인코더, 까다롭지만 똑똑하고 능력있게
엡솔루트 인코더의 필요성 부각돼
인코더 기술은 수요와 시장의 요구에 따라 다양한 분야로 발전해 왔다. 시장은 인코더의 안정성, 정밀성, 유연성 등 지속적으로 향상된 성능을 원했고 인코더 제품은 이를 충족시켜 왔다. 최근의 인코더는 위치 제어를 위한 피드백 수준을 넘어서 자기정보, 파라미터, 전원공급 상태 등 상위 시스템과 원활히 소통하며, 위험 상황에 대처할 수 있는 기능까지 갖춘 똑똑하고 능력있는 인코더로 진화하고 있다.
인코더 시장을 진두지휘하고 있는 주요 업체들이 바라보는 시장상황과 그에 따른 전략, 그리고 신제품 출시 계획 등을 살펴본다.
글·이진수 기자(LJS@motioncontrol.co.kr)
과거 수 십 년간 각종 산업기계들과 함께 성장해온 인코더 기술은 그 다양한 범위로의 수요와 시장의 요구에 따라 지속적으로 발전해 왔으며, 상용적인 시장에서의 수 많은 제품들은 이미 평준화되어 있는 수준이다.
지금까지 시장은 인코더에게 안정성, 활용성, 정밀성, 구동 속도 등을 지속적으로 향상시키길 원했고, 이미 그 한계를 원하는 만큼 높일 수 있는 수준에 도달해 왔다.
그러나 기계와 제어기술이 더욱 발전함에 따라 초정밀급 시스템에 부합하는 인코더, 더 나아가서는 단순 위치 제어만을 위한 피드백 수준을 넘어선 기능까지 시장은 요구할 것이며, 이미 세계적인 몇몇 업체들은 그에 따른 보다 진보된 제품들을 선보이고 있다.
최근 국내에서는 앱솔루트 인코더의 필요성이 대두되고 있다. 앱솔루트 인코더의 상용화는 이미 10년이 넘었지만, 시스템의 가격 상승과 업체간 호환성의 문제로 각 부품 선택에 매우 제한적이었기 때문에 제조자의 입장에서 부담으로 작용해 왔다.
한국파고르오토메이션의 정종엽 차장은 “최근의 앱솔루트 인코더는 단순 위치 피드백만 하는 것이 아니라 인코더의 자기정보, 건강 상태, 파라미터, 전원공급 상태 등 각종 정보를 그 상위 유닛과 주고 받는다.”며, “이는 인코더들이 위험 상황에 대처할 수 있고 옵션 기능까지 갖춘 똑똑하고 능력있는 인코더들로 진화해 갈 것이며, 한편으로는 점점 더 까다로운 녀석들로 진화해 가고 있다.”고 설명했다.
광우
미래 지향적인 영업전략
17비트 엡솔루트 인코더 상용화 추진
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| 광우의 Position Coder |
과거에는 단순한 기계식 시스템(소품종 다량생산)으로 반복적인 일정한 동작만 구현하면 가능했던 기능들이 회전 모터에 동력변환 서보 시스템(볼스크류, 타이밍벨트, 감속기 등)을 사용하면서 복잡하고 다양한 동작을 요구할 때 기계적, 제어적 문제점을 노출하게 되었다.
이런 문제점을 극복하기 위해 디지털 자동화 시스템(다품종 소량생산)이 탄생되었고, 고속, 고정밀화 추세에 따라 제어기술의 급격한 발전과 더불어 서보 모터의 제어기술도 함께 발전하였다.
광우의 어웅선 차장은 “고정밀 제어를 위해서는 정밀한 위치, 속도를 측정할 수 있는 센서기술이 필수적으로 요구되고 있으며, 이에 고분해능(17비트급 이상)의 인코더가 필요하게 되었다.”며, “빠른 응답성으로 인한 운전시간의 단축과 높은 순간 회전력으로 제어응답 특성의 향상은 전체적인 생산성 향상으로 이어짐으로써 경쟁력 있는 제품의 원동력이 되었다.”고 보고 있다.
또한 그는 “국내 로터리 인코더 시장의 규모는 약 500억 원으로 추정되며, 아직까지는 저펄스급 인코더가 주류를 이루고 있지만, 고펄스급 인코더가 시장을 점유할 날이 머지 않았다.”고 전망하며, “광우에서는 사용자의 요구에 언제 어디서나 쉽고 빠르게 대응이 가능한 환경을 만들어 가는 것이 제조업체로서의 사명이라 판단하고 있다.”고 덧붙였다.
지금까지 광우에서는 주로 기존 제품을 대체하는 영업에 치중해 왔지만, 현재는 미래 지향적인 영업전략을 수립하고 이를 실천해 나아가고 있다. 광우에서는 최우선적으로 고분해능 인코더인 17비트 엡솔루트 인코더의 상용화를 추진한다.
어웅선 차장은 “현재 17비트 엡솔루트 인코더 상용화는 모기업과 제휴 하에 기능 테스트는 완료된 상태이며, 필드 테스트를 거쳐서 양산에 착수할 계획”이라며, “17비트 엡솔루트 인코더를 양산하면서 차기 모델인 20비트급 인코더도 병행하여 개발을 완료하는 것을 목표로 한다.”고 밝혔다.
또한 광우는 공격적인 수출의 전략을 수립하고 있다. 기존 10%인 수출비중을 40%까지 끌어올린다는 계획. 이 계획의 일환으로 중국 및 일본 시장을 공략할 예정이며, 11월 도쿄에서 열리는 부품 산업전에 참가하여 적극적인 제품의 홍보를 추진할 예정이다.
어웅선 차장은 “단기적으로는 조직혁신을 통해 사업부제로 전환하였고 시행 2년째인 현재는 유기적이고 탄력적인 조직으로 변신을 꾀하고 있다.”며, “중기적으로는 내수시장의 한계를 극복하고 세계적인 경쟁력을 갖추기 위해 판매채널의 다변화를 이룰 것이며, 장기적으로는 인코더 제품의 글로벌 표준리더로서 역량을 쌓아가는 것”이라고 말했다.
현재 광우의 주력제품은 CNC 공작기계 적용제품들이며, 스핀들 모터의 속도를 측정하는 Position Coder, 수동으로 펄스 전압을 인가하여 축 이송 역할을 하는 MPG, 공구대(Turret)의 각도를 제어하는 툴 체인저용 엡솔루트 인코더 등이 있다.
트론(ExactTRON)
고객의 필요에 따른 신제품 개발
장비의 정밀도 컨설팅까지 토탈 솔루션 제공
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| 트론의 마그네틱 리니어 인코더 |
로터리 인코더와 리니어 인코더 두 분야에서 활동하는 트론은 로터리 인코더의 경우, 16비트 이상 인코더의 국산화가 내년 이후에는 이루어 질 것으로 전망하고 있다. 리니어 인코더의 경우, 가이드 있는 인코더가 편리성을 앞세워 판매가 신장될 것으로 예상하고 있다.
트론의 김진성 이사는 “로터리 인코더의 경우, 16비트 이상 인코더를 해외에서 수입에 의존하였으나 현재 각 업체에서 연구 및 신제품 개발이 진행되어 내년 이후에는 국산화가 이루어 질 것으로 전망된다.”며, “리니어 인코더의 경우, 올해 LCD 분야의 투자 감소로 인하여 시장이 상당히 위축될 것으로 전망되었으나 LED 장비 시장의 활성화로 작년 수준과 비슷한 시장상황을 유지하고 있으며, 올해 말 이후 LCD 장비 시장에 본격적인 투자가 이루어지면 시장은 더욱 확장될 것으로 예상된다.”고 말했다.
트론은 기존 제품의 선정 기준이 분해능과 가격에 따른 것에서 최근 제품 응용에 따른 선정으로 바뀌어 가고 있으며, 고객의 근접 지원과 서비스에 따라 판매량의 차이가 나고 있다고 판단하고 있다.
이에 따라 트론은 시장이 각 응용 형태에 따른 적정 가격의 인코더를 찾아 고객에게 소개하고 고객의 필요에 따른 신상품을 개발하는데 최선을 다하고 있다.
김진성 이사는 “로터리 인코더의 출력, 입력 신호도 기존의 디지털(RS422)과 아날로그 및 일본계 시리얼 신호에서 오픈 고속 시리얼로 변경되고 있다.”며, “그 중에서도 오픈 신호인 Biss가 주목을 받고 있으며, 트론에서는 Biss를 다양한 응용에 사용하도록 기술의 지원하고 있다.”고 설명했다.
트론은 리니어 인코더 분야에서 소량의 주문이라도 설치 교육과 관련 계측기를 이용한 장비의 정밀도 컨설팅까지 전체 솔루션 제공을 통한 고객 만족을 추구하고 있다.
여기에는 장비의 구조적 에러 및 환경적 요인 에러, 모션 에러 등이 인코더에 미치는 영향에 대해 협의하고 최적인 개선책을 상호 협의하여 인코더를 결정하게 된다.
로터리 인코더 분야에서는 관련 iC의 판매 외에 그 동안 축척된 기술을 활용하여 주변 기능을 마이컴 등을 이용하여 개발 공급하고 있다.
트론이 공급하는 주요 제품으로는 마그네틱 리니어 인코더(RLS사의 LM10), 25비트 로터리 인코더용 iC, glass, LED(iCHaus의 iC-MN), 소형 iC Type 인덕티브 인코더(POSIC) 등이 있다.
김진성 이사는 “산업체에는 자체의 경쟁력 확보를 위해 부품의 국산화를 추진하고 있다.”며, “이에 발 맞추어 함께 제품을 개발할 수 있는 업체만이 생존할 수 있다는 각오로 제품의 판매가 아닌 해외 기술력에서의 독립을 위해 매진할 것”이라고 강조했다.
하이덴하인코리아
합병 시너지 효과 극대화
보급형 모델의 출시로 인식변화 가져와
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| 하이덴하인코리아의 LIA시리즈 |
국내 인코더 시장의 큰 지각변동이 예상된다. 국내 인코더 시장에서 높은 점유율을 보유한 하이덴하인과 알에스에프전자가 2009년 10월 1일 부로 ‘하이덴하인코리아’로 합병이 된 것.
하이덴하인코리아는 다양한 제품라인업, 풍부한 영업력 및 정보력, 영업역량을 집중시킬 수 있는 시너지 효과를 극대화할 계획이다.
하이덴하인코리아의 사영빈 차장은 “하이덴하인과 알에스에프전자의 합병으로 DR.JOHANNES HEIDENHAIN GmbH 제품 뿐만 아니라 알에스에프전자에서 판매를 담당하고 있던 DR.JOHANNES HEIDENHAIN GmbH의 자회사인 RSF Elektronik(오스트리아), Numerik JENA(독일), RENCO(미국)의 제품도 같이 취급하게 된다.”며, “이에 따라 다양한 제품으로 최적의 솔루션을 고객에 요구에 따라 제공할 수 있으며, 특히 폭넓은 필드 경험을 가진 인력을 바탕으로 높은 품질의 서비스를 제공할 수 있다.”고 역설했다.
하이덴하인은 매출의 10~15%를 R&D에 투자하여, 매년 10여 개 이상의 신제품을 출시하고 있다. 국내에서는 신제품 홍보와 기술영업 및 기술지원에 중점을 두어 고객 서비스에 매진하고 있다. 최근 하인덴하인은 보급형 모델도 출시하여 고가로 인식되고 있는 제품에 대한 인식변화에도 많은 노력을 기울이고 있다.
사영빈 차장은 “보급형 모델의 출시로 하이덴하인은 국내 LCD 및 반도체 시장 측정장비의 후발 주자임에도 불구하고 우월한 품질에 가격적인 경쟁력도 갖추게 됐다. 이로써 시장경쟁에서 우위를 점할 수 있는 발판까지 마련하게 된 것.”이라고 말했다.
또한 그는 향후 계획에 대해서 “지금까지 다소 부족했던 기술지원 서비스를 강화하기 위해 전문인력을 충원할 예정이며, 특히 본사와의 리얼타임으로 연결된 재고관리 프로그램을 적극 활용함으로써 고객이 원하는 시기에 즉시 제품을 공급할 것”이라며, “하이덴하인 제품을 사용하는 고객은 품질, 가격, 납기, 서비스 모두 만족할 수 있을 것”이라고 강조했다.
하이덴하인코리아의 주력제품은 작은 크기의 인코더로 저렴한 가격에 높은 정밀도와 분해능이 특징인 ‘LIA20시리즈(JENA사)’, 디스크 타입의 로터리 인코더로서 최대 분해능 960만 펄스로 고성능 DD모터에 주로 사용되는 ‘RIK시리즈(JENA사)’, RSF전자의 주력제품으로 다양한 스케일 눈금 및 분해능과 스케일의 설치 방법에 따라 나누어져 고객의 요구를 다양하게 실현시킬 수 있는 ‘MS시리즈’, 하이덴하인의 주력제품으로 전세계적으로 연 5만개 이상 판매가 되는 전자시장에 최적화되어 있는 제품인 ‘LIDA시리즈’ 등이 있다.
특히 하이덴하인코리아는 하이덴하인에서 나온 광학식 오픈형 앱솔루트 인코더 LIC4000에 큰 기대를 걸고 있다. 이 제품은 저렴한 가격(기존광학식 대비 1.3배) 및 최장스케일길이 27m에 분해능은 1nm로 최대속도 8m/s, 16MHz까지 지원이 가능한 성능을 구현한 앱솔루트 인코더다.
현재 하이덴하인의 앱솔루트 인코더는 LCD 스크라이버, 프린터 등에 적용이 되었으며, 향후 리뷰스테이지(다량의 이동자) 및 겐트리 시스템에 많이 적용될 것으로 예상된다.
한국파고르오토메이션
가격, 납기 등 대응력 강화
다양한 인코더와 제어관련 풀 시스템 제공
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| 파고르의 엡솔루트 인코더 |
최초 제품 설계 시 인코더의 선정은 매우 신중해야 하는데, 기초적인 호환성, 적용성은 물론 시스템의 성능과 기계적인 조건에 잘 맞아야 하고, 향후 A/S와 최종 사용자의 편의성까지 고려해야 한다. 그런데 단지 가격적인 문제나 또는 기존에 사용한 다른 장비들에서 사용한 것을 보고 사용자의 취지와는 다소 거리가 있는 인코더를 사용하는 경우를 보는 경우도 많다.
인코더 공급자들은 여러 경험과 제반적인 기술 이론에 근거하여 발생하는 문제점 해결에 사용자와 함께 고민하고 그 해결 방안을 제시할 수 있어야 한다. 한마디로 고급 시스템에 권장되는 고성능 인코더를 이해하고 잘 쓸 수 있도록 공급자는 그 사용자를 잘 도와줘야 한다는 것이다.
한국파고르오토메이션(Fagor Automation Korea)는 보다 유연한 납기 대응, 경쟁력 있는 가격으로 인코더를 공급하고 사용자의 입장에서 같이 경쟁력을 키워갈 수 있도록 최선을 다하고 있다.
한국파고르오토메이션은 단지 인코더만 공급하는 것이 아니라 스페인 파고르(Fagor) 본사로부터 CNC 컨트롤, 모션 컨트롤, 드라이브, 모터 등 제어관련 풀 시스템을 공급하는 회사로서 시스템을 전반적으로 이해하고 지원할 수 있는 기술력 갖추고 있다.
한국파고르오토메이션의 정종엽 차장은 “파고르의 인코더 제품 라인업은 그 범위가 매우 다양해서 공작기계 전용에서부터, 반도체, 로봇, 측정기, 디스플레이 등에 적용되는 리니어와 로터리 인코더를 생산하고 있다. 최근 세계 최초로 20m까지 초장축 앱솔루트 리니어 인코더까지 개발하여 양산에 성공하였다.”며, “또한 모든 인코더들은 파고르의 CNC, 드라이브만을 위한 것이 아니라 Fanuc, Mitsubishi, Panasonic, Siemens 등 해외 업체는 물론 국내 CNC에도 적용되는 전용 앱솔루트와 인크리멘탈로 다양한 인터페이스를 준비해 놓고 있다.”고 설명했다.
전 세계적으로 다양한 종류의 리니어 및 로터리 인코더를 생산하면서 CNC, 드라이브와 모터까지 모든 제어 솔루션을 제공하는 업체는 세 손가락 안에 꼽히는 정도이다. 그리고 현재 초정밀급 인코더를 생산할 수 있는 국내 업체는 아직까지 없는 것이 현실이다.
정종엽 차장은 “초정밀급 인코더의 생산에는 대규모의 설비가 투자되어야 하나, 투자 대비 현재까지는 그 수익률이 저조한 상태이기 때문에 몇몇 선도 업체들을 제외하면 매력적인 산업이 아닐지도 모른다. 그러나 한국파고르오토메이션은 이를 적극 활용하여 장기적으로 한국의 완제품과 정밀기술의 발전에 도움이 될 수 있도록 노력할 것”이라며, “그 과정에서 파고르는 좋은 품질의 제품을 안정된 가격과 납기, 고객과 함께하는 서비스를 위해 항상 노력할 것이며, 시장의 요구에 언제든지 대응할 수 있는 역량을 갖추도록 할 것”이라고 강조했다.
파고르 오토메이션은 해외에 서비스가 가능한 50여 개의 지사와 대리점으로 서비스망이 구축되어 있으므로 국내 뿐만 아니라 해외 수출된 제품에 향후 발생할 수 있는 서비스도 현지에서 즉각 파고르의 서비스를 지원받을 수 있다.
현재 파고르의 주력 제품으로는 절삭 칩, 오일 등 사용조건이 열악한 환경에서 사용되는 ‘Sealed Linear Encoders’, 서보 및 스핀들 제어용으로 일반적인 로터리 인코더인 ‘Rotary Encoders’, 회전 축에 직결하여 정밀 각도 제어용으로 사용되는 ‘Angular Encoders’, 클린 환경에서 사용되며, 비접촉식으로 구동 속도가 매우 빠른 ‘Exposed Linear Encoders’ 등이 있다.
정종엽 차장은 “파고르의 인코더는 Glass와 Steel 재질이 있는데 모두 광학 방식이며, 스케일 자체의 Accuracy(절대오차), 반복오차, 인터폴레이션 에러 등 인코더에서 발생할 수 있는 오차가 다른 어떠한 방식보다 압도적으로 적다.”고 말했다.
