IIoT 구현을 위한 네트워킹은 MOXA가 책임진다!
모싸코리아, 『MOXA 스마트 팩토리 솔루션 데이』 성황리에 개최

손창한 모싸코리아 시니어 컨설턴트는, 2012년부터 2020년 사이의 IIoT에 대한 투자회수는 149%에 이를 것으로 전망된다고 말했다.

전 세계적인 산업용 네트워킹 및 자동화 솔루션 공급업체인 MOXA가 산업용 사물 인터넷을 주제로 지난 12월 10일, 코엑스 컨퍼런스 센터에서 『MOXA 스마트 팩토리 솔루션 데이』를 개최했다.
당초 예상인원의 두 배가 넘는 120여 명이 참석해 성황을 이룬 이번 행사는 MOXA가 한국에서 처음 개최한 세미나로, 지난해 초 모싸코리아 유한회사가 설립된 이후 한국 시장에서 MOXA의 본격적인 사업 개시를 의미한다는 점에서 관련업계의 뜨거운 관심을 모았다.
이번 세미나에서는 최근 전 세계적인 트렌드로 부상하고 있는 산업용 사물인터넷(Industrial Internet of Things, IIoT)의 최신 네트워킹 솔루션과 주요 애플리케이션을 주제로 심도 있게 다뤄졌다.
특히, 산업용 이더넷 솔루션을 이용해 IoT 체인에 디바이스 레이어, 컨트롤 레이어, 정보 레이어라는 총 3개의 레이어를 링크하는 방법에 대해 자세하게 소개하는 한편, 250 대 이상의 스위치 환경에서 20ms 이내의 이더넷 복구를 실현하는 자사의 경쟁적인 기술력을 알리는데 무게중심을 둔 행사를 진행한 것이 특징.
 <취재 최교식 기자 cks@engnews.co.kr>

디바이스단과 네트워크단, 시스템단을 모두 아우르는 디바이스 커넥트 아키텍처 갖추고, 게이트웨이 및 I/O 등 3천만 개의 디바이스 전 세계 시장에 공급
‘IIoT 기술 동향 및 MOXA 솔루션 아키텍처’를 주제로 첫 번째 발표자로 나선 손창한 모싸코리아유한회사 시니어 컨설턴트는, 시스코 사의 자료를 인용해 전체 IoT 시장의 27%가 제조분야에서 창출되며, IIoT에 대한 투자는 14.4 트릴리온 달러에 이를 것으로 예상된다고 말하고, Wikibon의 자료를 인용해 2012년부터 2020년 사이의 IIoT에 대한 투자회수는 149%에 이를 것으로 전망된다는 말로 발표를 시작했다.
손 컨설턴트는 지난 1987년에 설립된 MOXA는 미국 캘리포니아에 세일즈 & 마케팅 헤드쿼터와 대만 타이페이에 디자인 & 엔지니어링 헤드쿼터 등 2개의 헤드쿼터와 10개의 지사, 826명의 직원을 보유ㆍ운영하고 있다고 말하고, 특히 전체 직원의 32%가 R&D에 종사하고 있는, 기술에 오리엔티드된 자사의 특성을 강조했다.
또 설립 이후 MOXA를 통해 판매된 게이트웨이 및 I/O, 스위치 등의 디바이스는 3천만 개 이상으로, 전력과 오일 & 가스, ITS, 레일, 텔레콤, 마린, 빌 딩자동화, 공장자동화 등의 분야에서 다양한 실적을 확보하고 있으며, MOXA는 공장의 IT와 IA를 연결하는 산업용 IoT에 초점을 맞춘 사업을 전개하고 있다고 자사를 소개했다.
또 MOXA는 보쉬나 도시바, 히타치 등과 함께 IIC(Industrial Internet Consortium) 멤버로 활발하게 활동하고 있으며, 디바이스 커넥트와 관련된 1,000개의 제품과, 네트워크 커넥트와 관련된 600개의 제품 및 시스템 커넥트에 관련된 관리 소프트웨어와 미들웨어, 빅데이터 에이전트를 확보하고, 디바이스단과 네트워크단, 시스템단을 모두 아우르는 디바이스 커넥트 아키텍처(Device Connect Architecture)를 갖추고 있다고 설명했다.
또 ASIC 디자인부터 보드 디자인, 산업용 컴퓨팅, 리모트 I/O & RTU, 산업용 네트워크, 이 5 가지 분야에 걸친 제품을 모두 갖추고 있으며, 연간 전체 매출의 10%를 R&D에 투자하고 있다고 강조하는 한편, 특히 MOXA는 타 경쟁업체와 달리, ASIC을 자체 보유하고 있어서 원천기술 및 기술지원이라는 측면에서 경쟁사와 차별화된 우위를 지니고 있다고 역설했다.
손 컨설턴트는 또 다른 자사의 차별화 요소로서 PiNS(Professional Industrial Network Service)와IRIS(Industrial Railway Industry Standard)를 들었다.
즉 PiNS를 통해 네트워크 아키텍처 디자인과 컨셉 솔루션 랩의 검증, 전문 컨설턴트 서비스라는 전문화된 네트워크 서비스를 제공함으로써, 제품만이 아닌, 완벽한 서비스까지 지원하는 것이 자사의 경쟁력이라는 설명. 또 ISO보다 더 높은 산업용 철도 산업 인증(IRIS)을 획득하고 있어서, 더욱 신뢰성 있고 장기적으로 고객을 지원할 수 있다는 점도 자사의 경쟁력으로 설명했다.

이용상 모싸코리아 기술영업 본부장은 MOXA 솔루션을 통해 기존의 자산을 유지하면서 IIoT의 기반이 되는 커넥션을 구현할 수 있다고 자사 솔루션의 경쟁력을 강조하는 한편, 고객에 대한 장기지원 역시 MOXA만의 경쟁력이라고 설명했다.

MOXA는 게이트웨이를 통해, 기존의 필드버스를 이더넷 베이스의 IIoT 커넥션을 구현할 수 있도록 해주기 때문에, 고객의 기존 자산을 보호
이어서 이용상 모싸코리아 기술영업본부장이 ‘스마트 팩토리 산업용 프로토콜의 통합과 애플리케이션’을 주제로 발표를 진행했다.
이 본부장은 IIoT를 해야 하는 이유는 생산성 향상과 에너지 효율의 최적화를 위해서라고 서두를 열고, IIoT를 위한 기본 아키텍처는 데이터를 어떻게 모을 것인가(Data Collection)하는 부분과, 모아진 데이터를 어떻게 잘 전송할 것인가(Data Transmission), 전송된 데이터를 어떻게 잘 사용할 것인가(Data Management)라는 3 가지로 구성이 되며, 산업현장에는 많은 다양한 프로토콜이 사용되고 있으며, IoT를 위해 모든 데이터가 올라와야 하는데, 이를 한 번에 다룰 수 있는 프로그램이 필요하다고 말하고, 최근의 산업용 통신은 멀리 가고(Long Distance), 빨리 전송(High Speed)할 수 있는 것이 기술 트렌드로서, 현재 산업용 통신시장은 많은 부분이 필드버스에서 이더넷으로 수요가 이동을 했지만, 아직도 많은 부분이 기존의 필드버스를 사용하고 있으며, 이 통신시장에서 현재 어떤 통신 프로토콜도 메이저로 위치하지 못하고 다양한 프로토콜이 공존하고 있기 때문에, 이러한 상황에서 어떻게 관리할 것인가 라는 점이 고객이 당면한 어려움이라고 설명했다.
이 본부장은 현재 이렇게 다양한 통신을 통합하는 방법에는 PLC를 이용하는 방법과, 디바이스 모듈을 이용하는 방법, 게이트웨이를 이용하는 방법의 3 가지가 있으며, 이 가운데 하나의 게이트웨이로 통합 관리하는 것이 각 사용자에 맞춰 사용할 수 있어서 가장 효율적이라고 설명하고, MOXA는 게이트웨이를 이용해 다양한 통신을 통합하는 방법을 지원하고 있다고 말했다.
이 본부장은 또, IIoT를 구현하기 위한 네트워크의 5 가지 핵심 요인을 소개했다.
즉, Reliability, Implementation, Manageability, Security, Interoperability가 바로 그것으로, 우선 Reliability와 관련한 설명에서 MOXA에서는 열악한 산업현장에서 신뢰성 있게 사용할 수 있도록 -45~75℃의 폭 넓은 환경조건에서 사용할 수 있는 견고한 제품을 공급하고 있으며, 이것은 특히 전력사정이 좋지 않은 국가로 제품을 수출하는 글로벌 기업에게 중요한 요소라고 설명했다. 또 서지에 대해서는 레벨3, EFT는 레벨4, ESD는 레벨4까지 높은 보호 레벨을 보장하며, 디바이스 레벨에 기능적인 이중화를 제공하고 있다고 설명했다. 두 번째, 얼마나 쉽게 설치할 수 있는가 하는 Implementation 부분에서 MOXA에서는 Modbus to Profibus라는 게이트웨이에 오토러닝(Auto-Learning)이라는 기술을 탑재해, Modbus 제품에 프로그램을 탑재하면 자동으로 레거시 시스템과 통신이 가능하기 때문에, Profibus 마스터가 Modbus 슬레이브를 쉽게 컨트롤 할 수 있다고 설명했다. 또 얼마나 잘 관리할 수 있는가(Manageability)라는 부분에서는 MOXA의 제품 안에는 릴레이가 탑재되어 있어서 문제가 발생하면 알람이 울려서, 어디에 문제가 생겼는지 바로 알 수 있고, 조치를 취할 수 있어서 전력손실과 커넥션 손실을 줄여, 결과적으로 다운타임을 줄일 수 있으며, SD카드 슬롯이 있어서 문제가 생겨도 이 SD카드를 넣으면 바로 작동을 하기 때문에, 재 컨피규어(Re-configure)를 위한 시간 낭비를 없애준다고 설명했다. 상호호환성(Interoperability)과 관련해서는, 자사의 제품은 타 밴더의 다양한 제품과 문제없이 호환이 되며, 3000만 디바이스 공급이 이를 증명해준다고 말했다. 또 IT 쪽에서 모니터될 수 있도록 소프트웨어적으로 툴을 지원함으로써, IT와의 연동에 전혀 문제가 없다고 덧붙였다.
이 본부장은 MOXA에서는 기존의 자산을 유지하면서 IIoT의 기반이 되는 커넥션을 구현할 수 있다고 거듭 강조하고, 고객에 대한 장기지원 역시 MOXA만의 경쟁력이라고 설명했다.
특히 아직도 가장 많이 설치되고 사용되는 시리얼 제품류에 대한 MOXA의 지원에 대해서도 언급했다. 판매된 자사 제품에 대해 6개월 안에 새로운 OS를 지원하며, 2020년까지 시리얼 제품에 대해 지속적으로 지원을 하는 한편, 5년 동안의 개런티를 보장하는 등, MOXA는  ‘Trusted Serial Partner’라는 고객과의 약속을 지켜나가는데 주력하고 있다고 말하고, MOXA는 시리얼부터 기존의 모든 프로토콜을 이더넷 베이스로 커넥션시켜주는 솔루션을 공급하고 있는 기업이라고 역설했다.

김성한 모싸코리아 기술이사는 IoT를 위한 네트워크를 구축할 때는 빠른 설치, 높은 신뢰성, 손쉬운 메인터넌스와 관리, 높은 상호호환성, 높은 시큐리티라는 이 5 가지 요인을 고려해서 네트워크를 디자인하고 설계해야 한다고 강조했다.

시간동기화와 빠른 복구, 어플리케이션 통합, 이 3 가지가 산업용 이더넷의 트렌드
이어서 김성한 기술이사가 ‘신뢰도 높은 산업용 이더넷 네트워크의 구축’이라는 주제로 발표를 진행했다.
김 이사는 디바이스단과 머신단, MES 단, ERP 단으로 구성이 되는 산업 시스템 가운데, 센서와 액추에이터가 존재하는 디바이스 단은 EMI나 EMC 등의 영향을 많이 받는 열악한 환경에서 운영이 되기 때문에, 시간동기화(Precision Time-sync)와 빠른 복구(Fast Recovery), 어플리케이션 통합(Application Integration), 이 3 가지가 산업용 이더넷의 트렌드로 부상하고 있다고 말하고, 시스템이 셧다운됐을 때 시장에서는 50ms의 복구시간을 요구하지만 MOXA에서는 이보다 훨씬 빠른 20ms 이내의 이더넷 복구를 지원함으로써, 비즈니스 연속 생산성을 위한 뛰어난 가용성을 보장한다고 설명했다. 
또 오일이나 가스 시추작업의 경우, 비디오와 데이터, 정보, 보이스를 모아서 SCADA로 올려줘야 하기 때문에 대역폭이나 데이터량이 많고, 고객은 이들을 통합해주길 원한다고 말하고, MOXA에서는 스마트 이중화로 가용성 높은 데이터 통신을 가능하게 하고 Legacy to IP로 아날로그 CCTV와 필드버스 디바이스를 통합하며, 백본 네트워크를 위해 모든 스위치는 기가비트 전송을 지원하기 때문에, 이러한 고객의 요구를 충족시킬 수 있다고 설명했다.
김 이사는 또, 산업용 이더넷을 위해 스마트 팩토리에서 요구되는 것은 앞서 소개된 Reliability와 Implementation, Manageability, Security, Interoperability 이 5가지라고 설명했다.
이 가운데 Implementation 부분에서는 네트워크 토폴로지와 Mass Configuration, 비용을 절감할 수 있는 와이어링이 요구된다고 말하고, MOXA에서는 최적화된 네트워크 토폴로지를 위해 링(Ring) 방식으로 산업용에서 요구되는 50ms보다 빠른 밀리세컨드 레벨의 빠른 복구를 지원하며, 250개 디바이스를 링으로 구성했을 때 20ms 이내의 빠른 복구가 가능하다고 설명했다. 또 공장 내에서의 통신 네트워크를 구축할 때 가장 필요로 하는 부분은 Mass Configuration으로, MOXA의 MXconfig는 10배 빠르게 프로그램이 가능하기 때문에 고객의 이러한 요구를 충족시킨다고 설명했다. 또 Cost-saving on Wiring과 관련해서는 자사의 DSL Extender는 구리선을 통해 100미터 이상으로 산업용 이더넷을 연장하기 때문에 비용을 절감시킬 수 있다고 설명했다.
두 번째로 신뢰성과 관련해, 신뢰성은 디바이스 신뢰성과 네트워크 신뢰성의 두 가지가 있다고 말하고, 디바이스 통신에서 제기되는 열악한 환경과 Boot-up Time 이 두 가지 문제와 관련해, MOXA에서는 러시아 파이프 모니터링 시스템을 위해 -40~75℃의 환경에서 사용할 수 있는 스위치를 공급한 사례가 있으며, PLC를 위한 전형적이 부팅타임이 20초인데 비해 MOXA에서는 10 초 이내의 부팅타임을 지원하고 있다고 설명했다.
또 네트워크 통신에서 요구되는 정밀한 시간 동기화와 Network Multiple-point-of- failure, Network Single-point-of-failure에 대해 설명했다.
MOXA에서는 링 토폴로지 방식의 Redundant Path와 자사의 Fast Redundant 기술인 Turbo Ring 및 Turbo Chain으로 250개의 스위치로 링을 구성했을 때 20ms의 복구시간을 지원함으로써 이를 해결한다고 말했다.

MOXA 데모부스.

정밀한 시간동기화가 요구되는 경우, IEEE 158v2PTP 방식을 채택해 100ns 이내에서 시간을 동기화
또 자동 프린팅 라인과 같이 정밀한 시간동기화가 요구되는 경우, 전통적인 방식에서는 NTP/SNTP가 사용되지만, MOXA에서는 하드웨어적으로 시간을 동기화시키는 IEEE 158v2PTP 방식을 채택해 100ns 이내에서 시간을 동기화시킴으로써, 1ms 이내에 시간을 동기화시키는 NTP/SNTP에 비해 신뢰성이 뛰어나다고 밝혔다.
세 번째 Manageability와 관련해서는 자사의 스위치가 매니지먼트 레벨의 SCADA와 연결되는 강점을 설명하는 한편, 원격 및 대규모 네트워크를 모니터링하고 관리하기 위한 자사의 Visualized NMS(Network Management System)인 MXView 역시 SCADA와 연결이 될 뿐 아니라, iNMS(Industrial NMS)로서, Inventory Reporting 기능과 디바이스 상태 모니터링을 통해 PoE 디바이스의 시각화와 서드 파트 디바이스 관리를 지원하며, 디바이스 상태를 모니터링해서 마이크로소프트의 엑셀 CSV 및 PDF 파일로 출력할 수 있게 지원함으로써, 오퍼레이터가 자산관리를 보다 쉽게 할 수 있고, 높은 장비 효율을 얻을 수 있다고 말했다. 또 MXview Confiugration Center는 한 번의 클릭으로 대량의 파일 백업이 가능하며, 스케줄링의 자동 백업과 컨피규레이션 변경시 히스토리 기록을 가능하게 하는 디바이스 컨피규레이션 백업 및 복구를 지원한다고 소개했다.
다음으로 호환성(Interoperability) 측면에서는, MOXA에서는 타 밴더와의 상호 호환성과 현존하는 네트워크와의 코웍을 지원한다고 말했다. 즉 타 밴더 제품과의 호환성을 위해 서드파티 디바이스에 대한 호환성을 테스트할 수 있는 장비와 툴이 있으며, 네트워크를 증가시킬 때 터보링으로 설치해 시스템다운 없이 커넥터만 연결해서 확장할 수 있다고 설명했다.
다음으로 시큐리티 부분에 대한 설명에서, 스위치가 10기가 사양이 되면 자체적으로 열이 많이 나는데, 자사의 스위치는 팬리스로 제작되어 이러한 문제를 해결하며, 해커의 공격으로부터 보호하기 위해 VPN 기능을 탑재하고 있다고 소개했다.
김 이사는 IoT를 위한 네트워크를 구축할 때는 빠른 설치, 높은 신뢰성, 손쉬운 메인터넌스와 관리, 높은 상호호환성, 높은 시큐리티라는 이 5 가지 요인을 고려해서 네트워크를 디자인하고 설계해야 IoT가 목표로 하는 생산성 향상과 에너지 사용 최소화를 실현할 수 있다고 다시 한 번 강조하고, MOXA에서는 이를 구현할 수 있게 해주는 모든 제품과 소프트웨어를 갖추고 있을 뿐만 아니라, 완벽한 기술지원까지 제공하고 있다는 말로 발표를 마무리했다.
한편, 이번 행사에서는 통신 기술을 구현해 생산성과 프로세서 제어를 실시간으로 관리하는 방법에 대한 발표도 진행됐다.