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스위치기어 및 UPS 전력 품질 모니터링을 위한 3가지 연결 팁

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헬로티 서재창 기자 |

 

 

Moxa


스위치기어와 UPS의 중요성

 

갈수록 더 많은 전자 장비가 산업용 애플리케이션에 사용되면서 장비의 중요 시스템을 보호해야 할 필요성도 증가하고 있다. 예기치 않은 정전은 전자 장비의 유지관리 비용을 증가시키는 것은 물론, 운영 효율성 및 생산성 저하, 그리고 전체 비즈니스의 수익 감소로 이어진다. 

 

안정적인 전원공급장치를 유지하기 위해서는 애플리케이션의 전력 품질을 모니터링해 원치 않는 중단이나 손상으로부터 전자 장비를 보호해야 한다. 

 

종합적 전력 품질 모니터링 계획을 수립할 때 고려해야 할 두 가지 필수 장비는 스위치기어와 UPS다. 일반적으로 스위치기어는 유틸리티 전력이 공장과 데이터센터로 유입될 때 가장 먼저 도달하는 곳이다. 이 장치는 전압을 변환하고, 전력 전류를 모니터링하며, 비정상적인 전기 변동으로부터 산업용 장비를 보호한다.

 

따라서 스위치기어 내부에 사용되는 회로 차단기와 서지 보호기, 전류 변압기, 전력 품질 미터기 등의 상태를 지속적으로 모니터링해야 한다. UPS는 메인 전원에 장애가 발생했으나 발전기와 같은 예비 전원공급장치를 사용할 수 없는 경우 즉각적인 전원공급을 위해 사용된다. 

 

애플리케이션의 전력 품질 상태를 실시간으로 모니터링하기 위해서는 스위치기어와 UPS를 에너지 관리 시스템과 연결해야 하며, 이를 통해 운영자는 즉각적인 결정을 내리고 시스템 가동중단을 최소화한다.

 

이러한 시스템 간에 안정적인 통신 시스템을 구축함으로써 전력 품질을 모니터링하고, 비상상황에 적시에 대응할 수 있다. 그렇다면, 전력 품질 모니터링 애플리케이션을 위한 통신 시스템을 개발할 때 고려해야 할 3가지 팁을 살펴보도록 하자. 

 

전력 품질 모니터링 애플리케이션 개발 시 팁 세 가지는?

 

첫째. 통신 시스템은 높은 전자파 간섭을 견딜 수 있어야 한다. 전자 장비의 경우, 운영자가 전력 품질 상태를 실시간으로 수신할 수 있도록 전력 품질 모니터링을 위한 통신 시스템도 보호해야 한다. 이러한 통신 장치는 일반적으로 높은 EMI를 생성하는 전력 시스템 근처에 위치하기에 네트워크 통신에 쉽게 방해를 받을 수 있다. 

 

통신 중단을 최소화하기 위해서는 EMI 내성을 갖춘 안정적인 솔루션이 필요하다. 광섬유 케이블은 장거리에서 강력한 EMI 내성을 제공하기에 전력 장비에서 제어 센터로 데이터를 전송하는데 이상적이다. 또한, 연결 장치는 듀얼 전력 및 듀얼 포트 입력과 같은 추가 보호 메커니즘을 갖추고 있어야 전원 및 포트 결함이 발생할 경우 즉각적인 작동을 보장한다. 

 

둘째. 통신 시스템은 가동 중단 시간을 최소화하기 위해 신속한 복구가 가능해야 한다. 전력 품질 모니터링을 위한 연결 장치들은 일반적으로 직렬 기반이며, Modbus RTU와 같은 산업용 프로토콜을 사용한다.

 

반면 EMS는 보통 Modbus TCP, SNMPv3, BACnet/IP와 같은 이더넷 기반 OT/IT 프로토콜을 사용한다. 이렇듯, 각기 다른 통신 프로토콜을 사용하는 장치들과 시스템 간의 통신을 가능하게 하려면 일반적으로 프로토콜 게이트웨이가 필요하다. 

 

통신 오류가 발생하면, 운영자는 전력 품질 상태를 제시간에 수신할 수 없고, 사고 대응을 위한 이상 징후를 감지하기 어렵게 된다. 엔지니어 입장에서는 문제의 원인을 분석하는데 필요한 정보를 충분히 얻지 못하고, 각기 다른, 여러 프로토콜에 의해 문제 해결이 복잡해지면서 상당한 어려움에 직면할 수 있다. 

 

따라서 통신 시스템을 위한 프로토콜 게이트웨이를 선택할 때는 문제의 근본 원인을 신속하게 식별하고, 시스템의 통신을 신속하게 복구하는 문제 해결 툴이 함께 제공되는지 확인해야 한다.

 

셋째. 신중하게 통신 네트워크를 계획하고, 전력 데이터를 쉽고 안전하게 온라인으로 가져오도록 해야 한다. 이를 위해 전력 안정성과 관련한 다양한 센서를 활용할 수 있다. 전력 품질 모니터링 애플리케이션을 개발할 때, 환경적인 방해 요인 없이 안정적인 전력 공급을 유지하기 위해서는 전력 관련 데이터뿐 아니라 환경 데이터도 수집해야 한다. 

 

전력 및 환경 센서는 모두 다양한 인터페이스를 통해 수집되기에 제한된 공간의 캐비닛에서 설치 및 유지 관리가 용이한 커넥티비티 솔루션을 선택해야 한다. 

 

네트워킹 계획을 수립할 때 연결 보안도 고려해야 한다. 스위치기어와 UPS가 공용 네트워크를 통해 연결되면, 시스템이 잠재적인 위협에 노출될 수 있다. 따라서 해커가 취약점을 악용할 수 없도록 네트워크 장치를 보호해야 한다. 

 

산업용 애플리케이션 보호 위한 장비 개발 나서

 

Moxa는 고객들의 전력 품질 모니터링 애플리케이션을 위해 원활하고, 안정적인 보안 통신 시스템을 구현하도록 지원하고 있다. 다양한 사례 연구를 통해 많은 기업들이 Moxa 솔루션을 이용해 어떻게 스위치기어 및 UPS용 통신 시스템을 개발하는지 확인할 수 있다. 

 

최근 Moxa는 산업용 네트워크 보안에 중점을 둔 새로운 EDR-G9010 시리즈를 출시하기도 했다. 이 제품은 산업용으로 인증된 방화벽·NAT·VPN·스위치·라우터 일체형 모델로서 스마트 제조 및 중요 인프라와 같은 다양한 애플리케이션의 산업용 네트워크를 위한 강력한 1차 방어선 역할을 수행한다. 

 

Moxa의 EDR-G9010 시리즈 산업용 보안 라우터는 대역폭을 많이 사용하는 애플리케이션의 현장에서 입증된 안정성과 다중 계층 보안에 대한 요구사항을 충족하기 위해 10포트 기가비트 성능과 심층방어 기능을 제공한다.

 

OT 시스템에서 사이버 보안 사고가 점점 더 증가함에 따라 산업용 네트워크 보안 강화는 경영자와 보안 책임자의 최우선 과제가 됐다. 그러나 OT 환경에서의 네트워크는 보안 요건을 고려해야 하는 것은 물론, 기능들의 원활한 운영 유지에도 중점을 둬야 한다. 

 

케빈 후앙(Kevin Huang) Moxa 네트워킹 그룹 제품 매니저는 “Moxa는 새로운 EDR-G9010 시리즈를 출시함으로써 OT 환경을 위한 맞춤형 네트워크 보안 솔루션을 제공할 수 있게 됐다”고 말했다. 이어 그는 “고객들은 EDR-G9010 시리즈 산업용 보안 라우터를 사용해 1차 방어선으로 네트워크를 분할해 보안 위협이 네트워크 전체로 전파되는 것을 방지할 수 있다”고 덧붙였다. 

 

또한, “강화된 OT DPI 기술과 방화벽, NAT 및 VPN 기능을 활용해 다중 계층 보안을 적용한다. 이외에도 10포트 기가비트 성능과 보다 빠른 부팅 시간 및 레이어 2·레이어3 리던던시를 통해 산업용 네트워크의 가용성을 보장한다. EDR-G9010 시리즈는 이러한 모든 강력한 기능을 하나의 작고, 견고한, 산업용으로 인증된 보안 라우터에 통합했다”고 밝혔다. 

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