[Industry News 박규찬 기자]  전 세계 대부분의 제조 기업들은 제조혁신 인더스트리 4.0의 핵심인 제조 공장의 자동화 즉, 스마트 팩토리 구축에 큰 관심을 보이고 있다. 그러나 스마트 팩토리에 맞춰 현장 하단에서 이뤄지는 생산제어 데이터들을 얼마나 효율적으로 사용할 수 있는지가 중요하다. 

진화하는 PLC 산업
국내 PLC 시장은 이미 포화상태가 언급될 만큼 추가적인 성장보다는 현상유지의 성격이 크다. 국내 기업으로는 LS산전이 유일하게 시장 점유율을 지키고 있으나 이외에는 지멘스, 로크웰 등 다국적 기업들이 국내 시장에서 치열한 경쟁을 벌이고 있다. 이에 업계는 고객의 요구를 충족시키기 위해 저렴하면서도 고객 편의성을 갖춘 소프트웨어의 개발을 이어가고 있으며 오픈 네트워크까지도 기본으로 제공하며 점유율 높이고 있다. 

최근 PLC 기술에 있어서 주목해야 할 점은 통신 시스템의 변화다. 과거 PLC 기업들은 각자의 프로토콜로 독립 적 제품군으로서 인식해 왔다. 그러나 근래부터는 이더넷, 필드버스 등 다르게 사용돼왔던 통신 프로토콜의 표준화 및 통합 등을 통해 타 제품과의 호환 및 상하위 연계가 가능한 수준까지 기술의 발전이 된 상태다. 

한국오므론제어기기에 따르면 최근 제조 현장을 둘러싼 환경은 크게 변화하고 있다. 예를 들어 제품의 고기능화 및 디자인의 다양화·고품질화가 진행돼 조립의 고정밀 화와 생산성 향상 등 다양한 과제를 해결하면서 생산라인을 신속하게 대량생산하는 것이 요구되고 있다. 

향후 PLC 산업이 활성화되기 위해서는 단순한 성능향상 뿐만 아니라 설비와 IT의 원활한 접목을 위한 통신기술과 AI와 같은 알고리즘 등의 IT 기술을 최대한 수용, 연동하는 방향으로 가야한다는 의견이 제시됐다. 기존의 제조업체들은 표준화된 기계의 대량생산으로 단순히 생산성만 높이려고 했던 반면 최근 소비자들은 다양한 제품과 고객 맞춤, 글로벌 규격 등 다수의 옵션을 요구하고 있다. 따라서 앞으로 제작되는 모든 기계에는 모델의 다양화와 제어축 수의 증가, 향후 업그레이드 가능성 등을 갖춰야 한다. 

4차 산업혁명 핵심 아이템 센서의 발전 방향
센서가 4차 산업혁명 패러다임의 변화를 주도하는 핵심 아이템으로 부상할 것으로 예상된다. 최근 제조 현장에서의 연결성이 중요시되면서 센서를 사용하지 않았던 산업에서의 신규수요가 급증하고 있는 것으로 조사됐다. 

센서는 아날로그 데이터를 선택적으로 검출해 유용한 디지털 신호로 변화하는 장치로 모든 사물인터넷(IoT) 기기에 부착돼 압력 및 속도, 온도 등 아날로그 정보와 함께 다른 IoT 기기에서 생성되는 디지털 정보도 측정, 분석할 수 있다. 로이체일렉트로닉 이교복 이사에 따르면 스마트 팩토리 센서는 4차 산업혁명 패러다임의 변화를 주도하는 핵심 아이템으로 부상할 것으로 예상된다.

포스코경영연구원에 따르면 센서산업은 기존 하드웨어 메이커 중심이었던 경쟁구조가 SW업체, 전문 생산업체, 사용자 그룹의 비중이 커지면서 4자 구도로 재편될 전망이다. 소프트웨어 업체들은 IoT 센서업체들과 제휴해 정보를 수집하고 기존 서비스 플랫폼에 있는 방대한 정보와 접목해 새로운 가치를 창출할 것으로 기대된다. 아울러 센서 수입에 크게 의존했던 사용자 그룹은 업계 전문성을 기반으로 솔루션을 제품화하고 시장 개척을 시도할 것으로 보인다. 

제조혁신 공장 자동화 생산절감의 핵심 ‘인버터’
4차 산업혁명이 가속화됨에 따라 인버터 역시 지금보다 더 스마트한 기기로서의 진화가 예상된다. 자동화 산업에 서의 인버터(드라이브)는 연결성, 효율성이 중요시 되고 있다. 

최근 주요 인버터 생산 업체들은 하드웨어보다 소프트웨어 개발에 집중하고 있는 것으로 나타났다. 기존의 전력 변환 기술만이 아닌 각 생산설비들과의 연결을 통해 데이터들을 수집·분석하고 효율적인 운영을 위한 기술들이 개발되고 있다. 

초기 인버터는 당시 속도변화가 용이한 유일한 전동기가 직류 전동기였으나 유지보수에 어려움이 많아 이를 대치하기 위해 유지보수에서 유리한 유도 전동기의 가변속 제어를 위해 주로 사용됐다. 그러나 인버터의 사용처가 점차 늘어 현재는 적용 기기의 성능향상 목적을 위한 시장과 에너지절감을 위한 시장으로 분명하게 구분돼 가고 있다. 

이와 같은 인버터 시장의 확대는 가격의 하락에 따른 시장의 확대와 소형 경량화, 성능 향상, 새로운 응용 부하에 대한 메이커의 적극적 노력 등에 의해 이뤄지고 있다. 국내 인버터 산업은 세계적으로 전기에너지에 대한 수요 와 공급의 불균형으로 인해 에너지절약을 위한 인버터에 대한 수요가 급증하기 시작했다. 

특히 1980년대부터 산업기계나 설비 구동원으로 에너지절약 효과를 높이기 위한 개발이 가속화됐다. 정부 역시 관련 기관과 연계해 에너지절약 설비에서 가장 효과적인 장비로 인터버를 선정해 인버터확산 사업을 추진하기도 했다. 국내 인버터 시장은 처음 도입된 1980년대부터 90년대까지는 매년 20~30%의 꾸준한 성장을 보여 왔으나 최근 몇 년 동안은 성장세가 미미한 수준으로 주춤한 모습을 보이고 있다. 

아직까지는 국내 업체들의 점유율이 다소 높은 것으로 추정되고 있으나 향후 그 격차는 더욱 줄어들 것으로 보인다. 인버터는 과거에는 팬이나 펌프 등에 많이 사용돼 에너지 절감에 따른 효율성으로 산업 전반에 많은 영향을 줬다. 그러나 애플리케이션에 있어 제한적인 부분이 많아 특정 한 부분에서는 한계가 있었다. 

이후 최근에는 산업 기술의 발달이 급속도로 발전함에 따라 인버터의 중요성이 강조되고 있다. 주요 인버터 업체들은 4차 산업혁명에 대비한 연결성을 강조하고 나섰다. 이에 주요 업체들은 보다 혁신적이고 새로운, 더 효율적으로 생산을 관리할 수 있는 기술을 개발하고 있으며 앞으로는 이러한 기술들이 접목된 인버터가 각광을 받을 것으로 보인다. 

국내 인버터 제조업체들도 이와 같은 세계적 추세에 맞춰 제품과 조직의 전문화를 구성해 보다 안정적으로 고객의 특성과 니즈에 맞춘 적합한 제품을 생산, 공급해 국가적 경쟁력을 갖출 수 있도록 노력해야 할 것이다.

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