모션 네트워크, 뭉쳐야 산다!

제품 개발에서 교육까지
통합 모션을 위한 네트워크는 협회를 중심으로

산업용 네트워크의 수직적인 통합이 가능한 장점으로 이더넷 기반의 모션 네트워크 기술들이 산업전반에 걸쳐 대세로 자리잡고 있다. 자동화 산업에서 기술적인 표준화를 넘어서 세력확장을 위한 노력이 한창이다. 특히 국내에서는 협회를 중심으로 회원사들의 제품개발을 위한 기술지원 및 제품뿐만 아니라 교육까지 활발한 활동이 이뤄지면서 시장점유율을 높여가고 있다. 많은 회원사를 확보함으로써 시장경쟁력을 높인 기술들이 사실상의 표준으로 자리잡을 것이 전망된다.
글/ 이진수 기자(LJS@motioncontrol.co.kr)

최근 산업 자동화의 중요성이 더욱 강조되고 있다. 산업 자동화 시스템을 위해 산업용 네트워크는 더욱더 중요해지고 있다. 산업용 통신방식은 자동제어 개념이 산업현장에 적용되기 시작할 때부터 사용된 Hard Wiring 방식을 거쳐 현재는 산업전반에 걸쳐 필드버스 기술들이 활용되고 있다.
간편한 배선 등의 장점으로 많은 필드버스 기술들이 산업현장에 적용되어 왔다. 하지만 산업기술의 발전과 많은 필드버스 기술들이 산업현장에 적용되면서 속도와 호환성, 그리고 전용 케이블 등이 문제점으로 제기되었다. 이에 대한 해결책과 일반적으로 쓰이는 네트워크 기술과 LAN 케이블을 활용하고자 하는 요구와 맞물려 산업용 이더넷 기술들이 2000년에 등장했다.

산업용 이더넷 기술
새로운 표준으로 각광

현재 필드버스 기술들이 안정화 단계로 진입한 가운데 배선의 간편함, 유지보수 비용의 절감과 더불어 상위에서 하위 시스템까지 수직적인 통합이 가능한 장점을 내세운 이더넷 기반의 산업용 네트워크 기술들이 각광을 받으면서 자동화 산업에 새로운 표준으로 자리잡고 있다.
예컨대, EtherNet/IP는 컨트롤러들의 연결에서 많이 활용되고 있으며, EtherCAT은 모션 제어를 위한 네트워크로 활용되고 있다. 이러한 적용은 사용자들이 경험을 통해 최적의 네트워크 기술들을 적용해 나타난 결과물이다. 산업용 이더넷 기술들은 각각의 장점을 극대화시키는 분야를 중심으로 적용분야를 넓혀가고 있다. 또한 Modbus와 EtherNet/IP가 상호 호환성을 위해 협력을 추진하는 등 역동적인 시장상황이 전개되고 있다.

IEEE 802.3에 따른 EtherCAT의 표준 프레임

이런 시장 상황에 맞힌 발빠른 대응으로 대부분의 필드버스 기술들이 산업용 이더넷을 채택하고 있다. DeviceNet의 ODVA에서 EtherNet/IP를 Profibus 협회에서는 ProfiNet을 프로모션 하고 있다.
최근에는 CC-Link 협회(CLPA)가 이더넷 베이스의 통합 네트워크로 CC-Link IE를, 발표하고, 이 컨셉을 기본으로 컨트롤러 네트워크까지 발표했다. 아시아에 유일한 오픈 필드 네트워크로서 2000년 11월에 출발한 CLPA는 이번 통합 네트워크 CC-Link IE의 발표를 계기로 필드 레벨에서 컨트롤러 레벨까지 넓히고 국제적인 표준화로 CC-Link 기술을 가속화한다는 전략이다.
아직은 산업 자동화 시장에서 필드버스 기술과 이더넷 기반 기술이 혼재되어 있지만 2010년 이후에는 이더넷 기반의 기술들이 시장을 지배하게 될 것이란 것이 업계의 지배적인 전망이다. ARC의 조사에 의하면 산업용 이더넷을 사용한 엔지니어가 73%이며, 15% 이상이 향후 산업용 이더넷을 사용할 계획이라고 나타났다. 현재 대표적인 산업용 이더넷 네트워크 기술은 EtherCAT, ProfiNet, Ethernet/IP, CC-Link IE, Ethernet PowerLink, SynqNet, CIP Motion 등이 있다.

표준화를 위한
주도권 경쟁 치열

작년 한해 국내에서는 ‘제 1회 대한민국 산업통신망’ 세미나가 개최되는 등 산업용 네트워크 기술이 자동화 산업에 뜨거운 이슈로 떠올랐다. 그 중심에는 이더넷 기반의 모션 네트워크 기술이 자리잡고 있었다. 시장에서의 표준화를 위해서는 많은 회사들이 다양한 종류의 제품을 공급해야만 한다. 이에 노드 수를 늘리고 제품의 활성화를 유도하는 기술이 향후 산업용 네트워크 시장의 주도권을 가져갈 것으로 전망된다.
특히 시장의 주도권을 잡기 위해 경쟁력을 높이기 위해 협회들을 중심으로 활발한 활동이 이뤄지고 있다. 작년 11월에는 국내 EtherCAT 협회가 출범하는 등 협회들을 중심으로 마케팅 활동이 전개되고 있다. 산업용 네트워크 협회들은 제품개발을 위한 기술지원 및 제품뿐만 아니라 교육까지 공격적인 전략을 펼치고 있다.
한편, 국제 표준은 산업용 통신 네트워크와 관련해서 ISO(국제표준화기구)와 IEC(국제전기표준회의)가 관장하고 있다. ISO에서는 산업 자동화 시스템 분야를 IEC에서는 전기, 전자 기술 분야를 맡고 있다.

마케팅 강화 위해
EtherCAT 협회 출범

독일의 백호프에서 개발한 산업용 이더넷인 EtherCAT은 사용의 편리성, 성능의 향상, 원가의 절감 등 장점뿐만 아니라 최대로 활용가능한 대역폭, 실시간 구현이 가능한 특성, 다른 프로토콜을 위한 오픈 등의 특징으로 빠르게 시장에 확대되고 있다.

컨트롤러의 크기를 작게 만드는 EtherCAT

트라이텍의 손창모 부장은 “EtherCAT은 산업용 이더넷으로 TCP/IP 프로토콜을 이용해서 통신하지 않는다. 하지만 EtherCAT은 이더넷 카드를 마스터 카드로 사용하고 이더넷 케이블을 사용하며, IEEE 802.3에서 규정한 표준 이더넷 프레임을 사용한다.”고 말하며, “뿐만 아니라 Ethernet Over EtherCAT을 이용해서 TCP/IP 통신이 가능하며, 모든 인터넷 기술들(HTTP, FTP…)도 EtherCAT과 함께 사용할 수 있다.”고 EtherCAT의 특징을 요약하여 설명했다.
EtherCAT은 국내에서도 마케팅 강화에 나섰다. 지난 2007년 11월에 모션 제어를 위한 ETG(EtherCAT Technology Group) Korea 협회가 출범한 것. ETG Korea(회장 문용선; 순천대 교수)는 국내의 표준화 활동과 더불어 회원사들의 제품개발을 위한 기술지원 및 교육, 세미나 등 다양한 활동을 펼치고 있다. ETG Korea가 출범하기 전에도 ETG는 2005년 삼성전자 직원을 대상으로한 교육과 2006년 12개 회사를 대상으로 개발 트레이닝 등을 진행해 왔다.
현재 ETG Korea는 삼성전자, 삼성중공업, LS산전, 레드원 테크놀로지, 저스텍 등 27~29개의 업체가 회원사로 가입되어 있으며, 전세계적으로는 670개 업체가 ETG의 회원사로 등록되어 있다.
트라이텍의 손창모 부장은 “EtherCAT은 SEMI, IES, ISO에 등록된 표준화된 기술로 현재까지 국내에 확산된 노드 수가 2천을 넘어서고 있다.”며, “이렇듯 EtherCAT 기술이 시장에서 빠르게 확산되고 있는 이유로 오픈된 기술, 개발을 위한 키트도 매우 저렴하고 협회 가입비 조차 없을 정도로 비용절감의 효과가 뛰어나는 것, 특히 EtherCAT 칩을 공급하는 회사가 4곳으로 사용자들의 선택의 폭이 넓고 칩 가격 또한 저렴하여, 기술 진입장벽이 낮다는 것”이라고 설명했다.
국제 표준의 개방화된 산업용 이더넷 프로토콜로서 EtherCAT은 국내에서도 모션 제어, 로봇, 반도체 및 LCD 장비에 적용되어 다양한 제품으로 개발이 이뤄지고 있다. 삼성전자에서는 반도체 및 LCD 장비에 적용하여 내년에 양산단계에 적용할 수 있는 수준에 이르렀다. 삼성중공업에서는 선반 제작을 위한 로봇에 적용하여 테스트가 완료된 상황이며, 레드원 테크놀로지에서도 로봇 제품에, LS산전에서는 서버 제품에, 서보산전에서는 모션 관련된 드라이브 제품에 적용하여 개발하고 있다.

Profibus 이어서
Profinet Competence Center 예정

1999년에 한국프로피버스협회는 Profibus 영역에 포함되는 통신시스템 네트워크의 필드장치를 국내에 보급하기 위한 홍보 및 기술적 지원을 목적으로 설립됐다. 2004년 12월에 한국프로피버스협회는 한 단계 발전한 ‘Competence Center’로 인증을 받았다.
한국프로피버스협회의 차영식 협회장은 “협회가 단순하게 Profibus를 프로모션한다면 Competence Center에서는 협회의 역할과 더불어 교육과 현장진단을 통한 기술지원이 가능하며, 이는 Profibus에 대한 기술력을 인정받은 것”이라고 강조했다.
현재 한국프로피버스협회에 회원사로 지멘스, LS산전, 삼성전자, 크래비스를 비롯한 30여 개의 업체가 등록되어 있으며, 협회에서는 Profibus와 ProfiNet에 대한 기술지원에 주력하고 있다. 특히 올해 말이나 내년 초에는 Profibus와 같은 ProfiNet의 ‘Competence Center’로 인증받기 위해 총력을 다하고 있다.
차영식 협회장은 “전세계적으로 50여 개의 Working 그룹이 있는 Profibus는 폭발적인 성장에 힘입어, 2007년 노드 수가 2천만을 돌파하는 등 필드버스 분야에서 가장 영향력이 높은 기술”이라며, “필드버스 기술 중에서 Profibus가 제일 빠르고 가장 멀리까지 많은 데이터 양을 전송할 수 있음에도 불구하고 물리적인 한계가 있는 것은 사실이다. 이를 해결하기 위해 이더넷 기반의 ProfiNet이 도입되었다.”고 신뢰성과 실시간을 특징으로 하는 ProfiNet 개발 배경을 설명했다.
또한 그는 “현재 협회에도 제품과 기술이 안정된 Profibus에 대한 문의보다는 ProfiNet 기술에 대한 문의가 월등히 많다. ProfiNet IRT와 같이 기술이 지속적으로 발전하고 있는 시장상황에 맞는 효율적인 대응을 위해 ProfiNet의 ‘Competence Center’로 인증을 추진 중에 있다.”고 협회의 현황을 설명하며, “향후 3~5년 후에는 ProfiNet 제품이 다양해져 지금의 Profibus와 대등한 제품군과 비용, 그리고 유연성을 확보할 수 있을 것”이라고 예상했다.

ODVA 코리아
응용기술의 확대 보급

ODVA Korea에서는 DeviceNet 및 EtherNet/IP 응용기술의 지속적인 확대 보급에 집중하고 있다. 또한 회원들간의 공동 마케팅 인프라 구축 및 공동 전시회 강화와 보다 앞선 기술정보의 제공 및 교육 기회의 확대, 그리고 인터넷을 통한 커뮤니티 기반의 확충 및 활성화에 주력하고 있다. ODVA Korea는 삼성전자, LG 산전, 정일인터컴, 성지인터넷, 한미반도체, 크레비스, 신호시스템, 서일전자, 로크웰오토메이션 등 40여 개의 업체가 회원사로 등록되어 있다.

리얼-타임 이더넷의 3단계 성능

ODVA KOREA는 회원에게 DeviceNet 및 EtherNet IP의 응용 /개발 /기타 적용기술에 대한 교육을 실시하고 있다. DeviceNet 기술의 권위자들의 강의로 DeviceNet의 전반적인 지식과 실용능력, 개발능력의 향상을 단기간에 습득할 수 있는 것이 특징이다. 국내에서는 당산동에 있는 KITI(Korea Instrumentation & central Training Institute) 및 경기공업대학과 미국에서는 Michigan 대학에 있는 The DeviceNet University에서 정기교육을 진행하고 있다.


<프로피버스 교육안내>

한국프로피버스협회에서는 2005년 교육을 시작한 이래로 11번의 교육을 진행하여, 약 90여명이 교육을 받았다. 프로비버스 협회에서는 매분기마다 프로피버스 교육을 실시하고 있다. 교육은 현장에서의 프로피버스 제품 사용자, 프로피버스 제품 개발자 모두에게 실무에 꼭 필요한 내용으로만 구성되어 있다.

- 교육내용
프로피버스 기초, 프로피버스의 전기적 특성, 프로피버스 부품 및 제품,
테스트 및 측정장비, PROFIBUS-DP의 특성, Exercises, PROFINET

- 일정
   2008년 03월 06일 ~ 07일(완료), 2008년 06월 12일 ~ 13일(계획)
   2008년 09월 04일 ~ 05일(계획), 2008년 11월 20일 ~ 21일(계획)

주요기사

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