LS ELECTRIC(LS일렉트릭) 자동화연구소 개발팀 권대현 수석연구원

Q. RAPIEnet(라피넷)에 대해 아직 모르는 독자들을 위해 간단한 설명 부탁드립니다.

A. 국내에서는 산업용 통신 분야 글로벌 경쟁력 강화를 위해 LS ELECTRIC (구 LS산전)이 국내 최초로 네트워크 분야 IEC 규격을 추진하였습니다. RAPIEnet (Real-time Automation Protocols for Industrial Ethernet)은 대한민국의 산업 강화와 외국 진출 교두보 마련을 위하여 Topology, Performance, Maintenance에 대해 산업분야의 요구 사항을 수렴하여 개발되었으며, 지명도 확보, 기술 우수성 검증 및 통합 Network 기반 조성을 위해 IEC 규격으로 추진하여 17년 6월 유선 통신 분야 표준을 모두 완료하였습니다.

2010년 8월 IEC 61158/61784 Series에 5종이 국제 규격으로 등록되었고, RAPIEnet의 Ring 제어 기술은 독창성을 인정받아 고 가용성 자동화 통신 기술 분야(IEC 62439-7 Ring-based Redundancy Protocol(RRP)) 표준 규격으로 추가 등록되었고, RAPIEnet의 Functional Safety Network 관련 기술은 TUV SUD의 SIL3 인증을 받은 후 (IEC 61784-3-17) 표준 규격으로 추가 등록하였습니다.

RAPIEnet기술은 실시간성 부족, 배선 문제, 이중화 지원 기능 부족 등의 문제를 근본적으로 개선하기 위하여 산업용 스위치 기능 내장하였습니다. 또한, 디바이스 또는 통신 선로에 이상 발생 시 고가용성 링 네트워크 토폴로지 지원을 통해 높은 신뢰성을 제공합니다.

Q. 타사의 통신기술(지멘스는 Profinet, 미쯔비시는 CC-Link IE, 로크웰오토메이션은 EtherNet/IP, 슈나이더는 Modbus/TCP 등)과 비교시 RAPIEnet 만의 특징이 있을까요?

A. 통신 선로 이중화 지원을 위한 링 제어 기능은 별도의 설정 없이 자동으로 링 매니저를 선출하는 기능을 지원합니다. 디바이스의 경로 정보를 [그림]과 같이 지원하여 디바이스 또는 통신 선로 이상 부분을 판단(링 네트워크 상 통신 선로의 오류 발생, 통신 디바이스의 위치 변경 등)하고 즉각 조치가 가능하도록 문제가 발생한 구간 정보를 상세하게 제공합니다.

시스템 구성에 따라 가변적이지만, 일반적인 64국 시스템으로 구성 시 네트워크 스캔 타임은 2ms 이내로 디바이스 1국당 약 30us로 고속 통신이 가능합니다.

Q. LS ELECTRIC에서 보유하고 있는 RAPIEnet 국제표준 특허 기술을 협회를 구성하여 회원들이 자유롭게 사용할 수 있도록 무상으로 개방할 예정이라고 들었습니다. 오픈하게 된 계기가 있을까요?

A. 소재•부품•장비는 제조업의 핵심이나, 아직까지 장비 간 산업용 통신기술은 외산 솔루션에 의존하고 있는 경우가 많습니다. 국내 자동화 산업 경쟁력 강화를 위해서는 어느 기업이든 자유롭게 활용가능한 오픈 프로토콜이 필요합니다. 이런 기반환경이 구축되어야 공급/수요기업 간의 제조 산업 경쟁력이 더욱 발달될 수 있습니다.

국내 유일 IEC 국제 표준 기술인 RAPIEnet은 핵심 제조 분야 (자동차 등)에 성공적으로 적용되고 있습니다. LS ELECTRIC은 ESG 차원에서 솔루션을 준비, RAPIEnet 협회 (가칭)에 모든 권한을 Open하여 생태계 조성에 기여할 예정입니다.

지난 2019년 일본 수출 규제로 인해 해외 기술에 대한 의존도가 높은 제조업체들은 일본 기술의 의존성 탈피를 위해 국내 기술 기반의 솔루션에 많은 관심이 있습니다. 이와 같은 경향과 함께 RAPIEnet은 국내 최대 자동차 업체의 인도네시아, 광주 공장에 적용 되었으며, 향후 다른 제조업 분야로도 확산이 예상됩니다.

Q. RAPIEnet 사용권이 오픈되면 고객들 입장에서는 어떤 혜택이 있을까요?

A. RAPIEnet 사용권이 오픈되면, 산업용 통신 기술이 필요한 기업 및 기관에서 RAPIEnet Solution을 직접 개발할 수 있습니다.

공급기업은 제품 개발 및 생산을 자체적으로 진행하여 수요기업과 지속 가능한 비지니스 모델을 창출하고, 이를 통하여 해외 기술에 의존하고 있는 국내 제조 산업의 기술 자립 및 기술 경쟁력 향상이 가능합니다.

한편, 국내 유일 공공종합시험 인증기관인 한국산업기술시험원은 국내 산업용 네트워크 산업의 혁신 생태계 구축을 위하여RAPIEnet에 대한 적합성 인증체계를 구축 중에 있습니다. 이를 통하여 산업용 네트워크 분야의 국내 대·중·소 기업 상생협력 생태계 구축에 앞장서 나갈 계획입니다.

Q. 이번 기회로 인해 해외 기술에 의존하고 있는 국내 제조 산업이 기술 자립 및 기술 경쟁력 향상하는데 도움이 될 것으로 예상되는데, 수석님의 의견은 어떠신지요? 국내 시장의 변화가 예상되시는지요?

A. RAPIEnet 기술은 아래 그림과 같이 스마트 제조를 위한 시장 요구사항에 대응하여 산업용 이더넷 기술 3종 (RAPIEnet, Modbus TCP, EtherNet/IP)과 OPC-UA를 동시 지원하면서 최대 1Gbps의 대역폭을 지원(전기/광)하는 하이브리드 All-in-one 솔루션인 RAPIEnet+ (라피넷 플러스)로 진화하였습니다.

IEC 표준을 준수하는 통신 프로토콜들을 동시 지원하여 스마트 제조에 요구되는 상호호환성 보장이 가능한 RAPIEnet+ 솔루션은 아래 그림과 같은 상호운용성 시스템구성도를 통하여 국내 제조업 경쟁력 향상에 도움을 줄 것으로 생각됩니다.

상호운용성 시스템구성도