미래 시장 예측! 서보 시스템을 분석한다

국내의 서보 시스템은 모터 기술이 앞서 있는 일본 업체들이 시장을 선점하고 있는 가운데 유럽 및 미주 업체와 국내 업체들이 치열한 각축을 벌이고 있다. 특히 기존의 CNC 및 로보틱스 분야와 함께 범용 모션 컨트롤 시장에서의 고성능 서보 시스템이 요구되면서 서보 드라이브와 서보 모터 시장은 지속적인 성장세를 이어가고 있다. 그러나 최근 FPD 및 반도체 설비 투자 지연, 코스트 절감 요구 등으로 인해 시장의 파이에 비해 매출이 줄어들고 있는 상황이다.
글/ 전유준 기자(yjchun@motioncontrol.co.kr)

오티스 엘리베이터의 모션 제어기

Q&A
전문가와 함께하는 서보 시스템

Interview(가나다 순)
-노종진 부장(지멘스 자동화 사업본부)
-박진호 박사(메트로닉스)
-오상원차장(로크웰 오토메이션)
-장원용 대리(제우스)
-전진수 팀장(한국야스카와전기)
-조장훈 과장(산요 전기 코리아)
-최철 부장(Otis 엘리베이터)

로크웰 오토메이션의 Kinetix 6000

박진호 박사: 현재 국내 서보시장에서 국내 업체는 메트로닉스 이외에 1~2개 정도의 소수의 업체가 있으며, 점유율도 해외 업체에 비해 높지가 않다. 또한 전반적인 경쟁 심화 및 원가 압박으로 인해 업체들의 수익성이 낮아지고 있는 것 같다. 여기에는 반도체 및 FPD 분야의 투자 지연 문제도 있지만, 일반 산업 장비군에서도 많은 업체가 중국으로 생산 거점을 이동하고 있어 시장 상황에 부정적인 영향을 미치고 있다고 생각한다. 엔화 환율 문제도 당분간 개선될 가능성이 없기 때문에, 기존의 주요 시장의 상황은 내년도에도 좋지 않을 것으로 전망되고 있다.

최철 부장: 국내 메이커를 예로 들자면, 서보 시스템 시장에서 국내 업체가 갖는 어려움이야 어제 오늘의 이야기가 아니기 때문에 새삼스럽지는 않다. 다만 원론적으로 언급할 수 있는 내용으로는 원자재 가격 상승과 원가절상 요인을 등을 들 수 있겠지만, 소비자의 시각에서 보면 좋은 일이라고도 할 수 있다. 물론 메이커의 입장에서는 이와 같은 상황이 긴장을 늦출 수 없는 자극요인이 되겠다.
한편, 메이저 시장으로 부를 수 있는 대규모 서보 시장은 경기의 호불호를 떠나 국내 제품 수요와는 다소 괴리가 있는 것이 현실이기 때문에, 국내 업체들의 경우 일반 자동화 설비시장과 새로운 시장의 출현을 기대하고 있다. 굳이 예를 들자면 기존의 시장임에도 불구하고 제품 수요 추이 변화가 예상되는 사출기나 프레스 장비 등을 들 수 있겠다. 이는 선진국과 비교할 때 다소 늦은 감은 있지만, 국내 서보의 새로운 시장으로 볼 수 있을 것이다.
이 분야는 서보 시각에서 보면 구동 전원의 고전압화나 소요 전동기의 대용량화를 전제로 하고 있기 때문에, 국내 시장에서 새로운 영역을 개척하고 있다고 생각한다.

오상원 차장: 세이프티도 시장의 이슈라고 할 수 있다. 국내에서는 안전과 관련된 인식이 약하지만 해외에 수출하는 제품이나 향후 국내의 서보 시스템 시장을 봤을 때, 이에 대한 부분을 간과해서는 안될 것이다. 이에 따라 각 업체들도 이에 대한 로드맵을 준비하고 있는 것으로 알고 있다.
또한 시장을 나눠봤을 때 어플리케이션을 보면 얼마나 복잡하느냐, 얼마나 정밀하느냐로 시장이 갈리는데, 비중이 큰 국내 반도체 시장을 보자면 복잡도 보다는 정밀도에 포커스를 맞추고 있어, 보다 정밀한 범용 서보 시스템에 대한 수요가 늘어나고 있는 것으로 생각한다.

장원용 대리: 국내 대기업의 투자 감소 및 해외 경쟁사들의 마켓 점유율 상승으로 인해 일부 로봇 업체 및 반도체 장비 업체를 제외하고는 전반적인 시장은 좋지 않다. 그러나 하반기 부터는 대기업들의 투자가 이루어질 것으로 전망하고 있기 때문에 서보 시장도 점차적으로 회복되는 분위기라고 할 수 있다.

산요전기의 SANMOTION R 시리즈

전진수 팀장: FPD 쪽으로 투자가 줄은 것도 사실이지만, 그 일부를 반도체 시장이 받쳐주고 있기 때문에 생각보다는 마켓이 형성되고 있다. 전체적으로 보면 약간 좋지 않은 상황이라고 할 수 있다.

조장훈 과장: 반도체 제조장치의 국산화를 정부에서 국책사업으로 추진하면서 향후 시장의 판도가 달라질 수 있다고 전망하고 있으며, 수출 기업들이 원화 강세로 인해 제품 수출에 어려움을 겪고 있어 코스트 다운도 중요한 이슈가 되고 있다. 이에 따라 엔드 유저가 원하는 제품을 공급하는 업체와 그렇지 못한 업체의 차이가 커질 것으로 본다.

Q. 그렇다면 올해의 영업 전략과 이슈는 무엇인가.

최철 부장: 올해는 철저히 서보에 집중해서 기술개발 및 상품화를 추진하고 있다. 그러나 서보 시스템에 있어서 NC, PLC 및 모션 컨트롤러 등이 상위 제어기를 구성하는 필수적인 제품이기 때문에 제한된 에너지를 가지고 모든 방면에 걸쳐 선진 제품과 경쟁할 수는 없는 것이 현실이라고 할 수 있다. 이에 따라 오티스 엘리베이터는 해당 분야의 전문 기업과 역할부담을 통해 공동 개발을 하고 있다. 이와 같은 모습은 올 하반기와 내년에도 지속적으로 추진할 것이다.
한편 상반기에는 단축 제어기 일체형 서보 드라이브와 전력용 반도체 국산화를 위한 400W급 드라이브, 외장형 인터페이스 기능을 개선한 슬림형 1~3kW급 드라이브 등을 출시했다. 이에 대한 상세한 내용은 8월 중에 홈페이지를 통해 소개할 예정이다. 또한 하반기에는 기존의 FDA 시리즈와는 완전히 다른 초소형 네트위크 내장형 서보 드라이브와 국내에서 처음이라고 할 수 있는 AC400V 계열의 고출력 서보 제품 출시도 목표로 잡고 있다.

지멘스의 서보 모터

박진호 박사: 현재 이전과 다르게 작은 규모의 코스트 인하가 아닌 상당한 비율의 원가 인하 요구되고 있는 상황이다. 하지만 일부분의 개선을 통해 원가를 인하할 수 있는 상황이 아니기 때문에 좀더 혁신적인 방안들에 대한 도입이 요구되고 있다. 예를 들면 인텔리전트 드라이브의 채용을 통해 상위 모션 제어기에 탑재되었던 고가의 모션제어 모듈을 생략하는 방안 등이 좋은 반응을 얻고 있는 것으로 알고 있다.
한편 메트로닉스의 경우 올 상반기에 개발된 모션제어기의 시장 런칭을 통한 솔루션 공급이 가장 큰 이슈로, 이로부터 파생되는 소비자 지향적 마케팅이 주요 전략이라고 할 수 있으며, 서보의 경우 지속적으로 고용량 제품으로 범위를 확대하고 있다.
타겟 시장은 일반 산업기계군의 중대용량 서보 시장으로 소용량 제품들과는 다르게 중대용량급의 경우 납기 및 가격 경쟁력이 외산 제품과 비교하여 유리하다고 판단되기 때문이다. 특히 메트로닉스는 올 상반기까지 대용량 및 특대용량 서보 부분에서 주목할만한 실적이 있었기 때문에 앞으로 지속적인 시장 확대를 노릴 수 있을 것 같다.

장원용 대리: 아무래도 코스트다운을 위하여 장비 및 라인의 통합화와 일원화가 진행되고 있다. 즉 장비 하나에 많은 기능을 가미시켜, 라인 또는 전체적인 공정의 단순화를 통해 부대비용을 감소시키고자 하는 기업들의 요구가 증가되는 추세이다. 이에 따라 서보시스템은 네트워킹에 대한 기술적인 보유 여부에 따라 시장 판도가 달라질 것으로 전망되고 있어, 제우스도 A4N 타입 및 주변 부대기기 개발에 박차를 가하고 있다. 서보시장에 진출한지 1년이 안된 상황이기 때문에 아직까지 시장 점유율은 미비하지만, 제우스는 파나소닉 전기(파나소닉 모터) 및 파나소닉 전공(FA관련 기자재)의 제품으로 서보 이외에도 PLC, 비전, 플라스마, UV 경화기, 각종 컴포넌트류 등 토탈솔루션을 갖추고 있는 국내 유일한 업체이기 때문에 향후 2~3년 안에 높은 시장 점유율을 가져올 수 있을 것으로 전망하고 있다.
국내최초의 파나소닉 인증 AS 수리센터 설립, 단납기를 위한 재고확보, 기술지원, 저렴한 가격도 브랜드 이미지를 구축하는데 높은 기여를 할 것으로 보고 있다. 올 상반기에 정밀 제어 부분에서 고객의 니즈를 만족시키면서, 국내 반도체 업체의 신개발 장비에 장착된 것도 하나의 실적이라고 할 수 있다. 최종 엔드유저의 검수에서 유럽장비와 비교했을 때 상당한 평가를 받았고 있기 때문에 앞으로도 제우스의 솔루션은 지속적인 신뢰를 구축할 것으로 보고 있다.

전진수 팀장: 야스카와의 경우 하이엔드 어플리케이션을 주축으로 반도체 중 하이엔드 장비 개발에 집중하고 있으며, 메이저 장비 업체에 특화된 영업 및 기술 지원을 강화하면서로 대규모 업체를 공략하고 있다. 예를 들어 반도체 패키징에 사용되는 다이본더나 핸들러 중 기존 장비를 넘어서는 새로운 개념의 장비에 야스카와 제품이 사용된다고 할 수 있다. 특히 반도체 후공정의 경우 시간과 생산성을 중요하 하는데, 서보 시스템의 빠른 응답이 중요한 포인트가 된다. 이외에도 SMT 칩 마운터 쪽으로도 영업을 개시하고 있으며, 전략적 파트너로 에버테크노와  협력하에 개발을 제품 개발을 진행중이다. 서보 시스템에서의 매출은 작년 대비 20% 상향으로 목표를 잡고 있다.
야스카와는 전 세계적으로 서보 시장에서 작년에 500만대를 돌파하면서 영업에 전환기를 맞이하고 있다. 이에 따라 하반기가 시작되는 9월부터는 올 4월에 일본에서 출시한 새로운 AC서보 드라이브 ∑-5를 판매할 예정이다. 이 제품은 지금까지 야스카와에서 보지 못했던 최고의 스펙 제품으로, 하이엔드 장비 개발 요구에 부합되는 제품이라고 할 수 있다. 이 제품의 위치검출분해능은 20Bit로 ∑-3 대비 8배 향상, 지령펄스주파수는 4Mpps로 ∑-3 대비 4배향상, 순시최대토크 350%, 속도주파수응답 특성 1.6KHs로 ∑-3 대비 2.7배, 세이프티 규격 대응, 진동 자동검출기능 등 많은 부분이 기존 제품보다 업그래이드 되었다. 새로운 어드밴스드 오토 튜닝에 의한 위치결정 시간이 4ms로 대폭 단축된 것도 특징이다.
∑-5를 사용하게 되면 현재까지의 범용 시장에서의 수치가 달라진다고 말할 수 있다. 현재는 주요 업체에서 샘플 테스트 중이며, 9월 이후부터는 본격적으로 시장을 대체해 나가겠다. 이외에도 일반 산업 기계를 위한 준마 시리즈와 네트워크에도 집중을 할 예정이다. 야스카와는 전 세계적으로 서보 시장에서 작년에 500만대를 돌파하면서 영업에 전환기를 맞이하고 있다.

노종진 부장: 지멘스의 특징은 전체적인 관점에서 서보 시스템에 대해 접근한다는 것이다. 기계 설비들이 복잡해짐에 따라 다수의 개별 구성 요소들을 사용하기 위한 대안이 필요해졌다. 이에 따라 지멘스는 통합 솔루션을 제공하는 강력한 자동화 시스템인 SIMOTION을 통해 시스템의 요구조건을 충족하고 있다. 특히 SIMOTION을 사용하게 되면 개발기간, 시운전 기간, 제작 비용 등을 최적화시켜 제조 비용을 줄일 수 있다. 스탠다드화 할 수 있는 어플리케이션을 블록화해서 쓸 수 있게끔 오퍼레이션 소프트웨어도 제공하고 있다. 서보 모터의 경우도 0.2~630KW까지 다양한 모터 용량을 대응하고 있다.
한편 지멘스는 이를 통해 제조업체들이 로터리 카터, 플라잉 소울, 좌수기, 포장기계, 재단기, 사출기 등 다양한 단위 기계들을 개발할 수 있도록 적극적으로 영업을 전개하고 있다. 지멘스의 제품들은 모두 오픈 소스이기 때문에 사용자가 스스로 시스템을 개발할 수 있다는 것도 장점이며, 온라인 서포트를 통해 2시간 내에 엔지니어에게 리퀘스트를 제공하는 것도 강점이다. 글로벌 기업이기 때문에 핫 라인을 통해 24시간 내내 전 세계의 담당 서포터가 엔지니어의 의문에 서포트를 하고 있다. 글로 설명이 안될 경우는 직접 전화 통화를 통해 엔지니어를 서포트한다. 실제로 지멘스 제품을 사용하는 엔지니어들은 이러한 이유로 인해 지멘스 제품을 지속적으로 사용하고 있다.

오상원 차장: 로크웰의 오토메이션은 하이엔드 어플리케이션에서 쌓은 신뢰를 바탕으로 현재 미들레인지 캠페인에 집중할 계획이다. 즉, 복잡하지 않으면서 파이가 큰 서보 시장에 대해 적극적인 영업을 전개하고 있다. 예를 들어 대형 라인에 비해 볼륨이 크지 않으면서도 서보가 요구되고 있는 자동차 부품 라인 어플리케이션을 생각하면 될 것이다.
특히 AB Kinetix 서보 드라이브가 제공하는 정밀함과 고성능은 고속을 요구하는 광범위한 어플리케이션의 모션 제어 시스템 환경에서 보다 안전하고 효율적인 운전 정지를 가능하게 한다. 또한 최근 세이프티에 대한 중요성이 커지면서, 공장 효율을 위한 다양한 세이프티 제품들이 시장에 출시되고 있다. 글로벌 회사인 로크웰은 이러한 세이프티 기능들을 보다 편리하게 사용할 수 있도록 하고 있다. 예를 들어 AB Kinetix 6000 안전 세이프티 서보 드라이브는 사용자에게 기계 재시동을 빠르게 지원하여, 계획되지 않은 유지 보수에서 부동시간을 줄이고 보다 빠른 시동을 가능하게 하는 세이프오프(Safe-off) 기능을 추가시켰다. 즉, 장비 장애가 발생한 경우 기존의 모션 시스템들은 드라이브에서 전력을 단절하는 방식으로 안전을 유지할 수 있다. 이는 또한 선로 분리로 인한 충방전 보다 기계의 재시동 시간을 최대 20%까지 빠르게 향상시킬 수 있다. 이러한 Kinetix 시리즈는 로크웰 오토메이션 통합 아키텍쳐의 모션 제어 구성 요소로서 기계 설계에서 독보적인 유연성과 효율성을 제공하고 있다. 또한 네트워크 서보 드라이브인 Kinetix 2000은 300W에서 3kW까지의 전압 범위에서  AB Logix 컨트롤러와 서보 모터, 인버터 등과 완벽히 통합되어 기계 설계에서의 유연성을 최상으로 높여줄 수 있다.