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‘완성차 자동화 라인’ 구축한 LS일렉트릭, 라피넷 사용권 오픈한다
라피넷+, IEC 표준 준수하는 통신 프로토콜과 OPC-UA 동시 지원

[인더스트리뉴스 최종윤 기자] LS ELECTRIC(일렉트릭)이 국내 최초로 국산 자동화 기술만으로 ‘완성차 자동화 라인’을 구축했다. 최근 현대자동차의 신차 ‘캐스퍼’ 출시와 함께 주목받고 있는 광주글로벌모터스(이하 GGM) 공정라인이다. LS일렉트릭은 지난해 글로벌 기업들과의 경쟁 끝에 GGM 생산라인 자동화 솔루션 구축 사업을 수주하고, PLCHMI서보인버터 등 자사 솔루션을 적용해 라인을 완성했다.

라피넷(RAPIEnet) 상호운용성 시스템 구성도 [자료=LS일렉트릭]

자동화시장은 외산 의존도가 높은 시장이다. 특히 해외 메이저 자동화 기업들은 자사 제품을 기반으로 고유한 산업용 통신기술을 적용해 의존도를 높여 왔다. 하지만 LS일렉트릭도 국내에서 유일하게 2017년 유선 통신 분야 국제 표준을 모두 완료한 통신기술 라피넷(RAPIEnet)을 보유하고 있다. 이번 GGM 라인에 도입해 성능을 검증받은 만큼 향후 국산 라피넷 기반의 자생적인 생태계 조성이 기대되고 있다.

특히 LS일렉트릭은 라피넷의 사용권을 오픈한다는 계획을 잡고 있다. 사실상 오픈소스화로 산업용 통신 기술이 필요한 기업 및 기관에서 라피넷 솔루션을 직접 개발할 수 있게 된다는 뜻이다. LS일렉트릭 자동화연구소 개발팀 권대현 수석연구원을 만나 자세한 이야기를 들었다.

RAPIEnet에 대해 간단한 소개 부탁한다.

국내 산업용 통신 분야 글로벌 경쟁력 강화를 위해 LS일렉트릭(구 LS산전)이 국내 최초로 네트워크 분야 IEC 규격을 추진했다. RAPIEnet(Real-time Automation Protocols for Industrial Ethernet)은 대한민국의 산업 강화와 외국 진출 교두보 마련을 위해 Topology, Performance, Maintenance에 대해 산업분야의 요구 사항을 수렴해 개발됐으며, 지명도 확보, 기술 우수성 검증 및 통합 Network 기반 조성을 위해 IEC 규격으로 추진해 2017년 6월 유선 통신 분야 표준을 모두 완료했다.

2010년 8월 IEC 61158/61784 Series에 5종이 국제 규격으로 등록됐고, RAPIEnet의 Ring 제어 기술은 독창성을 인정받아 고가용성 자동화 통신 기술 분야(IEC 62439-7 Ring-based Redundancy Protocol(RRP)) 표준 규격으로 추가 등록됐다. RAPIEnet의 Functional Safety Network 관련 기술은 TUV SUD의 SIL3 인증을 받은 후(IEC 61784-3-17) 표준 규격으로 추가 등록했다.

RAPIEnet 기술은 실시간성 부족, 배선 문제, 이중화 지원 기능 부족 등의 문제를 근본적으로 개선하기 위해 산업용 스위치 기능 내장했다. 또한 디바이스 또는 통신 선로에 이상 발생 시 고가용성 링 네트워크 토폴로지 지원을 통해 높은 신뢰성을 제공한다.

타사의 통신기술과 비교시 RAPIEnet만의 특징은?

통신 선로 이중화 지원을 위한 링 제어 기능은 별도의 설정없이 자동으로 링 매니저를 선출하는 기능을 지원한다. 디바이스의 경로 정보를 지원해 디바이스 또는 통신 선로 이상 부분을 판단(링 네트워크 상 통신 선로의 오류 발생, 통신 디바이스의 위치 변경 등)하고 즉각 조치가 가능하도록 문제가 발생한 구간 정보를 상세하게 제공한다. 시스템 구성에 따라 가변적이지만, 일반적인 64국 시스템으로 구성시 네트워크 스캔 타임은 2ms 이내로 디바이스 1국당 약 30us로 고속통신이 가능하다.

LS일렉트릭 자동화연구소 개발팀 권대현 수석연구원은 “라피넷의 사용권을 오픈해, 산업용 네트워크 분야의 국내 대중소 기업 상생협력 생태계 구축에 앞장서 나갈 계획”이라고 밝혔다. [사진=LS일렉트릭]

RAPIEnet 국제표준 특허 기술을 협회를 구성해, 회원들이 자유롭게 사용할 수 있도록 무상으로 개방할 예정이라고 들었다. 계기는?

소재부품장비는 제조업의 핵심이나, 아직까지 장비간 산업용 통신 기술은 외산 솔루션에 의존하고 있는 경우가 많다. 국내 자동화 산업 경쟁력 강화를 위해서는 어느 기업이든 자유롭게 활용가능한 오픈 프로토콜이 필요하다. 이런 기반환경이 구축돼야 공급/수요기업 간의 제조 산업 경쟁력이 더욱 발달될 수 있다. 국내 유일 IEC 국제 표준 기술인 RAPIEnet은 핵심 제조 분야(자동차 등)에 성공적으로 적용되고 있다. LS일렉트릭은 ESG 차원에서 솔루션을 준비, RAPIEnet 협회(가칭)에 모든 권한을 Open해 생태계 조성에 기여할 예정이다.

지난 2019년 일본 수출 규제로 인해 해외 기술에 대한 의존도가 높은 제조업체들은 일본 기술의 의존성 탈피를 위해 국내 기술 기반의 솔루션에 많은 관심이 있다. 이와 같은 경향과 함께 RAPIEnet은 국내 최대 자동차 업체의 인도네시아, 광주 공장에 적용됐으며, 향후 다른 제조업 분야로도 확산이 예상된다.

RAPIEnet 사용권이 오픈되면 수요기업 입장에서 어떤 혜택이 있는지?

RAPIEnet 사용권이 오픈되면 산업용 통신기술이 필요한 기업 및 기관에서 RAPIEnet Solution을 직접 개발할 수 있다. 공급기업은 제품 개발 및 생산을 자체적으로 진행해 수요기업과 지속 가능한 비지니스 모델을 창출하고, 이를 통해 해외 기술에 의존하고 있는 국내 제조 산업의 기술 자립 및 기술 경쟁력 향상이 가능하다. 한편, 국내 유일 공공종합시험 인증기관인 한국산업기술시험원은 국내 산업용 네트워크 산업의 혁신 생태계 구축을 위해RAPIEnet에 대한 적합성 인증체계를 구축 중에 있다. 이를 통해 산업용 네트워크 분야의 국내 대중소 기업 상생협력 생태계 구축에 앞장서 나갈 계획이다.

RAPIEnet 사용권 오픈에 따른 국내 시장의 변화를 예상한다면?

RAPIEnet 기술은 스마트제조를 위한 시장 요구사항에 대응해 산업용 이더넷 기술 3종 (RAPIEnet, Modbus TCP, EtherNet/IP)과 OPC-UA를 동시 지원하면서, 최대 1Gbps의 대역폭을 지원(전기/광)하는 하이브리드 All-in-one 솔루션인 RAPIEnet+(라피넷 플러스)로 진화했다. IEC 표준을 준수하는 통신 프로토콜들을 동시 지원해 스마트제조에 요구되는 상호호환성 보장이 가능한 RAPIEnet+ 솔루션은 상호운용성 시스템구성도를 통해 국내 제조업 경쟁력 향상에 도움을 줄 것으로 생각된다.

[최종윤 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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