SK㈜ C&C는 독일 지멘스와 스마트 팩토리 공동 기술 개발 및 사업 협력 MOU'를 체결했다.ⓒSK(주) C&C

제조업 분야에서 경쟁력의 중심추가 하드웨어·제품에서 플랫폼·생태계로 변모함에 따라 SW 경쟁력 강화가 제조 혁신의 핵심으로 자리 잡고 있다.

24일 IT 업계에 따르면 첨단 SW 기술력을 기반으로 한 사물인터넷(IoT)이 소비자 영역에서 스마트홈 등을 구현한 데 이어 산업영역에 광범위하게 확산되고 있다. 이에 최근 제조업 혁신의 핵심기술로 산업 사물인터넷(Industrial IoT, 이하 IIoT)이 부상하고 있다.

IIoT란 기계와 인터넷이 만나 데이터를 만들어 내고 생산성을 높이며 기계를 사용하는 인간이 의사결정을 하는데 결정적 역할을 하는 산업용 IoT를 뜻한다. 공장에 IIoT를 접목해 스마트팩토리를 구현하는 사례가 대표적이다.

예컨대 공장의 펌프, 밸브 등에 센서를 부착하고 데이터를 수집하는 방식으로 기계의 고장으로 인한 다운타임을 최소화할 수 있다. 고장이 나야 설비의 이상 유무를 알 수 있었던 기존의 어려움에서 벗어나 IT 솔루션을 통해 미리 설비의 이상 유무를 확인하고 조치할 수 있는 것이다. 이로써 생산성 향상, 유지보수 비용 절감 등 효과를 누릴 수 있다.

GE는 IIoT로 전 산업에 걸쳐 효율성을 1% 끌어 올리면 천문학적인 비용절감이 가능할 것으로 내다봤다. 향후 15년간 에너지산업에서 연료사용량을 1% 줄이면 660억 달러(약 74조916억원), 항공 업계는 300억 달러(약 33조6780억원)를 절감할 수 있으며 헬스케어는 630억 달러(약 70조7175억원)를 절감할 수 있을 것이라는 전망이다.

◆에머슨, 플랜트 공정 개선 통해 막대한 운영손실 막고 순이익 개선 돕는다

기술 및 엔지니어링 분야 글로벌 선도 기업인 에머슨은 IIoT 도입과 투자 회수율(ROI) 시기를 앞당길 수 있도록 하는 플랜트웹 인사이트(Plantweb Insight)를 선보여 주목받고 있다.

운영의 효율성을 높이기 위해서는 정보가 필수적이지만 올바른 정보를 적절하게 사용하는 경우에만 가능한 일이다. IIoT가 부상하면서 플랜트들은 더 많은 정보를 생성할 수 있게 됐다. 그러나 이 정보를 플랜트 직원이 사용할 수 있는 가치 있는 데이터로 변환시키기 위해 필요한 분석 기술과 전문성은 부족한 실정이다.

에머슨의 플랜트웹 인사이트 어플리케이션은 확장형 어플리케이션으로 플랜트 데이터를 자동으로, 전략적으로 해석하는 간편한 웹기반의 플랫폼이다. 최신 센싱 기술을 사용해 플랜트 곳곳에 존재하는 정보를 지속적이고 신뢰할 수 있는 실시간 플랜트 데이터로 취합하는 '퍼베이시브 센싱'을 바탕으로 구동된다.

플랜트웹 인사이트 어플리케이션은 퍼베이시브 센싱 정보를 신뢰성, 안전성, 생산, 에너지 및 누출 관리와 같은 주 성능 분야에서 고객의 운영 효율성 프로그램을 지원할 수 있도록 한다. 직관적인 인터페이스를 갖추고 웹 브라우저에 접속이 가능한 모든 장치에서 실행이 가능하다.

사용자들은 플랜트웹 인사이트를 통해 설비의 비정상 상황과 비효율성을 확인할 수 있다. 또 최적의 유지보수 시간을 파악하고, 자산 상태를 추적해 고장이 일어나기 전에 이를 예방하고 자산 신뢰성과 에너지의 활용성을 개선할 수 있다. 누출 및 기타 유해 요소를 실시간으로 감시해 잠재적인 안전 사고를 예방하고 전체 기업의 규제 준수를 보장할 수 있다.

플랜트웹 인사이트의 특징은 쉽게 적용할 수 있는 어플리케이션이라는 점이다. 각각의 기능에는 전문 지식과 분석 기술이 내장돼 있어 기존에는 사람이 직접 주기적인 점검이 필요했던 자산 문제와 예상치 못하고 발생하는 오류들을 즉각적으로 확인하고 스스로 해결할 수 있다. 현재 가능한 어플리케이션은 증기 트랩 모니터링, 펌프 모니터링 및 압력 게이지 모니터링에 사용할 수 있다.

에머슨은 기존 플랜트 운영 시스템 내 데이터와 인터넷 기반 어플리케이션 간 쉽고 안전한 연결을 보장하는 보안 서비스인 'Secure First Mile' 등으로 IIoT 보안 문제 해결에도 노력을 기울이고 있다.

OT 시스템의 데이터가 세분화된 네트워크와 전통적인 Purdue 모델의 방화벽을 통해서 분산된 네트워크를 거치고, 여러 번의 데이터 이력장치와 같은 '데이터 병합' 어플리케이션 등 추가적인 보안 도구 및 절차를 통해 안전한 네트워크를 보장한다.

또한 에머슨은 기업들이 안전, 신뢰성, 생산 및 에너지 관리 분야에서 최상의 퍼포먼스를 달성할 수 있도록 도와주는 운영상의 확실성(Operational Certainty) 프로그램을 한국에 출시했다.

운영상의 확실성 프로그램은 전 세계의 산업 기업들이 최상의 퍼포먼스를 달성하고 1조 달러 이상의 운영 손실을 방지할 수 있도록 설계된 기술이자 엔지니어링 기반 프로그램이다. 이 프로그램은 IIoT 어플리케이션에 적합하게 설계된 에머슨의 플랜트웹 디지털 에코시스템에 의해 지원된다.

컨설팅 서비스, 포괄적인 자동화 기술 포트폴리오, 새로운 산업용 사물인터넷 솔루션의 전문성을 기반으로 에머슨은 고객이 투자를 통해 더 큰 가치를 찾아내고, 궁극적으로 측정 가능한 결과를 낼 수 있도록 한다는 계획이다.

비디아 람나쓰 에머슨 오토메이션 솔루션즈의 글로벌 플랜트웹 솔루션 & 서비스 분야 부사장은 "제조, 오일 및 가스, 정제 및 석유화학과 같은 산업에 대해 큰 투자를 하고 있는 한국 시장에서도 산업용 사물인터넷은 대단한 잠재력을 가지고 있다"며 "플랜트웹 디지털 에코시스템을 활용한 가장 강력한, 확장 가능한 기술과 서비스 플랫폼을 통해 궁극적으로 기업들은 사물인터넷에서 ROI를 실현할 수 있게 될 것"이라고 말했다.

론 마틴 에머슨 오토메이션 솔루션즈 사장은 "IIoT를 활용한다면 약 15%의 순익을 개선시킬 수 있을 것"이라며 "투자의 확실성이 고민된다면 작은 곳부터 시작해서 ROI를 확인한 뒤 에머슨의 솔루션을 공정 전체로 확산시켜 적용할 수 있다"고 부연했다.

에머슨 '플랜트웹' 개념도.ⓒ에머슨

◆IT서비스 기업들, IoT 기술로 물류·제조업 혁신 가져온다

삼성SDS, SK(주) C&C, LG CNS 등 국내 대표 IT 서비스·솔루션 기업들은 물류, 스마트팩토리 등 ICT 융·복합 B2B 사업에서 성과를 창출하고 있다.

삼성SDS는 최근 물류운영, 컨설팅, 시스템개발 경험을 바탕으로 첼로 IoT서비스를 선보였다.

이 서비스는 물류현장에서 사람이 관리하던 정보를 IoT 센서가 대신 수집한 후 네트워크로 연결해 정보를 관리함으로써 스마트 물류서비스를 구현한다. 물류 수요 측면에서는 화물의 모니터링 및 관리에서부터 위험 탐지 및 예방, 운송수단 및 개별 물품의 실시간 추적을 할 수 있다.

이와 함께 물류 공급측면에선 창고/항만 등 빈 공간을 감지해 공간 수용 능력을 감지할 수 있고, 교통사고 등 사건을 탐지 분석해 배송경로 설정을 최적화시키며 에너지효율관리, 고장 탐지 및 해결을 할 수 있다.

LG CNS는 자사 스마트팩토리 솔루션을 적용, LG그룹 제조 계열사들의 스마트 공장을 구현했다. LG계열사의 기존 제조업 공장에 공장 별로 개별 구축돼 있던 소방/안전 시스템, Gas/Chemical 공급 시스템, 각종 감지기를 통합해 모니터링하는 시스템을 구축했다.

이 시스템을 통해 시스템 장애 발생 시 1~2일 정도 걸리던 조치 시간이 5~30분 이내로 단축하고, 원격으로도 현장과 협업해 전문가의 조치가 가능한 환경을 만들었다. LG CNS는 스마트팩토리 분야 선도업체들과 손잡고 해외시장도 적극 공략할 방침이다.

지난해 7월 스마트팩토리 종합 솔루션 '스칼라(Scala)'를 출시한 SK(주) C&C는 중국 홍하이그룹 폭스콘 충칭 공장을 스마트팩토리로 탈바꿈시켰다.

스칼라는 시뮬레이션 기반의 가상물리시스템(CPS, Cyber Physical System)으로 공장 생산 라인 설치·교체시 사이버 공간에서 미리 가동시킨 후 실제 공장 라인에 반영해 생산의 효율성·유연성을 높여준다.

◆글로벌 제조기업들, IIoT 주도권 확보 앞장

글로벌 제조기업들은 IIoT 경쟁력을 강화하고 생태계를 주도하기 위해 기업내 VC(벤처캐피탈)펀드를 조성하거나 IoT 분야 스타트업들의 인수합병(M&A)을 적극 추진하고 있다.

GE의 경우 지난해 불과 이틀 사이에 걸쳐 기계학습 전문회사인 와이즈 아이오, 산업용 대량 데이터 처리 기술에 특화된 벤처기업인 비트 스튜 시스템스, 재고 관리와 인력 운용을 위한 앱을 개발하는 회사인 서비스맥스 등 3건의 기업 인수를 연이어 발표하기도 했다. 소프트웨어 서비스 사업조직인 GE디지털의 주력 제품인 프리딕스(Predix)의 개발을 더욱 심화시키기 위해서다.

업계 관계자는 "글로벌 제조 기업들은 IIoT 혁명의 핵심 성공요인을 SW 플랫폼 및 생태계 조성으로 보고 이를 주도하기 위한 전략을 추진하고 있다"며 "이제 SW 인력양성과 SW 스타트업에 대한 투자 활성화는 SW산업계만의 문제가 아니라 제조업의 생존전략이 되고 있는 셈"이라고 말했다.

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