호프오토메이션, 프레스토솔루션, 에이디링크, 성심소프트, ICOP Technology를 포함한 다섯개 업체는 스폰서로 참가해 다양한 애플리케이션 사례를 발표하고 EtherCAT 데모를 선보이며 참석자들과 직접 소통하고 참여하는 시간을 보냈다. 전통적인 필드버스 시스템 동향은 물론, 이더캣의 기가비트 성능 및 사이버보안과 같은 현재 부각되고 있는 이슈에 대한 정보도 공유됐다.

EtherCAT, 이더넷 기반 필드버스 문제 해결

이날 EtherCAT Office Korea 정명오 부장은 현장에서 빈번하게 발생하는 ‘필드버스의 병목현상’ 문제점을 꼽고, 이더캣을 활용한 해결책을 제시했다. 정명오 부장은 “필드버스의 병목현상으로 실제 컨트롤러가 제 기능을 못하는 현상이 발생할 수 있다”면서, “마치 강력한 엔진을 가진 경주용 자동차가 그 힘을 받쳐주지 못하는 타이어들 때문에 경기에서 좋은 결과를 내지 못하는 결과와 유사하다”고 비유했다. 원인으로 정 부장은 △대역폭 활용도 △스텝 딜레이 △스위치 지연 문제를 꼽았다. 이 세 가지는 이더넷을 기반으로 하는 필드버스에서 제기되고 있는 근본적인 문제다.

정명오 부장은 이 같은 불합리한 요소들을 이더캣 기술로 제거할 수 있다고 강조했다. 정 부장은 “대역폭 사용량 같은 경우 이더캣은 하나의 디바이스가 하나의 프레임을 처리하는 게 아니고, 같은 기능을 하는 서브 디바이스들이 하나의 데이터 그램으로 처리하기 때문에 이더캣은 85~95%까지 대역폭을 활용할 수 있다”고 설명했다. 일반적으로 타 필드버스 같은 경우 대역폭 활용도가 5% 정도에 불과한 수준이다.

스텝 딜레이와 관련해서도 정 부장은 “필드 내에서는 여러 가지 이유로 많은 스텝이 사용되고 있다. 이 스텝을 지나오면서 지연이 발생한다”면서, “하지만 이더캣은 서브 디바이스, 슬레이브라고 하더라도 불과 70KB 밖에 되지 않을 뿐 아니라, 대부분의 처리들이 하드웨어에서 처리되기 때문에 스텝조차 가지지 않는 경우가 많다”고 설명했다.

또 일반적인 필드버스 같은 경우에는 리모트 IO 데이터를 마스터로 전달하기 위해 중간에 게이트웨이를 둔다. 마스터에서 주 프레임이 한 번에 처리되지 못하고 게이트웨이를 항상 거치게 된다. 이 같은 상황도 이더캣은 예외다.

정명오 부장은 “이더캣은 마스터에서 주는 프레임을 IO쪽에서 직접 받아 처리하는 구조로 돼 있다”면서, “게이트웨이에서 오는 딜레이 타임이 없다. 뿐만 아니라 필드에서 사용하는 센서, 드라이버 등 모든 시스템이 하나의 시스템으로 운영할 수 있는 게 장점”이라고 강조했다. 이더캣은 IO레벨단의 리얼타임을 지원하는 필드버스로 더 이상의 서브시스템이 필요하지 않다는 뜻이다.

마지막으로 정명오 부장은 “△대역폭 활용도 △스텝 딜레이 △스위치 지연 등 이더넷 기반 필드버스가 가지고 있는 불합리한 요소들은 이더캣 기술로 제거할 수 있다”면서, “이더캣으로 진정한 리얼타임 퍼포먼스를 가질 수 있다는 뜻”이라고 밝혔다.

기하급수적 성장세 보이는 이더캣

최근 ETG는 20년만에 최초로 노드 수치를 발표했다. 모듈형 I/O 디바이스를 제외하고, ETG는 총 5,910만개의 노드가 집계됐다고 밝혔다. 특히 최근 들어 성장세는 더욱 두드러진다. 2014년 이후 지속적으로 기하급수적인 성장이 이어지고 있으며, 2022년 한해 동안에만 1,840만개의 노드가 추가된 것으로 나타났다. 사실상 자동화 시장의 횡보 추세를 벗어날 수 없었던 2019년을 제외하고 수 년 간 폭발적인 성장을 거듭해 온 것.

이날 ETG Office Korea 유기석 대표이사의 환영사로 4년만에 재개된 세미나는 Martin Rostan ETG 협회장의 ’이더넷, TCP/IP, 그 외: 혜택과 한계’ 발표를 시작으로 ETG Office Korea 정명오 부장과 김용성 차장의 발표를 통해 EtherCAT의 이점과 우위를 알렸다. 회원사들에게 큰 감사의 인사를 전한 ETG는 2024년에도 EtherCAT 기술 및 정보 전달을 위해 다양한 행사들을 개최할 예정이라고 밝혔다.

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