▲ 한양대 홍승호 교수가 첫 초청강연을 하고 있다.

10일 코엑스에서 개막한 ‘2016 제31회 제어로봇시스템학회 학술대회’에선 한양대 전자시스템공학과 홍승호 교수가 ‘인더스트리 4.0/스마트제조 기술 및 표준 현황’을 주제로 강연을 했다. 이어 '포스코 ICT' R&D센터장 오기장 박사가 좌장을 맡아 제주대 컴퓨터공학과 김도현 교수, 전자부품연구원 스마트팩토리ICT연구단 송병훈 단장, LS산전 생산기술센터 조정철 부장이 국내 스마트 공장 도입 현황과 사례, 문제점 등에 대해 토론했다. 이날 발표 내용과 토론 내용을 간추려 소개한다.

▲주제 발표(인더스트리 4.0/스마트제조 기술 및 표준 현황-한양대 홍승호 교수)

▲ 한양대 홍승호 교수

공장자동화가 제조현장의 프로세스들을 어떻게 나이스하게 만드느냐 하는 부분에 대해서 초점을 두고 있다면 스마트 제조는 원료와 에너지 공급부터 물류까지 모든 부분을 다 포함하는 제조 생태계를 이루는 다양한 요소들을 사물인터넷 기술을 이용해서 통합하고 사물인터넷 기술을 이용해서 모아진 데이터들을 분석하는데 사이버 피지컬시스템이라는 기술을 이용해서 자율적으로 이러한 생태계가 움직이도록 하는 것을 스마트 제조라고 한다. 아마도 IoT와 CPS가 스마트 제조의 가장 중요한 기술이 될 것 이다.

스마트제조의 핵심기술인 인더스트리얼 IoT 기술이 앞으로 엄청난 임팩트를 줄 것이다. 인더스트리 4.0과 스마트 매뉴팩처링의 추진으로 산업용 IoT에 대한 관심이 높아지고 있으며 표준화도 본격적으로 진행되고 있다. 향후 IoT가 스마트 공장에 본격 도입될 전망이다. 하지만 고려해야 할 변수들이 많다. 최근 IoT 모듈을 개발해 스마트그리드에 적용해 봤다. 스마트그리드 기반의 공장에너지관리시스템이라고 할 수 있다. 이를 통해 분명 IoT 도입의 효과가 크다는 점을 확인할 수 있었다.

IoT 기반으로 문제를 접근해보니 관련 소프트웨어가 인터넷에 널려 있다는 점도 확인할 수 있었다. 그냥 다운로드 받으면 된다. 하지만 IoT가 모든것을 해결해 주는 것은 아니다. IoT가 엄청난 잠재력을 갖고 있다는 점을 확인했지만 리얼타임, 고가용성, 안전, 보안 등 문제는 아직 IoT가 해결하지 못한 부분이다. 스마트 공장에 문제가 생겼는데 갑자기 기계를 끌 수는 없다. 또 로봇이 사람을 다치게 하면 엄청난 문제가 발생한다. 물론 시큐리티 중요하다. 스마트 공장에 IoT기술을 도입하기 위해선 이 같은 문제들이 선결되어야 한다. 물론 기술은 이미 나와 있지만 공장에 도입하기에는 현실적으로 무리가 따른다.

그래서 나온 대안이 바로 ‘OPC UA(OPC Unified Architecture)’다. OPC UA 솔루션은 표준화를 통해 산업자동화 분야의 상호 운용성을 폭넓게 지원하여, 다양한 운영체제와 프로그래밍 언어 이외에 SCADA, ERP 등의 기업용 IT 시스템을 지원한다. 공장에는 너무 많은 프로토콜이 존재하는데 마치 서로 다른 언어를 사용하는 것과 같다. 수많은 공장 자동화 관련 공급사업자들이 서로 다른 프로토콜의 장비를 공급하면서 문제가 됐다.

2~3년전부터 OPC UA 개념과 규격이 등장했다. PLC, 스카다, ERP, PLM 등의 모든 언어를 통일하자는 게 바로 OPC UA다. OPC UA는 ‘인더스트리 4.0’이 나오면서 더욱 중요해지고 있다.

중요한 것은 이미 공장에 수많은 기계들이 설치되어 있는데 IoT를 도입하기 위해 기존 장비를 한꺼번에 바꿀 수 없다는 것이다. 기존 기계들을 활용하면서 시큐리티 문제도 같이 해결할 수 있는 게 바로 OPC UA다. 궁극적으로 IoT로 가야겠지만 현실적으로 공장 시스템을 한꺼번에 IoT로 바꿀 수는 없기 때문이다. 결국 기존 장비를 활용하고 고가용성 시큐리티를 제공하는 OPC UA를 활용할 수 밖에 없다. OPC UA를 통해 시스템을 우선적으로 통합한 후 궁극적으로 IoT로 가야 한다.

<패널 토론>

▲ 패널토론 참석자들(사진 왼쪽부터 홍승호 교수, 김도현 교수, 송병훈 단장, 조경철 부장)

▲LS산전 생산기술센터 조정철 부장

OPC UA와 서버라는 개념을 지난해 처음으로 알았고 이를 통해 비로서 ‘실시간’이라는 개념에 대해 어느 정도 감을 잡았다. LS산전은 특히 방대한 양의 데이터를 어떻게 처리할 것인가를 놓고 처음에 고민이 많았는데, 가상화 서버를 통해 어느 정도 해결했다. 이를 통해 OPC 서버로부터 취득하는 데이터를 정제할 수 있었다. 앞으로 스마트 공장에 관한 정보를 공유하는 게 중요하다고 본다. 하지만 국내 대기업들이 정보를 공유하는데 인색한 경우를 종종 본다. 우리도 정보를 공개할테니 다른 기업도 공개해 문제를 같이 해결해 보려는 노력이 필요하다고 본다.

▲전자부품연구원 송병훈 단장

96년부터 OPC에 대한 움직임이 있었지만 우리나라에선 별로 관심이 없었다. 그러나 2~3년전부터 우리나라에서도 OPC파운데이션에 참여하는 기업들이 늘어나면서 OPC UA에 대한 관심이 높아지고 있는 상황이다. 유럽은 이미 지멘스, SAP등이 OPC UA를 적극 도입하고 있다. 우리 기업들도 성과물을 공유하는 노력이 필요하다.

▲제주대 김도현 교수

우리나라에선 데이터 수집을 위한 연결이 중요하게 대두되고 있는데 유럽에선 데이터의 최적화와 제어에 관심을 갖고 있다. 어떤 데이터를 IoT를 통해 제공할 것인가가 중요한 이슈다. 퍼블릭 서비스도 중요하다. 그동안 관제사가 정보를 독점했다면 앞으로는 IoT데이터를 민간에 개방하는게 중요해질 것이다. 선진국들이 마치 정보를 모두 공개하는 것처럼 보이지만 핵심 정보나 앨고리즘은 공개하지 않는다는 것도 유념해야 한다. 가령 구글은 정작 중요한 부분은 특허도 안내고 공개를 꺼린다.

한편 이날 초청 강연에선 정부가 현재 스마트 공장 정책을 적극 추진하면서 공장들이 속속 스마트공장을 도입하고 있으나 아직 표준에 대한 원칙과 정책적인 방침이 이들 기업에 까지 확산되지 않고 있어 문제가 있다는 지적도 있었다. 스마트 공장을 도입해놓고 나중에 또 표준 시스템을 도입하면 큰 혼란이 일어날 것이란 지적이다.