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[힐셔 바스티안 오토 프로덕트 매니저] “힐셔 게이트웨이, 유연한 솔루션 대응으로 산업자동화 디지털 혁신 지원”

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헬로티 임근난 기자 |

 

힐셔 게이트웨이 포트폴리오의 장점은 사용 가능한 프로토콜 변환의 수가 많다는 것이다. 이는 모든 자동화 부품이나 전체 기계까지도 산업용 네트워크로 통합할 수 있게 해준다. 특히, 추가 발생되는 프로토콜 변경의 적용을 위해서, 펌웨어 변경만으로 게이트웨이를 원하는 프로토콜 변환용으로 바꿀 수 있고 이를 통해 재고 유지비용 절감이라는 이점을 얻을 수 있다. 뿐만 아니라 동일한 구성과 조합의 게이트웨이가 대량으로 필요한 경우 고객 맞춤형 구성으로 해당 게이트웨이를 제공할 수 있다.

 

힐셔의 주니어 제품 관리자이며 산업용 게이트웨이 포트폴리오 유지 관리와 개발을 책임지고 있는 바스티안 오토는 “힐셔는 이미 완성형 제품 포트폴리오를 보유하고 있기 때문에 미래 기술 동향과 산업용 통신의 변화에 대응하기 위한 신제품에 집중하고 있다”며, “앞으로도 지원이 필요한 경우, 힐셔는 대부분의 문제에 대한 가능한 솔루션을 찾을 것”이라고 말했다.

 

 

Q. 최근 설비의 스마트화에 대한 투자 의지가 강해지면서 게이트웨이의 다양한 통신을 사용하고 있다. 앞으로 수요 전망을 어떻게 보나.

A. 산업 자동화 분야에서는 다수의 새로운 통신 프로토콜들이 도입되었고 기술 변화 속도 또한 지난 몇 해 동안 증가하고 있다. 산업 분야에서의 이러한 내용이 설비의 수명과 접목하게 되면 게이트웨이 제품에 대한 수요는 향후 몇 년 동안 증가할 것으로 전망된다. 이는 산업용 자동화 부품의 공급업체가 서로 차별화되고 자체 비즈니스를 보호하고자 한다는 점을 고려할 때 더욱 분명해진다.

 

또한, 산업용 네트워크 분야의 상황은 지난 수십 년 동안 상당히 많은 변화를 겪었으며 새로 설치된 노드를 기존에 사용되던 관련 프로토콜 네트워크로 로컬라이제이션화 하는 작업은 지속적으로 변화하고 있다. 복수의 네트워크 섹션을 상호 연결할 필요성 또한 필요한 프로토콜 변환의 수를 증가시키고 있다.

 

표준 이더넷을 통해 실시간 통신을 달성하는 메커니즘과 방법을 정의하는 여러 IEEE 표준 중 하나인 TSN(Time Sensitive Networking)은 산업용 이더넷 환경을 변화시키는 중요한 기술이 될 것이다. 그리고 PROFINET IO, EtherNet/IP, CC-Link IE 및 OPC UA Pub/Sub와 같은 프로토콜의 향후 버전은 TSN을 전송 메커니즘으로 사용할 것이다. 이 또한 브라운 필드 설치의 통합 및 다른 도메인 연결을 위한 프로토콜 변환기의 수요 증가로 이어질 것이다.

 

앞으로 주요 기술 중의 하나가 될 싱글 페어 이더넷(sing pair Ethernet)을 통해 이더넷의 물리적 연결 매체가 싱글 페어(single pair)로 변경되어 공장 내 모든 구성 요소 간 원활한 통신을 가능하게 해준다. 공정자동화 분야에서는 이 기술이 위험한 환경에서의 이더넷 통신 사용 및 기존 케이블 연결의 재사용 옵션도 제공한다. 새로운 전송 매체의 출현은 더 많은 게이트웨이가 필요함을 의미하기도 한다.

 

 

Q. 통신 시스템을 위한 프로토콜 게이트웨이를 선택할 때 반드시 확인해야 할 사항이 있다면 어떤 게 있을까.

A. 네트워크에서 선택 프로세스로의 진입점은 개별 물리적 전송매체를 통해 구성되는데, 각 네트워크가 추구하는 토폴로지가 여기에서 우선적인 역할을 한다. 다음 선택 기준은 네트워크의 각 프로토콜이다. 프로토콜의 다른 조합이 필요한 경우 이 부분을 반드시 고려해야 한다(힐셔는 동일한 구성과 조합의 게이트웨이가 대량으로 필요한 경우 고객 맞춤형 구성으로 해당 게이트웨이를 제공할 수 있다).

 

또 다른 기준은 두 네트워크 간에 교환해야 하는 데이터의 양과 실시간에 대한 요구사항의 충족 여부이다. 물론 환경 조건과 관련하여 요구되는 한계 값을 무시할 수는 없지만, 결국 이러한 모든 내용과 가격 조건이 각 프로젝트에 가장 적합한 게이트웨이를 결정하게 된다.

 

Q. 네트워킹 계획을 수립할 때 연결 보안도 고려해야 할 사항 중의 하나라고 본다. 시스템이 잠재적인 위협에 노출될 수 있기 때문이다. 힐셔는 제품 개발 시 이 부분을 어떻게 해결하고 있나.

A. 힐셔는 필드버스 협회의 자사 글로벌 네트워크를 통해 향후 출시되는 제품에 어떤 메커니즘이 필요한지 알고 있다. 그래서 최신 netX 네트워크 컨트롤러 칩에는 프로세스 데이터의 “보안 부팅” 및 “암호화”와 같은 필요한 기능을 포함하는 하드웨어 액셀러레이션이 장착되어 있다. 또한, 힐셔에서는 전사적 보안 전략과 할당된 프로세스에 대한 작업도 진행하고 있다.

 

보안 및 데이터 액세스 제어 장치의 기반은 게이트웨이의 특수 아키텍처로 구성되어 있다. 예를 들어, 기계 제조업체는 상위 수준(MES(Manufacturing Execution System)) 또는 다른 기계(Machine-to-Machine 통신 포함)에서 볼 수 있는 데이터를 결정할 수 있다. 이는 게이트웨이 내 보안 침해 가능성이 있는 경우 기계 내 통신은 직접적인 영향을 받지 않는다는 장점이 될 수 있다.

 

Q. 힐셔의 게이트웨이 제품 포트폴리오에 대한 간단한 설명을 듣고 싶다. 특히, 주요 게이트웨이 솔루션인 netTAP, netHOST, netLINK를 중심으로 어떤 이점을 제공해줄 수 있는지에 대해 요약해 주었으면 한다.

A. 힐셔의 게이트웨이는 지난 1분기에 소개된 바 있는 모든 업계 동향에 대응하기에 적합한 솔루션으로, 업계에서 가장 많은 프로토콜 변환 조합 중 하나를 제공하고 있다. 자사 게이트웨이 제품군은 장치 하나로 동일한 물리적 네트워크 인터페이스를 공유하는 여러 프로토콜을 처리할 수 있다. 한편, 추가 발생되는 프로토콜 변경의 적용을 위해서, 펌웨어 변경만으로 게이트웨이를 원하는 프로토콜 변환용으로 바꿀 수 있고 이를 통해 재고 유지비용 절감이라는 이점을 얻을 수 있다.

 

힐셔의 게이트웨이는 함께 운용이 불가능한 서로 다른 네트워크 조합에서 다양한 구성 요소를 단순 통합하기 위한 편리한 프로토콜 변환기이다. netTAP 제품군은 실시간 이더넷, 필드버스 및 직렬 자동화 프로토콜과 슬레이브 대 슬레이브 또는 마스터 대 슬레이브 간 변환도 지원한다.

 

모든 netTAP 제품군의 구성과 진단용 툴로 FDT/DTM 기술 기반의 일체형 솔루션인 SYCON.net 소프트웨어가 사용된다. 이 소프트웨어를 통해 장치를 빠르고 쉽게 구성할 수 있으며 양쪽 산업용 네트워크의 상태 정보 수집 기능도 추가할 수 있다. 사용 가능한 프로토콜의 조합은 미리 프로그래밍되어 선택 가능하며 시운전 중에 사용자별 프로토콜 변환 규칙과 함께 펌웨어 형태로 게이트웨이 장치에 로딩된다. 신속한 현장 진단이 필요한 경우 제품의 LED를 통해 상태 정보를 육안으로 확인할 수 있다.

 

 

Q. 타사 제품들과 비교했을 때 힐셔 제품과 솔루션의 강점은.

A. 힐셔 제품의 진정한 강점은 고객이 모든 것을 하나의 소스에서 얻을 수 있다는 데 있다. 힐셔는 칩 설계부터 모든 일반 운영 체제에 필요한 소프트웨어 드라이버에 이르기까지 필요한 모든 구성요소를 자체 개발하는 산업용 통신 전문 업체로 고객 제품의 시장 출시에 필요한 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 하드웨어 설계와 모든 산업용 프로토콜 소프트웨어도 힐셔 자체 개발이다.

 

고객은 힐셔 솔루션의 이러한 강점들을 통해 통신 기술 부분에 대한 모든 복잡한 세부 사항의 처리 대신 자체 산업용 설정을 위한 애플리케이션 개발에만 집중할 수 있다. 지원이 필요한 경우, 힐셔는 대부분의 문제에 대한 가능한 솔루션을 찾을 것이다.

 

Q. 힐셔는 산업용 통신 전문 업체로서 현장에서 사용하는 거의 모든 통신 프로토콜을 취급하고 있으며, 다양한 적용 실적을 갖고 있다. 그중 게이트웨이 솔루션의 성공적인 적용 사례를 간단히 소개한다면.

A. 힐셔 게이트웨이 포트폴리오의 주요 장점은 사용 가능한 프로토콜 변환의 수가 많다는 것이다. 이는 모든 자동화 부품이나 전체 기계까지도 모든 산업용 네트워크로 통합할 수 있게 해준다.

 

힐셔 고객사 중 서로 다른 제조업체의 다양한 독립 프로세스 스키드(skid)를 제어하고 모니터링하기 위해 netTAP 151 제품을 사용하고 있는 기업이 있다. 상호 운용이 불가능한 스키드를 통합할 경우 일반적으로 높은 엔지니어링 비용이 발생하며 장시간의 시운전으로 인해 위험한 상황이 발생할 수 있다. netTAP 151이 다양한 실시간 이더넷 프로토콜을 변환하기 위한 가장 쉽고 빠르며 유연한 솔루션 중 하나를 제공하기 때문에 이 사례에 적용될 수 있었다. 예를 들어 모든 일반 산업용 통신 프로토콜에서 EtherNet/IP로의 전체적인 변환을 제공함으로써, 다양한 프로세스 스키드를 고객의 복합 화학 생산 프로세스 설정용 DCS에 쉽게 통합할 수 있다.

 

netTAP 151 제품은 EtherNet/IP에서 EtherCAT, Open Modbus/TCP, PROFINET IO, POWERLINK, Sercos 3뿐 아니라 EtherNet/IP로의 연결까지도 제공하고 있는데, 힐셔의 이러한 멀티-프로토콜 접근 방식을 통해 고객은 다양한 장치와 솔루션을 통합할 수 있다. 또한, netTAP 151 제품은 하드웨어 하나로 총 45가지의 프로토콜 변환을 지원하는데, 서로 다른 네트워크 간의 데이터 교환을 위한 이기종 네트워크의 설치에 이상적인 솔루션이라고 할 수 있다. 게이트웨이는 제조업체에 관계없이 DCS의 요구 조건에 따라 프로세스 스키드의 프로세스 데이터를 매핑한다.

 

Q. 최근 새롭게 출시된 제품이나 추가된 기술로는 어떤 게 있나? 그리고 앞으로 신제품 및 신기술 출시 계획은.

A. 힐셔는 최근 netTAP100과 151 제품용 새로운 펌웨어를 출시했다. 여기에는 많은 개선 사항과 새로운 기능이 포함되어 있는데, 그중 하나로 netTAP 100이나 netTAP 151이 EtherCAT 마스터로 사용되는 경우 케이블 이중화 기능이 새로 추가됐다.

 

최근 산업용 이더넷 네트워크 분야에서는 자동화 프로세스가 점점 더 복잡해짐에 따라 가용성 및 안정성에 대한 요구 사항이 꾸준히 증가하고 있다. 예를 들어, 자동화 생산 라인에서는 장애 지점이 하나만 있더라도 통신 네트워크의 작동이 중지될 수 있고, 이는 높은 후처리 비용으로 이어질 수 있다. 이중화 구조를 사용할 경우 한 개의 오류가 발생되더라도 네트워크는 페일-세이프(fail-safe)상태로 돌아가게 되고, 이때, 네트워크를 통한 통신은 여전히 가능하며 이중화 시스템을 통해 기존 무-장애 상태로 복구할 수 있다. 힐셔의 게이트웨이를 사용하면 이 기능을 기존 설치에 추가할 수 있다.

 

PROFINET 기반 제어 시스템과 그 네트워크를 CC-Link IE Field 기반 제어 시스템으로 쉽게 연결할 수 있게 해주는 CC-Link IE Field 슬레이브와 PROFINET IO-Device간 프로토콜 변환 게이트웨이도 새롭게 출시됐다. 이 제품은 1400바이트 이상의 주기적 입출력 데이터의 교환이 가능하고 최대 960바이트씩 수용할 수 있는 257개의 데이터 버퍼를 추가로 사용하면 필요에 따라 비주기 데이터도 추가로 교환할 수 있다.

 

Q. 2021년 상반기 힐셔의 비즈니스 성과는 어땠으며 하반기는 어떤 기대를 하고 있나.

A. 힐셔는 작년 힘든 한 해를 겪은 이후에 위기 이전과 비슷하거나 훨씬 더 나은 결과를 얻을 것이라고 생각한다. 게이트웨이 분야에서는 회사 설립 이래 최고의 성과를 낼 것으로 이미 확신하고 있다.

 

Q. 마지막으로, 힐셔의 게이트웨이 시장 확대전략은 무엇인가.

A. 힐셔는 이미 완성형 제품 포트폴리오를 보유하고 있기 때문에 미래 기술 동향과 산업용 통신의 변화에 대응하기 위한 신제품에 집중하고 있다. 현재 힐셔는 필드버스 협회의 안전한 데이터 통신에 대한 요구사항들에 대응하기 위한 개념을 연구하고 있다. 이 개념에는 지원 프로세스 데이터 길이의 증가와 처리 시간 감소를 위해 서로 다른 두 프로토콜 간의 변환을 실행하는 새로운 접근법도 포함된다.

 

표준 변환 외에도, 필드버스 및 실시간 이더넷 프로토콜을 OPC UA와 MQTT 메시지로 변환할 수 있는 가능성을 제공하는 접근 방식으로 IOT 비즈니스도 다룰 예정이다. 소프트웨어 업데이트 및 모니터링을 위한 웹 인터페이스와 같이 편리한 구성 방법 또한 함께 연구 중이다.

 

힐셔는 미래 지향적인 자사의 기술로 TSN 툴-셋 표준과 더불어 새로운 10BASE-T1L SPE 표준을 지원한다는 것을 이미 제시한 바 있고, 이는 시장이나 표준화 작업 진행 상태에 따라 향후 TSN 및 SPE 지원 게이트웨이를 제공할 수 있음을 의미한다.




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