세계의 추세는 명확하다. 사물인터넷 기술을 근간으로 빅 데이터와 클라우드 그리고 모바일 기술로 대표되는 정보통신기술과 공장자동화 기술을 융합한다. 사물과 사람과의 연결을 가속화하고, 세계에 산재한 각종 공정을 통합한다. 그 결과 새로운 제조혁명이 도래한다. 세계 전문가들의 대체적인 견해다. 이와 관련해 ODVA TAG Korea 회장이자, 로크웰 오토메이션 마케팅 상무이사인 이순열 회장을 만나 사물인터넷 기술 활용을 위한 산업네트워크에 대해 물었다.

글 | 윤진근 기자(yoon@iomedia.co.kr)

ODVA 협회는 사물인터넷 기술이 개인과 산업에 어떤 영향을 미치는지 진단한다. 또한 제조현장에서 쓰이는 이더넷 및 네트워크 기술의 진화를 살펴보고 사물인터넷 기술을 완벽하게 지원하는 산업용 인터넷 네트워크로서의 EtherNet/IP에 대한 기술적 기초와 응용사례를 공유한다.

산업계에서 융합과 통합은 거대한 흐름을 이룬다. 기존에는 공장자동화 네트워크와 공정(프로세스) 네트워크가 분리되어 사용되고, 공장 네트워크와 기업용 네트워크가 분리되어 있었다면, 사물인터넷을 지원하는 EtherNet/IP는 제조현장의 필드버스와 기업용 네트워크를 표준의 인터넷 프로토콜로 수직통합한다. 공장에서도 기계 조립산업용(FA)네트워크와 프로세스 산업용 네트워크를 통합한다.

왜 이더넷인가

ODVA는 사물인터넷을 지원할 수 있는 궁극적 네트워크는 이더넷이라고 말한다. 사물인터넷은 말 그대로 인간이 아닌 사물간의 통신을 의미한다. 이를 가장 적확하게 충족할 수 있는 네트워크 기술이 이더넷이다.

네트워크 기술을 산업용도로 사용하기 위해서는 산업에 최적화된 네트워크 기술을 확충하는 것이 급선무다. 

오늘날 산업 분야에서는 각각의 프로토콜에 맞추어 표준화된 하드웨어를 활용하고 있다. 산업자동화 분야에서는 모션컨트롤·센서·계기 등 각 분야마다 특화된 필드버스 네트워크가 존재한다. CC-Link·프로피버스·Modbus 등이 대표적이다. 

이들 프로토콜은 각각의 장치를 사용하기에는 용이하겠지만, 특정 네트워크 및 프로토콜을 준수하지 않는 장치를 동시에 활용하고자 할 경우에는 불편이 따랐다. 또한 사용하던 제품이나 기술에 변형을 가하면 기존의 장비들을 계속해서 활용하기 어려운 문제도 있었다. 

예를 들어 프로피버스 프로토콜을 활용하기 위해서는 네트워크 스위치를 장착해야 한다. 프로피넷이나 CC-Link표준은 TCP/IP의 구조를 준수하지 않고 있어 이들을 상위 단에 연결하려면 별도의 펌웨어가 필요하다. 특정한 제품 혹은 펌웨어 등을 사용해야만 각각의 프로토콜을 사용할 수 있다. 상이한 프로토콜을 가진 장비를 동시에, 통합적으로 사용하기 어려운 이유다.

이를 극복할 수 있는 수단이 EtherNet/IP 프로토콜이다. EtherNet/IP 프로토콜은 각기 다른 산업용 표준으로 만들어진 다양한 장비를 하나의 통신 프로토콜, EtherNet/IP를 통해 활용할 수 있도록 만든다. 지금까지 표준화되어 있지 않던 각 프로토콜들을 EtherNet/IP라는 표준 프로토콜을 통해 동시에 사용할 수 있도록 만드는 것. 

 

EtherNet/IP 프로토콜을 통해 단일 프로토콜로 여러 규격의 장비를 활용할 수 있게 되었다. 하나의 리모컨을 가지고 TV와 에어컨 그리고 로봇 청소기 등을 동시에 조종할 수 있게 되는 셈이다. 이러한 이점을 산업현장에 도입함으로써 공장자동화와 IT 기술을 원활하게 융합할 수 있을 것으로 기대한다.

EtherNet/IP의 이점

EtherNet/IP는 특정 업체와, 또한 여타 프로토콜과 독립적이다.

EtherNet/IP는 비표준 유형이며, 변종 유형인 표 1과 달리, 표 2와 같이 표준 인터넷 프로토콜을 변형 없이 사용하며, 사물인터넷 기술을 완벽히 지원하는 유일한 산업용 네트워크다. 

이러한 이점으로 산업현장의 센서·RFID·제어기기·로봇·전화·CCTV·보안·IT장비를 포함한 모든 자동제어 기기와 정보기기를 하나의 네트워크에 통합하여 빅데이터·클라우드·모바일 등의 기술을 자유자재로 활용함으로써 제4의 산업 혁명의 시대의 기반을 제공한다. EtherNet/IP가 사물인터넷을 실현하기에 적합한 프로토콜인 이유다. 사물인터넷(M2M)시대에 접어들면서 세계 300개 이상의 회원들이 EtherNet/IP 프로토콜을 선호하는 이유 또한 여기에 있다.

EtherNet/IP는 개방형 프로토콜로, ODVA 협회에서 모든 표준 관련 관리를 하고 있다. 따라서 표준 프로토콜이 필요한 이라면 누구나 저렴하게 제품을 활용할 수 있다.


서로 다른 계층을 통합하라
EtherNet/IP 프로토콜을 활용함으로써 얻을 수 있는 이점은 여기서 그치지 않는다. 생산현장 이외의 환경까지도 포용할 수 있는 것.

기업의 사무실 등으로 대표되는 IT 망에서는 TCP/IP 기술을 활용한다. 반면 생산현장, 즉 공장에서는 각각 상이한 네트워크 기술을 활용한다. 이처럼 상이한 기술로 인해 사용자가 제품을 사용하거나 생산 환경을 원활하게 구축하기 어려웠던 것이 사실이다. 여기에 EtherNet/IP 기술을 활용하면 상이한 네트워크 기술을 한데 엮음으로써 다양한 계층에서 보다 손쉽게 소통할 수 있다. 

또한 이들 환경은 공정 내용에 따라 사용하는 프로토콜이 달랐다. 예를 들어 기계를 조립하는 환경에서 사용하는 프로토콜과 석유화학 등의 공정에 사용하는 계장기기 필드 프로토콜이 서로 달랐다. 이처럼 상이한 두 영역을 한데 엮기란 결코 쉬운 일이 아니었다. 

하지만 EtherNet/IP 프로토콜을 적용함으로써 온도계·압력계·센서·유량계 등은 물론, 모터·서보·서버 등 다양한 분야에서 사용하는 장비들을 통합하여 관리할 수 있게 되었다. 한층 원활한 작업을 수행하는 것은 당연지사다.