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사물인터넷의 실현



오늘날 사물인터넷은 과거 광고만 하는 단계에서 현실에 접목시키는 단계로 발전하여, 벤더와 시스템 인티그레이터 사물인터넷을 사용하며 엔드 유저에게 어떠한 실질적인 가치를 가져올 것인지 설명한다.

By Michael Belfiore, Automation World 기고 작가


때는 2015년 크리스마스, 화이트워터(Whitewater) 에너지의 운전요원이 가족들과 함께 둘러앉아 선물을 개봉하고 있었을 때 갑자기 스마트폰 알람이 울렸다. 화이트워터 풍력발전단지가 위치해있는 캘리포니아 팜스프링(Palm Springs)의 풍력 발전 단지의 가격 책정이 좋지 않은 방향으로 흘러갔기 때문이었다. 이 말은 즉, 시장 이자율에 따라 화이트워터가 만들어내는 전기에 대해 돈을 받는 대신 오히려 매 킬로와트시마다 281달러라는 막대한 돈을 지불해야 할 수도 있게 된다는 뜻이었다. 화이트워터는 생산을 그만 두지 않으면 매 시간마다 수천 달러의 손실을 보는 상황에 이르렀다.

운이 좋게도, 화이트워터의 시스템은 전력망뿐만 아니라 인터넷에도 연결되어 있어서 가장 가깝게는 5분 전의 생산데이터와 전기의 계획된 시장 가격을 비교할 수 있었는데, 가격 책정이 부정적인 방향으로 흘러갈 것이 예측되자마자 SCADA 솔루션이 만든 스마트폰 어플리케이션이 시스템 오퍼레이터에게 경보를 울린 것이다.

불안한 캘리포니아의 에너지 시장에서 공장을 운영하고 있는 기업들은 몇 분 안에 수천 달러가 생길 수도 혹은 사라질 수도 있으며 생산에 사용되는 기계를 인터넷에 연결시키는 것이 조만간 실현되는 것의 가치 등 사물인터넷의 가치에 대한 극단적인 사례를 보여주었는데, 이 연결에서 얻을 수 있는 가치는 모든 산업으로 확장될 수 있다.

사물인터넷의 개념은 연결된 디바이스와 기계와 관련해서는 상대적으로 간단할 수 있지만, 그것이 초래하는 결과는 매우 심오하다. 사물인터넷이 무서운 속도로 증가하는 첫 번째 이유는 시스코(Cisco)가 사물인터넷이 수작업 절차의 50퍼센트 이상을 자동화시킬 수 있는 잠재력이 있다고 평가하였기 때문이다. 또 다른 이유는 사물인터넷이 OT와 IT를 연결시켜 프로세스 오토메이션(process automation)과 기업정보를 연결시키는 것을 가능하게 하여 새로운 효율과 능력을 만들어 낼 수 있다는 점에 있다.

발생하는 혜택을 고려한다면 포레스터리서치(Forrester Research)와 지브라테크놀로지스(Zebra Technologies)가 발견한 2012년과 2014년 사이 큰 조직에 사물인터넷을 배포하는 비율이 세 배 이상 증가하였다는 사실은 너무나 당연한 것이었다. 작년에 발표된 매킨지(McKinsey) 보고서에는 2025년경 사물인터넷이 US달러 11조의 글로벌 경제적 가치를 발생시키거나 세계 경제의 11퍼센트를 차지할 것이라 예측하였다. 매킨지에 따르면, 가장 큰 가치는 전체의 3분의 1을 차지하는 제조 부문에서 실현될 것이라고 한다.

그러나 시스코가 말하길 사물인터넷의 완전한 가치를 알 수 있는 기회는 인터넷에 최대한 많은 것을 넣어두는 사람이 아니라 발생된 데이터를 완전히 사용할 수 있는 사람에게만 주어질 것이라고 한다. 현명한 배치 결정이 길을 알려줄 것이다.

기초부터 시작하기
산업 인터넷 컨소시엄(IIC)의 전무이사인 Richard Soley는 OT와 IT의 연결을 사물인터넷의 주요 가치로 보았다. 그는 “자동화 세상인 오늘날, 자동화 시스템을 운영하는 컴퓨터들은 보통 생산 자원 계획이나 전사적 자원관리 시스템을 운영하는 컴퓨터와 교류하지 않는다. 그러나 그 정보를 공유하는 것이 매우 가치 있는 일이라는 것을 알아야 한다.”라고 말했다.

Beckhoff Automation의 자동화 전문가인 Daymon Thompson은 사물인터넷 디플로이먼트를 고려하고 있는 조직들에게 우선 경영사례를 분명히 아는 것부터 시작하기를 추천한다. “기업은 경영상 어려움과 통신망이 고도로 발달한 데이터 중심 제조 솔루션의 실행으로부터 받을 수 있는 혜택 등 현실에서의 사례들을 알아야 한다. 그래야지만 관리자들이 사물인터넷의 실행에 대한 현명한 판단을 내릴 수 있기 때문이다.”

예를 들어서, 주어진 제조 과정에서의 경영상 어려움이 기계의 작동시간을 최대화하는 것이라 밝혀진다면, 기계가 언제 보수가 필요한지 예측하여 고장이 나기 전에 기술자에게 경보를 알릴 수 있는 사물인터넷-가능 시스템을 시작하기 좋은 장소가 될 것이다. Thompson은 “요즘 클라우드에 연결되어 있는 제조 시스템으로부터 푸시 알림을 전달받기 위해 종종 어느 수준의 모바일 디바이스 통합이 고려되곤 합니다.” 라고 말했다.

다시 말해, 사물인터넷의 혜택은 좋은 계획으로부터 출발한다. “당신의 기업이 여러 방법과 기술을 활용할 수 있는 최선의 방법을 위한 계획을 만들려면 투자 수익률을 극대화시키고 운영 효율에 우수한 영향을 미치도록 보장하기 위해 합리적으로 기업 자금을 할당하는 먼 길을 걸어야 할 것입니다.“

Soley는 자동화를 사물인터넷과 연결시키면 발생하는 네 가지 이점에 대해서 언급하였다. “당신의 PLC나 운영시스템 같은 자동화 시스템을 정보시스템과 연결 시키는 것이 쉬운 일이었다면 작업현장에서 무슨 일이 일어나고 있는지 파악할 수 있게 되므로 1) 작업현장의 사용 최적화, 2) 적시 조달 방식의 최적화, 3) 공장의 백 엔드(back-end) 까지 적시 조달 방식 최적화, 4) 작업현장의 안전 보장 에 더 나은 결과를 얻을 수 있었을 것입니다.”

작업 현장에서 물품을 추적하기 위해 이러한 이점을 실현시키는 것이 IIC의 첫 번째 테스트베드에 올랐다. “만약 인력, 도구, 부품, 진행 상황 등 모든 것들이 어디에 위치해 있는지 안다면, 제조에 더 나은 성과를 이루어낼 것이고 작업현장 또한 보다 안전하게 만들 수 있었을 것이다.”라고 Soley가 덧붙였다.

2015년 초, 컨소시엄의 멤버인 보쉬(Bosch), 시스코, 내셔널 인스트루먼트(National Instrument), 테크 마힌드라(Tech Mahindra)는 독일의 항공기 제조회사의 작업현장에서 추적 테스트베드(Track and Trace Testbed)를 선보였다. Soley는 테스트베드가 굉장한 성공을 이룩하였으며 컨소시엄 멤버들이 그것을 위해 만든 시스템은 2016년 수 백 명의 제조업자들에게 공개될 것이라고 말하였다.

시스템을 사용하면 제조업자들은 와이파이 측위 시스템을 통해 작업현장에서 1미터 이내 오차로 동력 공구의 위치를 정확하게 찾아내는 것이 가능해질 것이다. 그 도구는 노동자의 생산성을 돕고 부상을 방지하기 위해 활용데이터를 시스템과 공유할 것이며, 만약 스스로가 잘못 작동되었다고 감지하는 경우에는 자동적으로 운행을 차단할 것이다. 개발자들은 위치데이터의 오차를 5cm 이하로 낮추기 위해 노력하고 있다.

현실에서의 해결 방안
Prosoft Technology의 프로그램 관리부 책임자인 Keith Blodorn에 따르면, 많은 기업에서 진행하고 있는 것에 대한 지속 가능한 푸시가 주어진다면 에너지 사용 감시 역시 사물인터넷을 실시하기 위한 좋은 장소가 될 것이다. “보일러, 파워 미터(power meter), 칠러(chiller)는 BACnet이나 LonWorks와 같은 특별한 프로토콜을 사용합니다.”

Prosoft에서 지원하는 게이트웨이(gateway)와 같은 것들은 기계에서 컨트롤러(controller)로 데이터를 전송할 수 있기 때문에 컨트롤러는 그 자리에서 데이터를 분석하여 적절한 조치를 취할 수 있다. Blodorn은 “효율적인 에너지 관리를 위해 데이터를 사용하면 기업의 탄소발자국을 감소하고 비용 역시 절약할 수 있습니다.”라고 말했다.

SCADA 솔루션은 생산과 가격책정 데이터를 기반으로 경보를 울리는 스마트폰 어플리케이션을 위해 Opto 22의 groov 플랫폼에 기반하여 고객이 웹이나 모바일 상으로 감시나 통제가 가능하도록 돕는다. 나아가 Groov는 다른 생산 환경에서도 이를 실현시키기 위해 동태를 살피고 있다.

예를 들어, 과자나 음식을 포장하는데 사용되는 박스를 생산하는 시카고에 위치한 Packaging Corporation of America는 자사의 기계를 인터넷에 접속시켜 관리자들이 시스템에서 어떤 일이 일어나고 있는지 쉽게 확인할 수 있도록 도와주었다.

“이 기술을 도입한 후 기계가 작동하고 있는 상황과 주어진 매 기간마다 만들어내는 박스의 개수를 아는 것을 가능해졌습니다.”라고 Opto 22의 마케팅과 생산혁신부의 부사장 Benson Hougland가 말하였다.

또한 Hougland는 “이제 우리는 각 공장의 실적을 비교하고 그 정보에 기반하여 결정을 내릴 수 있게 되었습니다. 경영진은 특정한 시간에 공장에 무슨 일이 벌어지고 있는지 알 수 있는 전체적인 시각을 가지게 되어 기량을 발휘하지 못하는 공장들이 최고의 수행자를 만나 수준을 올리는 것을 가능하게 해주었습니다.”라 말했다.

“Packaging Corporation of America가 이 기술을 사용한지 얼마 되지는 않았는데, 사물인터넷을 접해보지 않은 기업은 최소한의 투자로 사물인터넷을 시작할 수 있습니다. 우리는 늘 사람들에게 크게 생각하고 작게 시작하라고 말하며 그 방법으로는 본질적으로 그러한 기능을 갖추고 있는 기기나 컨트롤러를 사용하면 된다고 덧붙입니다.”

사물인터넷이 지켜준 크리스마스
이 기사 초반에 언급하였던 크리스마스 에너지 가격 폭락 기간 동안, 화이트워터의 운전요원은 선물을 개봉하는 것을 멈추고 전화를 걸어 풍력발전단지가 즉시 작동을 멈추게 하여 금전적 재난을 방지하였다. SCADA 솔루션의 CFO Craig VanWagner는 그 어플리케이션과 연관된 사물인터넷 솔루션 덕분에 화이트워터가 당일 매 시간마다 10,000 US달러에서 18,000 US달러의 비용을 절약할 수 있었다고 측정하였다.

이 경우 오퍼레이터의 전화가 한 엔지니어로 하여금 수동으로 기계의 작동을 멈추게 하였지만, 곧 이러한 시나리오는 풍력발전단지에 직접 방문하는 것이 필요하지 않게 될 것이다. 왜냐하면 SCADA 솔루션과 그 고객들은 스마트폰 어플리케이션이 경고 알림을 울리는 것 이상의 무언가를 해낼 수 있도록 업그레이드 하고 있기 때문이다. 그들은 또한 경고 알림을 받는 오퍼레이터가 원격으로 작동을 중지시키거나 자동화된 작동중지 시스템에 보고하여 재가동하는 것을 가능하게 만들 것이다.


번역 : 황신아 연구원

편집 : 김수진 선임 연구원

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사물인터넷의_실현.txt · 마지막으로 수정됨: 2016/06/15 16:32 저자 wikiadmin
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