ROBOT NETWORK, 로봇시장 넓히나?
“로봇 네트워크,
지금 같은 상황이면 한국이 주도할 수 있어”
얼마 전까지만 해도 로봇산업에서 네트워크는 그다지 중요한 이슈거리가 아니었다. 오로지 로봇을 어떻게 하면 제대로 만드느냐에 대한 부분에 관심이 쏠려 있었기 때문이다. 그동안 로봇은 모듈화를 목표로 쪼개어 개발됐고, 이것이 마무리 되는 지금, 다시 이를 다시 통합하는 방법이 주목받기 시작했다. 그 해결책으로 제시된 것이 바로 네트워크다. 물론 아직까지 그만큼의 수요가 없어 그 목소리가 크게 느껴지지는 않지만 로봇산업 역시 앞으로 시장이 성장한다면 네트워크에 대한 요구가 높아질 것임이 분명하기에, 현재 로봇 네트워크에 대한 우리의 상황을 살펴봤다.
로봇 네트워크를 위한 표준 프로토콜이 필요해!
·프로토콜이 뭐지?
로봇 네트워크를 논하기 위해 가장 먼저 알아둬야 할 단어인 ‘프로토콜(Protocol)’이란, 컴퓨터 간에 정보를 주고받을 때의 통신방법에 대한 규칙과 약속이란 뜻을 갖고 있다.정보기기 사이 즉 컴퓨터끼리 또는 컴퓨터와 단말기 사이 등에서 정보교환이 필요한 경우, 이를 원활하게 하기 위하여 정한 여러 가지 통신규칙과 방법에 대한 약속 즉, 통신의 규약을 의미한다.
통신규약이라 함은 상호간의 접속이나 절단방식, 통신방식, 주고받을 자료의 형식, 오류검출방식, 코드변환방식, 전송속도 등에 대하여 정하는 것을 말한다. 일반적으로 기종(機種)이 다른 컴퓨터는 통신규약도 다르기 때문에, 기종이 다른 컴퓨터 간에 정보통신을 하려면 표준 프로토콜을 설정해 각각 이를 채택하여 통신망을 구축해야 한다. 대표적인 표준 프로토콜의 예를 든다면 인터넷에서 사용하고 있는 TCP/IP가 이에 해당된다.
정보통신의 상대방은 일반적으로 원격지에 있다. 따라서 정보를 전송하기 위해서는 정보를 전기적인 신호의 형태로 변환하고 그 변환된 신호가 통신망을 통해 흐르도록 하는데, 통신망에는 정상적인 신호의 흐름을 훼방하는 여러 가지 현상이 존재하게 된다. 이러한 현상은 정확한 정보의 전송을 방해하여 도중에 오류가 발생되는 원인이 된다.
프로토콜이라는 규약의 집합 속에는 이러한 오류에 대응하기 위한 약속이 매우 중요하다. 또한 정보를 정확하고 효율적으로 전송하기 위해서는 송수신 개체 간에 서로 정보의 전송 시점과 수신 시점을 맞추는 일(동기화)도 수행해야 하고, 정보 흐름의 양을 조절하는 흐름 제어방법도 역시 사전에 약속하여 프로토콜 속에 포함해야 한다.
이러한 오류제어, 동기, 흐름제어, 코드변환, 전송속도 등에 대한 약속 이외에도 통신하는 상대방의 위치에 따라 통신 개체가 어느 OSI 계층에 있는 가와 효율적인 정보전송을 위한 기법, 정보의 안전성(보안)에 관한 약속들도 프로토콜의 범주에 포함되어야 한다.
·표준 프로토콜, 어디서 확인할 수 있을까?
결론부터 말하자면 현재 로봇 네트워크를 위한 표준 프로토콜을 사용하는 곳은 없다.
전 세계 어디서도 아직까지 표준을 위한 로봇용 네트워크를 개발하지 않았기 때문이다. 지금 사용하고 있는 로봇 네트워크는 대부분 공장자동화, 모션컨트롤 산업을 위해 만들어진 네트워크다.이미 공장자동화 분야에서는 SERCOS, SynqNet, PMAC 등 기존의 전통적인 모션 네트워크에 이어서 Profinet IRT, Ethernet Powerlink, EtherCAT 등이 모션 네트워크 기능을 적극 수용하여 모션 네트워크 시장의 확대를 추구하고 있어 로봇이 곁들여 같이 가고 있는 것이다.
그래도 희망을 가져도 될 만한 것이 로봇분야의 시스템 표준을 만드는 ISO TC184 SC2의 국제표준 위원장이 한국인이라는 사실이다. 이는 로봇 표준에 제일 많은 관심을 갖고 있는 나라가 한국이라는 점을 보여주고 있는 것으로, 무엇보다 한국이 표준에 대한 중요성을, 로봇산업에 대한 중요성을 다른 나라보다 크게 느끼고 있다는 점을 단적으로 보여준다. 그만큼 성장 가능성도 크다.
로봇 네트워크를 대신하고 있는 FA 네트워크는 어떻게 변하고 있나
·아날로그 통신에서 세이프티 네트워크까지
지금과 같은 네트워크가 탄생하기까지 이전에는 아날로그 통신이 주를 이뤘다. 그러다 80년대에 들어서며 디지털 통신을 시도해보는 단계로 넘어오게 됐고, 이 역시 어느 정도 안정화를 이루자 속도에 대한 요구가 높아졌다. 따라서 90년대에는 속도향상을 위한 개발노력이 이어졌는데, 속도문제마저 해결한 지금은 데이터 전달 외에 네트워크 시스템의 안전성까지 고려하며 세이프티 개념이 도입됐다. 그리고 이제는 무선으로 가기 위한 준비단계를 시작하고 있다.
·무선 네트워크 시대 올까?
현재의 네트워크 주류는 이더넷 및 무선을 이용한 솔루션 구축이다. 무선 네트워크는 석유화학 프로세스, 제조, 철강, 수 처리 등 다양한 산업분야에서 본격적인 현장 구축에 들어서고 있는 중이다. 로봇산업에서도 그 관심이 높아지고 수요가 확산될 조짐을 보이고 있다.실제로, 일선 산업용 네트워크 업계 종사자들은 최근 들어 무선 솔루션에 대한 제안 검토 건수는 광 솔루션에 버금간다고 할 수 있을 정도라고 한다.
무선 솔루션은 유선 와이어링이 어려운 어플리케이션을 중심으로 산업계에 적극적으로 적용이 되고 있다. 이미 유럽의 많은 국가들이 현재 물류나 컨테이너 터미널, 무인반송차 등 유선으로 적용하기 어려운 산업분야에 무선 솔루션을 산업현장에 적용하고 있다. 따라서 무선기술이 안고 있는 몇 가지 기술적인 사항들이 해결된다면 무선 수요는 앞으로 괄목할 만한 성장을 보이면서 유저에게 비용적인 이점을 가져다 줄 것으로 예상된다. 
케이블링 비용을 절감할 수 있다는 중대한 이점으로 인해 산업용 무선 네트워크가 점차 시장을 넓혀나가고 있다. 무
선 네트워크는 거리만 확보된다면 케이블을 활용하여 네트워크를 구축하는 방식에 비해 시스템 구축비용을 현저하게 줄일 수 있는 솔루션으로 알려져 있다. 또 무선 네트워크의 신뢰도가 높아지면서 시리얼 통신은 충분히 무선으로 대체될 수 있다고 전문가들은 설명하고 있다. 무선 네트워크는 몇 가지 단점이 있음에도 불구하고 무선 솔루션을 적용해도 큰 무리가 없는 시스템이라면 그 비용 절감 요소를 광 네트워크가 극복할 수는 없을 것이라는 것이 관련 전문가들의 공통된 의견이다.
그러나 현재 무선 네트워크가 트렌드인 것은 맞지만 실질적인 수요를 보면 모든 산업 네트워크에서 무선 솔루션이 전반적으로 적용되고 있는 것은 아니다. 무선 솔루션 자체가 산업 네트워크에 완전히 부합한다는 검증이 없는 상태이기 때문이다.
로봇산업에서 사용해 이슈가 된 FA 네트워크를 찾아보자
우리 주변에서 찾을 수 있는 로봇 네트워크 적용사례는 역시 자동차 부품제조업에서 확인된다. 울산에 소재한 자동차 부품 1차 벤더인 한 기업은 프론트 서스펜션 모듈/앗세이, 리어 서스텐션 모듈 앗세이 및 연료 탱크를 제작하는 곳으로 800톤 프레스 2개 라인, 용접라인에 190대의 로봇, 섀시 모듈 조립라인, 연료탱크 모듈라인, 전착도장 2개 라인, 전천도장 2개 라인을 FA 네트워크로 운영된다.
또, 현대삼호중공업도 대형 조선소라는 산업 특성상 광범위한 지역에 다양한 형태의 IP 디바이스들이 운영되고 있다. 유?무선 네트워크 장비에서부터 서버, 데스크톱, 노트북, 네트워크 프린터, 산업용 로봇 컨트롤러, 보안감시 장비 등이 내부 네트워크 인프라에 연결되어 수많은 내부 직원과 협업을 위해 상주하는 협력사 직원들과 함께 공존하고 있다. 바로 이곳에선 FA 네트워크 중 잘 알려진 유선 네트워크 싱크넷과 지멘스 무선랜 IWLAN과 같은 제품들이 큰 힘이 되고 있다.
