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인더스트리 4.0, 변화하는 PLC·인버터·센서 산업 전망PLC 산업 및 기술 동향…①

[FA저널 SMART FACTORY 박규찬 기자] 올 한해 국내 산업 자동화 시장에서의 핫 키워드는 ‘스마트’다. 이는 해외도 마찬가지로 독일이 4차 산업혁명, 인더스트리 4.0을 제시하면서 그동안 주춤했던 제조 산업이 혁신을 이루기 위해 변모하고 있다. 이에 본지에서는 다양한 ICT 기술과 융합해 스마트하게 변하고 있는 공장자동화의 기본 산업인 PLC·인버터·센서 시장 동향과 기술, 전망에 대해 알아보고자 한다. 

국내 PLC 시장은 이미 포화상태가 언급될 만큼 추가적인 성장보다는 현상유지의 성격이 크다. [사진=Dreamstime]

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. 이는 제어 하단에서 이뤄지는 생산제어 데이터들을 수집하고, 이를 통합적으로 생산성 향상에 사용 할 수 있는 시스템을 구축해야 가능한 것이다. 

터크코리아 정진성 부장은 “이러한 제어 데이터의 수집은 IO-Link를 통해 가능하고 이를 생산성 향상에 맞출 수 있는 솔루션과 접목한다면 스마트 팩토리 구축은 이미 눈 앞에 왔다고 볼 수 있다”며, “정부에서도 학회와 같이 스마트 팩토리에 관련된 구축과 지원 사업들을 전개하고 있어 이를 잘 활용한다면 공장의 생산성 향상은 더욱 가시화될 것”이라고 설명했다. 

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 표 준화 및 통합 등을 통해 타 제품과의 호환 및 상하위 연계가 가능한 수준까지 기술의 발전이된 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. 

오므론 이창석 과장은 “이 해결책으로 AI와 IoT, 로봇 등의 기술 혁신을 도입한 새로운 자동화 요구가 높아지고 있다”며, “그러나 실제 생산 현장에서는 IoT를 활용 한 구체적인 생 산성 향상 및 고도화가 진행되고 있지 않다”고 언급했다. 이에 오므론은 오토메이션 센터(ATC)를 설립해 용도별 솔루션으로서 실증실험을 추진해 보편성 높은 동작 등에 대해서 관련 노하우 등을 소프트웨어에 탑재, 개발하고 기기와 함께 소프트웨어를 제공함으로써 제조현장에서 고도의 라인구축에 공헌하는 역할을 하고 있다. 

B&R에 따르면 기존의 PLC는 단지 단독설비의 제어 및 간단한 작업을 수행하는 용도로만 사용돼 저사양의 일반적인 PLC 하드웨어와 간단한 소프트웨어만으로 충분했지만 공장의 자동화 및 설비의 자동화는 좀 더 복잡하고 많은 작업을 요구하게 됐다. 이에 그와 관련 고사양의 PC급 제어기와 같은 하드웨어와 텍스트기반 언어와 같은 복잡한 제어 프로그램도 같이 필요하게 됐다고 설명했다. 

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. 

B&R 김지영 과장은 “스마트 팩토리가 차츰 보급화 됨에 따라 상위 IT 시스템과의 연계 가능한 인터페이스가 필수 요소가 되고 있다”며, “이미 여러 자동화 메이커들은 OPC UA뿐만 아니라 스마트 팩토리와 관련된 표준 기능들을 갖추고 이와 관련 새로운 제품들을 소개하고 있다”고 설명했다. 

터크코리아 정진성 부장은 “대단위의 PLC나 DCS 제어, 세이프티를 통한 시스템은 자동화 시스템에서의 일반적인 기술이고 대부분의 공장이나 다층의 고객사에서 사용되는 시스템”이라며, “최근에는 기존의 시스템 과는 다르게 하이브리드형 제품들이 강세를 이루고 있다”고 강조했다. 

[박규찬 기자 (editor@infothe.com)]

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