지난 2016년부터 핸드폰과 관련된 디스플레이 및 반도체 업계의 대규모 투자와 이차전지 업계의 투자가 이어지면서, 모션 컨트롤(Motion Control) 및 서보(Servo) 시장이 그야말로 ‘대박’을 맞았다. 호황을 맞아 물건이 없어서 납품을 못하는 현상까지 대두되면서, 지난 2017년 이 업계의 선발업체인 한국미쓰비시전기를 비롯해서, 한국야스카와전기나 한국오므론 등의 일산(日産) 서보 업체들이 사상 초유의 매출을 달성한 것으로 나타났다.

올 2018년 역시, 중국의 프로젝트가 다수 예정되어 있는데다, 국내 디스플레이 및 반도체, 이차전지 업계의 투자가 이어지고 있고, 자동차 업계의 투자도 예상이 되면서, 지난해에 이어 국내 모션 컨트롤 및 서보 시장은 호황을 보일 것으로 예상이 된다.
 

현재 모션 컨트롤 및 서보 분야는 인더스트리 4.0이나 스마트 팩토리와 같은 제조 트렌드에 맞춰, 유지보수 및 사전예방, 안전성 등이 강화되고 있는 것이 추세. 또, 로봇과 서보, 비전 구분 없이 하나로 제어할 수 있는 기술 역시 트렌드로 자리 잡아 가고 있다. 드라이브와 모터가 합쳐진 분산 드라이브나 원 케이블(One Cable Connection) 서보 제품들이 잇달아 선보이고 있는 것도 이 분야의 기술 트렌드를 보여주고 있다.
 

특히, 리니어 모터를 이용한 이송시스템이 다품종소량 생산, 커스터마이징 생산을 지향하는 인더스트리 4.0의 트렌드와 맞물려, 성장이 예상되는 시장으로 급격하게 부상하면서, 지멘스를 비롯한 보쉬렉스로스, B&R, Beckhoff 등의 글로벌 자동화 기업들이 이 시장에 속속 진출하고 있는 것도 주목할 만한 부분. 주력 모션 컨트롤 및 서보 업체들의 최근 행보를 취재했다.

⑦한국야스카와전기

“MECHATROLINK-4와 Σ-LINK II, 이 새로운 두 가지의 네트워크를 통해, IIoT 및 AI를 활용한 제품생산 지원”

한국야스카와전기 강두훈 팀장

Q. 현재 반도체 및 디스플레이 업계의 대규모 투자로, 국내 모션 컨트롤 시장이 호황을 맞이하고 있다. 2017년 국내 Motion Control 시장을 어떻게 평가하나? 또 올 2018년 국내 모션 컨트롤 시장을 어떻게 예상하나?

2017년 모션 컨트롤 산업은 반도체와 디스플레이의 쌍끌이 효과로 대호황을 맞이했다. 그동안 모션 컨트롤 시장 규모는 약 4,000억 원대 안팎으로 몇 년간 큰 변화가 없었는데, 지난해는 IT 업계의 대규모 투자에 힘입어 약 200% 정도 성장한 8,000억 원대의 규모를 형성하면서, 주력 모션 컨트롤 공급업체들도 사상 최대의 매출을 경신한 해로 기록이 됐다.

올 2018년 또한 지난해와 마찬가지로 IT 업계의 지속적인 투자가 예상되는데, 반도체의 경우 최근 글로벌 경기의 회복과 데이터 트래픽이 증가하는 가운데, 모션 컨트롤 및 서보 수요가 크게 증가할 것으로 예상되고 있다. 또, 반도체 업계의 수요처도 기존 PC와 스마트폰 중심에서 서버와 전장, 통신 등으로 다변화되고 있는 반면, 공급측면에서는 공정난이도가 상승하면서 수율에 어려움을 겪게 될 것으로 보인다.

디스플레이 시장 또한 지난 2017년 삼성디스플레이의 대규모 OLED 투자에 이어 LG디스플레이의 연이은 투자가 지속되고 있으며, 중국 디스플레이 업체들도 한국과의 격차를 좁히기 위해 추격하고 있어 올 2018년도 지속적인 성장이 기대되고 있다.

2017년 모션 컨트롤 시장에서 주목할 만한 점은 S사의 베트남공장 스마트폰 모듈 라인의 대규모 투자라고 생각된다. OLED 디스플레이에 다 기능화된 스마트폰을 생산하기 위해 제조 공정 및 검사 기능들이 많이 추가되면서 상당한 양의 서보모터 수요가 발생하게 됐다. 이로 인해 서보모터 메이커를 포함해 관련 부품 메이커들 모두 공급에 큰 어려움을 겪게 됐고, 설비 제조사는 설비 공급 일정을 맞추기 위해 특정 메이커의 편중 없이 다양한 메이커를 적용하면서, 이것이 모션 컨트롤 업계의 여러 메이커들이 지난해 최대 매출을 경신하는 결과로 이어졌다.

Q. 2017년 한국야스카와의 모션 컨트롤 비즈니스 성과는 어떠했나?

지난해 우리 한국야스카와전기도 IT업계의 대규모 투자에 힘입어, 전년대비 약 200% 성장을 달성했다.

Σ-7시리즈 중공 서보모터(사진. 한국야스카와전기)

Q. 야스카와의 모션 컨트롤 제품 라인업에 대한 간단한 설명을 부탁한다.

야스카와의 장점은 로터리, 리니어, DD 등 서보 기종별로 다양한 용량대의 라인업을 갖추고 있다는 것이다. 로터리의 경우, 3.3w 초소형 미니 서보에서부터 55kW 대용량까지 다양한 라인업을 갖추고 있다.

Q. 현재 한국야스카와가 국내 시장에서 주력으로 사업을 전개하고 있는 모션 컨트롤 제품은 무엇이며, 주력제품의 특징은 무엇인가? 또 최신 모델인 시그마 7 시리즈 및 MP3300의 판매현황은 어떠한가?

Σ-V시리즈는 올해로 출시 10년을 맞이한다. 2008년 출시 이후, 뛰어난 성능과 안정성으로 현재까지도 수요가 지속적으로 이어지고 있다. 한 제품이 크게 히트하여 롱런하게 되면 그만큼 차기 제품으로의 전환에 부담감이 생길 수밖에 없지만, 2014년 차기작인 Σ-7 시리즈가 업계 최고의 사양으로 출시되어 고속장비를 생산하는 주요 고객사들을 중심으로 Σ-7시리즈로의 성공적인 전환이 이루어졌다. 앞으로도 Σ-7시리즈의 비중은 점점 증가할 것으로 예상된다.

현재, 2축 서보팩과 MP의 일체형인 Σ-7C와 MP3300 제품을 필두로 하여 Σ-7 확대에 집중하고 있으며, 올해 2018년에는 더욱더 박차를 가할 계획이다.

Q. 야스카와전기에서는 최근 몇 년 전부터 Σ-7 FT 시리즈에 대한 적극적인 마케팅을 전개하고 있다. Σ-7 FT 시리즈는 어떤 제품인가?

야스카와전기에서는 지난 2015년부터 용도 최적화 기능을 내장한 Σ-7 FT 시리즈를 순차적으로 출시하고 있다.

Σ-7 FT 시리즈는 Σ-7 시리즈와 동일 라인으로, 압력 피드백 제어나, 정점트리거 출력 기능, 토크 동기제어 기능 등 고객이 필요로 하는 장비별 특색에 맞는 기능을 제공하는 것이 목적으로, 특정장비를 개발할 때 핵심 제어를 서보팩에서 수행함으로써, 고객은 핵심 기능의 프로그램 구현에 대해 고민할 필요가 없으며, 좀 더 빠르고 정밀하게 제어를 할 수 있게 된다.

예를 들어 Σ-7 FT40은 워크를 압력 제어할 때, 상위 컨트롤러로 압력 피드백을 받던 기존 방식과 달리, 서보팩으로 압력 피드백을 바로 받을 수 있으며, FT21은 가공 대상면에 요철이 있을 경우 정확한 가공을 위해 레이저 변위 센서의 출력을 상위 컨트롤러에서 받던 기존 방식과 달리, 서보팩에서 다이렉트로 받을 수 있다. 압력피드백 제어와 고정도 토크제어 기능은 Die Bonder, Servo Press, Mold M/C 등에 적용될 수 있으며, 정점트리거 출력 기능은 반도체 후공정 장비나 비전(Vision)과 연계된 장비에 적용될 수 있다.

이렇게 용도별로 최적화된 기능이 탑재된 서보팩을 통해 Σ-7 FT 시리즈의 수요를 확대해 나가고 있다.

모션 컨트롤러 MP3300 및 서보드라이브 Σ-7시리즈(사진. 한국야스카와전기)

Q. 최근 출시된 신제품으로는 어떤 것이 있나?

Σ-7C와 Batteryless 서보가 새롭게 출시가 됐으며, 지난 SCF2017에서 드라이브 일체형 모터가 출품되어 큰 관심을 끈 바 있다. 일체형 모터는 기존 모터 대비 약간 커지지만 드라이브가 없어 전장 판넬 공간이 대폭 절약되고 배선이 줄어들기 때문에, 축 수가 많은 물류 공정 등에서 큰 이점을 얻을 수 있다. 이 일체형 모터는 일본 내에서는 이미 판매가 개시됐다.

컨트롤러 부분에서는 CC-Link IE Field 인터페 이스 모듈이 출시됐으며, 머신 컨트롤러인 MP시 리즈에서 로봇을 제어할 수 있는 옵션 모듈이 개발됨으로써, 로봇도 전용 컨트롤러가 아닌 범용 컨트롤러로 손쉽게 제어할 수 있게 됐다. 이러한 것은 로봇 컨트롤러와 모션 컨트롤러의 경계가 없어지는 트렌드를 보여주고 있다고 할 수 있다.

또 Σ-7시리즈에서 중공서보의 라인업이 추가 되어, 제품 포트폴리오가 강화됐다. 이 제품은 올해 안에 국내 시장에 정식 출시될 예정이다.

Q. 야스카와전기의 새로운 중공 서보모터는 어떤 점이 특징인가?

중공 서보모터는 샤프트가 중공구조로 되어 있어, 장치의 공간절감을 실현한다. 또 새롭게 개발된 중공 샤프트 구조에 대응하는 24비트 고 분해능 엔코더를 탑재함으로써, 고정도의 위치결정이 가능하다.

Q. 신제품인 Σ-7C에 대해 설명해 달라.

Σ-7C는 MP컨트롤러를 내장한 2축 일체형의 새로운 서보팩이다. 소규모 장치 및 기구를 제어하기 위한 최적의 구성으로, 니즈가 높아지고 있는 컴포넌트 소형화, 장치의 모듈화, 분산시스템화에 대응할 수 있는 획기적인 제품이다.

Q. 야스카와전기의 모션 컨트롤 제품군은 IIoT나 인더스트리 4.0과 같은 새로운 제조 트렌드에 맞춰 어떤 기술적인 변화가 있나?

야스카와는 산업 자동화의 혁신을 위해 i3Mechatronics(아이큐브 메카트로닉스)라는 새로운 솔루션 콘셉트를 제안하고 있다. i3Mechatronics는 기계와 전기 제품의 결합 이라는 메카트로닉스를 계승하면서, 소프트웨어와 하드웨어의 통합까지 개념을 확대하여 데이터 관리 기반의 자동화 실현을 목표로 하고 있다.

현 주력제품인 Σ-7시리즈는 고객의 생산성과 메인터넌스 편의성을 향상시킨 서보모터와 서보팩의 온도, 수명, 알람트레이스 기능 추가로, 삼성, LG와 같은 주요 엔드유저로부터 호응을 받고 있다.

또, 현재, 새로운 산업용 모션 네트워크인 MECHATROLINK-4와 Σ-LINK II를 개발 중이다.
MECHATROLINK-4는 기존의 MECHATROLIN K-III의 1Gbps로의 속도 향상과 함께 마스터 간 MECHATROLINK로 통신하는 멀티마스터 기능이 추가되었으며, IIoT와 Industrial 4.0 대응을 위해 MECHATROLINK Hub를 통해 다이렉트로 이더넷 연결이 가능하기 때문에 필드 네트워크상의 정보를 손쉽게 모니터할 수 있다.

또 Σ-LINK II는 모션제어에 관련된 데이터뿐만 아니라, 각종 센서의 데이터도 간단하게 동기해서 취득 하는 것이 가능하다.

야스카와에서는 MECHATROLINK-4와 Σ-LINK II 이 새로운 두 가지의 네트워크를 통해, 고객의 생산성을 더욱더 향상시키는 것과 함께, IoT 및 AI를 활용한 새로운 제품 생산의 실현을 지원해 나갈 방침이다.

MP 컨트롤러(사진. 한국야스카와전기)

Q. Σ-LINK란 무엇인가?

Σ-LINK(시그마링크)는 서보앰프와 서보 모터의 엔코더 통신에 사용되는 네트워크다. MECHATROLINK- 4와 함께 지난 ‘SCF2017’에서 소개된 Σ-LINK II는 엔코더뿐만 아니라, 센서 등의 I/O기기도 접속해 동기할 수 있는 기능이 추가됐다.

최근 제조현장을 둘러싸고 있는 환경은 생산 및 운영의 스마트화, IoTㆍAI를 활용한 유연하고 안정된 생산 실현 등, 크게 변화하고 있다. 방금 얘기했듯이, MECHATROLINK-4와 Σ-LINK II는 이러한 제조환경의 변화에 대응해 생산성을 더욱 향상시킴과 동시에, IoT 및 AI를 활용한 새로운 제조의 실현을 지원한다.

인더스트리 4.0 구현을 위해서는 여러 기기들의 정보를 모아야 하는데, 하드웨어 입장에서는 노드 수가 많을수록 케이블이나 마스터 슬레이브 부위가 커진다. Σ-LINK II는 T분기로 연결을 해서 마스터에서 받는 케이블 수를 줄일 수 있고, 센서 및 I/O 기기 등의 데이터 를 하나로 취득할 수 있다. Σ-LINK II는 타사 제품과의 호환성 확보를 위해 현재 테스트 중이다.

Q. 야스카와전기는 VIPA PLC를 인수하면서, 제품 포트폴리오 안에 상위 컨트롤러를 확보하게 됐다는 점에서 주목을 끌었다. 현재, VIPA PLC는 한국 시장에서 수요 현황이 어떠한가?

모 반도체업체에 이미 납품이 되어 적용이 되고 있다. 앞으로 이 업체에 지속적으로 적용이 확대될 예정으로, 이를 기반으로 VIPA PLC의 시장을 확대해 나갈 예정이다.

Q. 향후 모션 컨트롤의 기술 트렌드를 어떻게 예상하나?

지금까지는 고속, 고정도, 고급 모션이 모션 컨트롤의 기술 트렌드였지만, 이제는 데이터 수집 후 모니터링이 용이하도록 비주얼화하고, 로봇과 서보의 구분 없는 모션 제어가 트렌드가 될 것으로 생각된다. 현재 로봇과 서보, 비전 구분 없이 하나로 제어할 수 있는 기술이 트렌드로 자리 잡아 가고 있다.

Q. 모션 컨트롤 시장 확대 전략은 어떻게 전개해 나갈 계획인가?

지난해에 이어 반도체 및 디스플레이 업계의 투자가 진행이 되면서, 올 모션 컨트롤 시장은 긍정적인 상황이 예상되지만, 투자 자체가 전략적으로 진행 될 수 있는 가능성이 있기 때문에, 모션 컨트롤 업체에 따라 매출 상승과 하락이 갈리는 결과가 나올 수 있다.

우리 한국야스카와전기에서는 GM(General Machine) 확대가 올 2018년 목표로, 솔루션 베이스의 사업을 통해 이 시장을 늘려나갈 계획이다. GM 시장에서 필요로 하는 솔루션으로 준비된 Σ-7C는 컨트롤러를 내장한 2축 일체형 제품으로 최대 6축 구성이 가능하다.

6축 구성 장비의 경우, 2축 서보팩을 추가로 2개를 연결하면 공간 과 가격측면에서 최적화 될 수 있다. 우리 한국야스카와 전기는 고객이 필요로 하는 솔루션을 보다 손쉽게 사용할 수 있도록 제공하는데 초점을 맞춘 솔루션 사업을 통해, 매출과 인지도를 동시에 확대 강화해 나가고 있다.