무선 솔루션 관심 커지는 한국 플랜트 업계

누구나 일상생활에서 무선의 편리함을 체감하고 있는 시대다. 이 편리함 덕분에 산업현장에서도 무선을 활용하고자 하는 노력은 계속돼 왔다. 한국시장은 그 흐름에 뒤쳐진 감이 있지만, OneWireless라는 산업용 무선 솔루션을 공급하는 하니웰의 윤동원 과장은 2011년부터는 이전에 비해 산업용 무선 솔루션의 성장세가 대폭 상승할 것으로 보고 있다.

산업용 무선 솔루션 시장의 전망에 대해 어떻게 생각하나?

굳이 말하지 않아도 대세는 무선이라는 것을 누구나 아는 시대다. 산업 현장에서도 비슷한 상황으로 가고 있다. 고객 미팅이나 사이트 서베이, 컨설팅 등을 하면서 느낀 점은 최근 현장에서 무선을 적용하고자 하는 요구가 굉장히 많이 늘어나고 있다는 것이다.

ARC 리서치 그룹에서 2010년에 발표한 무선 디바이스 시장 전망을 보면, 2008년부터 20014년까지 연평균 25% 성장이 기대되고 있다. 이처럼 무선은 다양한 산업에서 성장하고 있고, 성장세는 앞으로 더 가속될 분위기다.

하니웰이 ISA100 표준을 선택한 이유는?

하니웰이 ISA100 표준을 선택한 이유는, 대부분의 통신 프로토콜 위원회가 제품 제조사로 구성되는 것에 반해 ISA100은 사용자 비중이 더 높았기 때문이다. 이들과 함께 하니웰처럼 네트워크 전체 시스템 솔루션을 공급하는 회사들뿐만 아니라 인스트루먼트 등을 하는 회사들이 위원회에 참석해서 의견을 공유하고, 이것이 빠르게 피드백으로 나타나기 때문에 빠른 표준 발전이 이뤄질 수 있다.

하니웰 무선 솔루션인 OneWiress의 기반인 ISA100 표준의 장점을 꼽는다면?

다양한 무선 네트워크 중 상용과 산업용의 가장 큰 차이는 데이터 용량, 전력 사용량, 신뢰성 등을 꼽을 수 있다. 상용은 대용량 데이터 패킷을 사용하고 전력 소비가 많으며 신뢰성이 떨어져도 된다. 산업용은 이와 완전히 반대다. 우선 전송 포인트가 움직일 수 없고, 매우 높은 신뢰성이 필요하며, 데이터 패킷의 크기가 상용의 수십 분의 1 수준으로 아주 작고, 전력 소비도 매우 낮다.

이러한 산업용 무선 네트워크의 프로토콜이 몇 종류가 있는데, 대부분 통신 프로토콜 사이에 호환이 안 되기 때문에 통합에 어려움이 있다. 게이트웨이가 각 프로토콜별로 따로 있어야 하고 서버 단에서 취합해서 변환해야만 데이터를 다 볼 수 있게 되는 것이다. 반면 ISA100은 타 프로토콜을 변환해서 무선으로 쏴주는 컨버터가 따로 있다. 이를 통해 게이트웨이 설치가 줄어들고, 서버의 작업도 크게 줄어든다. 이런 구조적인 차이가 있다.

또한, 현재 데이터 1초 스캔은 ISA100만 가능한 것으로 안다. 다른 프로토콜을 적용한 장비는 최고가 5초라고 알고 있다. 특히 한국 고객들은 1초 데이터 스캔을 원하는 경향이 두드러진다.

ISA100 회원사별로 제품 호환성에 문제는 없나?

동일한 표준이라면 각 회사별 제품끼리 호환이 되는 것이 당연하다. 텍사스 Arkema 플랜트에서 여러 회사들이 각각의 장비를 묶어서 하나의 시스템을 구성해 필드테스트를 하는 현장이 있다. 이를 통해 ISA100 관련 제품들의 호환성을 주기적으로 업데이트하고 정보를 공유한다.

타 ISA100 회원사들과의 차이가 있다면?

가장 먼저 시작했기 때문에 하니웰의 제품 라인업이 가장 많다는 것이다. 우리는 2007년에 관련 제품을 처음 출시해서 보완을 거듭했고, 타사는 좀 늦게 시작한 편이다.

OneWireless의 일반적인 구성은 어떻게 되나?

와이어리스 디바이스 매니저라고 불리는 전체 네트워크를 관리하는 무선 네트워크 서버가 있고, 거기에 멀티노드라 불리는 중계기들이 배치돼 말단 기기들을 관리하는 형태다. 중계기는 다양한 기능을 가지고 있어 가격이 비싼 편인데, 경우에 따라 필드 디바이스 액세스 포인트라 부르는 ISA100 전용 라우터를 적용하기도 한다.

[와이어리스 디바이스 매니저]

현재 OneWiress 관련 제품군은 어떤 것들이 있나?

멀티노드, 필드 디바이스 액세스 포인트, 와이어리스 디바이스 매니저, ISA100.11a 필드 인스트루먼트, 무선 진동 트랜스미터, 밸브 포지션 센서, 무선 탱크 레이더 게이지 등이 있다. 하니웰은 개별 인스트루먼트 제품에 집중하기 보다는 전체를 아우르는 것에 주력하고 있다.

이 밖에도 와이파이 제품군으로 모바일 스테이션, 무선 게이지 리더, 필드 어드바이저 등이 있다.

[멀티노드]

무선 솔루션을 적용할 때 주의할 점이 있다면?

상용 와이파이와 똑같이 생각하는 고객들이 많다는 것이 문제다. 만나본 고객 중에서는 중계기와 트랜스미터 사이에 장애물이 있을 때 통신이 안 된다고 하면 이해하기 어렵다는 반응을 보이기도 한다. 주파수 특성이 다르기 때문에 문제가 된다는 점을 고객에게 이해시키는 것이 가장 어렵다.

또한, 실제로 여러 현장을 가봤지만 상황에 따라서 무선은 굉장히 많은 변수가 있다. 그만큼 고려해야 할 요소가 많다는 점을 알고 있어야 한다.

그리고 무선 솔루션에서는 배터리 수명에 주의해야 한다. 유선과 달리 전원 라인도 무선으로 하는 경우가 대부분이라 배터리를 주로 사용한다. 때문에 배터리를 얼마나 오래 사용할 수 있는지가 상당히 중요한 문제다.

특히, ISA100은 다른 프로토콜에 비해 3~4배 정도 파워를 오래 사용할 수 있다. 가장 빠른 데이터 1초 스캔인 경우, 50℃ 이내에서는 4년 이상, 72℃에서도 3년 이상을 사용할 수 있다. 이는 대부분의 플랜트에서 주기적인 유지보수가 2년이기 때문에, 모두 커버가 가능하다는 뜻이다.

글로벌하게는 많은 적용사례가 있는 것으로 아는데 국내에는 무선이 얼마나 적용돼 있나?

국내에는 20개 정도의 사례가 있는데, 유독 올해는 반응이 좋다. 2008년~2010년까지는 그다지 고객들의 요구가 많지 않았는데, 올해는 큰 규모의 프로젝트가 몇 개 시작 중이며, 무선을 적용하고 싶어서 방문을 요청하는 곳도 많다.

왜 반응이 좋은 것인가?

무선의 장점이 비용절감이라는 것은 고객들도 다 알고 있다. 허나 그동안은 신뢰성 문제에 고민했는데, 몇 년간 기술이 발전했고 전반적으로 해볼만하다는 분위기도 확산되고 있어서 그런 것 같다.

하니웰의 국내 무선 적용사례 중 대표적인 곳을 꼽는다면?

한국에서는 SK에너지에서 가장 큰 사업을 하고 있다. 2008년에 크루즈 오일 터미널 탱크 팜 테스트를 시작했다. 이곳에서 트랜스미터 5대, 중계기 1~2대를 사용해 성공적인 시험을 마친 후 프로젝트가 계속해서 확장 중이다. 4차 증설까지 완료됐고, 5차 증설도 검토하고 있다.

또, 크루즈 탱크 테스트를 성공적으로 마친 후 SK에너지의 파이프라인 프로젝트가 새롭게 진행됐다. 그리고 자체 신규 탱크 팜을 짓는 곳까지 계속 확장되고 있다.

무선 솔루션을 적용하기에 좋은 애플리케이션이 있다면?

산업용 무선 솔루션을 적용하기 좋은 곳 중 하나가 회전하는 포인트를 측정하는 것이다. 대표적으로 화학반응로를 돌리는 곳이 해당된다. 이런 곳에서 소성 등을 실시할 때 온도분포를 잘 모니터링하고 잘 제어하는 것이 결과물의 품질에 아주 많은 영향을 주게 된다. 그렇지만 회전하는 곳이라 유선으로 측정하기에 기술적으로 어려움이 있다. 그래서 무선 트랜스미터를 달고, 중계기는 시야가 확보되는 곳에 설치해 주기적으로 온도를 측정해서 중계기로 보낸다.

그렇다면 현재 무선 솔루션이 주로 적용되는 부분은?

만약 어느 플랜트의 실제 측정 포인트가 100개가 있다면 이를 전부 모니터링 하는 곳은 없다. 공장 가동에 심각한 영향을 줄 수 있는 곳을 30군데 정도 모니터링하는 것이 대부분이다. 이렇게 가장 중요한 부분은 유선을 설치하고 있다. 무선은 그 다음으로 중요한 포인트에 설치되는 추세다. 공장 가동에 심각한 영향을 끼치지는 않지만 상당히 중요한 비중을 가지면서, 꼭 데이터를 알아야 하는 곳에 무선을 설치하는 것이다. 이러한 것이 잘 진행되면 보다 중요한 곳까지 확장하는 수순을 밟아가고 있다.

[필드 디바이스 액세스 포인트]

무선을 통한 제어는 언제쯤 가능할까?

현재는 모니터링 위주로 시스템이 구축되고 있다. ISA100에서는 프로토콜 설계시부터 향후 제어의 여지를 남겨두고 있어 언젠가는 제어가 가능할 것이다. 허나 아직까지는 시간이 필요하다. 제어를 위해서는 통신신뢰성, 감도, 통신성공률 등을 확실하게 보장해야 한다.

OneWiress에서 개선하고자 하는 부분이 있나?

OneWiress R200 버전에서는 트랜스미터 라우팅이 가능해졌고, R210 버전부터는 서버 한 대가 커버할 수 있는 중계기와 트랜스미터 용량이 늘어나게 된다. 지금까지는 서버 한 대가 중계기 40대, 트랜스미터 100대를 커버했는데, R210 버전에서는 중계기 80대, 트랜스미터 200대까지 가능하게 된다. 다만 중계기 하나가 커버할 수 있는 트랜스미터는 데이터 1초 스캔시 20대, 5초 스캔시 100대라는 제한이 있다.

또한 다음 버전에서 회전체 진동 모니터링 장비에도 여러 기능이 추가된다.

현재 무선의 매출 비중은 어느 정도인가?

국내에서 매출 비중은 아직 크지 않다. 무선은 이제 싹트는 분야라 할 수 있다. 아직까지 시장이 워낙 작고 초기라 빠르게 성장하고는 있다.

글로벌하게는 호주, 미국, 중국, 중동 등의 지역에서 하니웰이 상당한 사업을 펼치고 있는데, 한국은 중계기가 1~2대 정도 들어가는 소규모의 파일럿 사이트들이 대부분이다. SK에너지나, 웅진폴리실리콘 등 규모가 좀 큰 곳도 중계기가 50대를 넘지 않는다. 50대가 넘으면 트랜스미터가 200~300개는 된다는 뜻이다. 호주, 미국, 중동 등은 중계기만 400대에 스테이션이 30대, 트랜스미터 몇 백개 등 덩치가 어마어마한 프로젝트들이 많다. 석유를 생산하는 시설이고, 2~3중화를 하기 때문에 그런 것이다. 우리나라는 향후에도 이런 규모까지는 되기 어려울 것이다.

한국에 현재 도입된 무선 솔루션 규모는 어느 정도나 되나?

장기적으로 우리나라에서 무선 솔루션이 설치될 수 있는 규모를 100으로 봤을 때 아직까지는 1도 설치되지 않은 것으로 본다. 그만큼 향후에는 많은 수요가 발생할 것이다. 하지만 몇 년 뒤에도 전체 매출에서 비중은 미미한 수준일 것이라 본다. 그렇지만 하니웰은 무선 시장을 보다 장기적인 관점에서 매우 관심 있게 바라보고 있다. 경영진들도 많은 신경을 쓰고 드라이브하라는 지시를 내리고 있다.

[월간 FA저널 ()]

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