PLC와 HMI 일체형인 C80(사진. B&R)

서버급을 제외한 국내 산업용 PC 시장은 1500억에서 2천억 원 사이의 규모가 될 것으로 추정되고 있다.

이 산업용 PC 시장경쟁이 더욱 치열해지고 있다. 산업용 PC 시장은 글로벌 기업들과의 성능경쟁과 국내 소규모 기업들과의 가격경쟁이 상존하는 시장이다. 지멘스나 Beckhoff, B&R과 같은 내로라하는 글로벌 자동화 기업들이 대거 참여하고 있으며, 대만의 어드밴텍이 국내는 물론 전 세계 산업용 PC 시장을 주도하고 있다.

이러한 상황에서 지난해 로크웰 오토메이션이 산업용 PC 업체인 아셈(ASEM)을 인수하면서, 그동안 PLC에 집중해오던 사업을 PC로 확대할 수 있는 계기를 마련했다. 또 지멘스의 빠른 성장도 산업용 PC 업계의 이슈가 되고 있다. 지멘스는 전통적으로 PLC 위주의 사업을 전개하면서 전 세계 제조 자동화 시장을 주도해왔는데, 최근의 트렌드에 대응해 PC 제품 포트폴리오를 대폭 확대하고, 지난해 국내시장에서 좋은 성과를 거둔 것으로 알려졌다. 특히 지멘스는 자사의 주력시장인 하이엔드 PC 외에도 수요가 가장 많은 베이직 PC 시장을 공략하기 위해 최근 베이직 PC 제품 포트폴리오를 대폭 확대하는 한편, 가격적인 부분에서도 경쟁력을 확보하기 위한 노력을 기울이고 있어, 향후 산업용 PC 시장 경쟁판도의 변수로 떠오로고 있다.

또 그동안 전통적으로 HMI 위주의 사업을 전개해오던 프로페이스는 새로운 PS6000이라는 신제품을 출시하면서, 기존 HMI 분야에서 다져온 인지도와 시장점유율을 산업용 PC로까지 확대하기 위해, 산업용 PC 사업을 강화하고 있는 것도 눈여겨볼 대목이다. 슈나이더 일렉트릭의 산업용 PC 사업 강화는 반도체 장비 업계가 현재 PLC 기반에서 PC 기반으로 변환되는 추세와 맥을 같이 하는 부분이기도 하다. 여기에 국내 PLC 시장의 많은 부분을 확보하고있는 미쓰비시전기가 PC를 출시하고 본격적인 사업을 전개할 예정이어서, 이 역시 변수로 작용할 것으로 보인다.

클라우드, 빅데이터, 인공지능 등 인더스트리 4.0 및 IIoT를 구현하는 기술들은 대부분 산업용 PC를 이용해 구현되고 있다. 따라서 산업용 PC는 과거처럼 제어나 현장상태를 모니터링하는 역할만이 아니라, 산업현장과 클라우드 시스템 간의 게이트웨이의 역할로 발전해 나가고 있다. 즉 산업용 PC는 4차 산업과 IIoT에서 필요로 하는 기술들을 구현할 수 있는 핵심 요소로 역할이 변화해 나가고 있는 것이다.

Beckhoff Korea 김정남 과장은 “현장의 설비는 상호 간 연결 솔루션을 통해 하나로 연결되며, 단순제어용으로 취급되던 IPC의 역할도 커지고 있다. 다중 디스플레이 모니터링으로 현장에서 발생할 수 있는 문제 확인 및 각종 데이터 처리까지 이루어지고 있다. 모든 시스템을 통합할 수 있는 연결고리가 IPC 제어 기술에 기반을 두고 있다.”라고 설명하고 있다.

또 지멘스 정성엽 부장은 “OT와 IT의 융·복합라는 부분에서 각종 현장에서 발생되고 있는 데이터들이 추출되고, 의미 있는 데이터 형태로 데이터베이스화하고, 연산처리할 수 있는, 컴퓨팅파워를 가지고 있는 산업용 PC가 더욱 중요한 역할을 해나갈 것이다.”라고 말하면서 “PC는 OT와 IT 사이에서 데이터들을 추출하고 연결해서 상위단에 올려줄 수 있는 가장 좋은 디바이스이기 때문에 중요성이 점점 더 강조되고 있다.”라고 강조했다.

반도체 및 이차전지 산업, 국내 산업용PC 시장 성장 견인

코로나19라는 악재에도 불구하고, 산업용 PC를 공급하는 기업들은 지난해 대부분 매출측면에서 좋은 성적을 거둔 것으로 나타났다.

Beckhoff Korea는 지난해 전년대비 30%의 성장을 거뒀으며, B&R 역시 산업용 PC와 HMI를 합해서 지난해 전년대비 30% 가까운 성장을 달성한 것으로 밝혀졌다. 또 어드밴케이알은 장비사 및 디스플레이, 이차전지 분야 사업에서 20% 이상 성장한 것으로 알려졌다. 지멘스는 산업용 PC의 핵심 산업 분야인 전자 및 반도체, 디스플레이 등의 분야에서 좋은 성적을 거두는 한편, 배터리, 물류, 로봇 분야에서도 새로운 고객사들을 지속적으로 개발하면서 전년대비 10% 정도의 성장을 달성한 것으로 알려졌다.

이러한 긍정적인 매출성과는 이차전지 관련 산업과 반도체 산업 호재에 따른 PC 수요의 확대가 요인으로 작용했다.

변전소용 PC 수요도 재작년부터 늘어나고 있는 것으로 보인다. 재작년부터 정부에서 스마트 변전소 사업을 추진하면서, 어드밴텍은 재작년 하반기부터 작년까지 50억 원 규모의 제품을 변전소 분야에 공급한 것으로 알려졌다.

또 서버급 PC 수요도 늘어나고 있다. 이차전지 분야에서 서버 사양을 쓰기 때문에 인프라 쪽이나 제품화된 것들에 서버급 PC가 공급되고 있고, 비전검사 장비 역시 높은 성능을 요구하기 때문에 서버급 PC 수요가 확대되고 있다. 어드밴텍은 이런 수요가 늘어나면서 지난해 자사 PC 매출의 4분의1 정도를 서버급에서 확보한 것으로 나타났다.

AI 칩셋을 활용한 AI 제품의 출시 및 매출 확보도 중요한 변화 가운데 하나로 떠오르고 있다. 어드밴텍은 AI GPU 통합설비 ALC 엔비디아(NVIDIA) 젯슨(Jetson) 기반 플랫폼 등을 출시해서 작년 하반기부터 매출을 확보하고 있다. 어드밴텍 최수혁 상무는 “AI 시장이 열리는 분위기가 있다. 아직 매출이 크지는 않지만, 올해 이런 것들에 집중을 하고 있다.”라고 밝혔다.

슈퍼사이클을 맞이한 반도체 분야 및 이차전지 분야의 호황으로, 올 한해 산업용 PC 시장은 지난해에 이어 호조를 보일 것이라는 것이 전문가들의 일치된 의견이다.

커스터마이징 요구 확대되는 산업용 PC 시장

향후 산업용 PC 시장은 성능 경쟁보다는 커스터마이징 경쟁이 될 것으로 보인다. 어드밴텍 최 상무는 “이제 성능 싸움은 끝난 것 같고, 브랜드가 가진 인지도와 PC에 뭘 얹어서 고객이 하드웨어에 얼마나 플러스 알파를 할 수 있게 해주느냐의 경쟁으로 갈 것이다.”라고 역설했다.

또, 소프트PLC가 PLC를 대체하는 수요도 점차 늘어날 것으로 예상이 된다. 실제로 지난해 전년대비 30%라는 큰 성장을 달성한 B&R은 PLC에서 PC로 업그레이드되는 수요가 자사 산업용 PC 매출성장의 주요인으로 작용했다고 말하고 있다.

특히, 산업용 PC의 기술적인 트렌드 가운데 하나는 산업용 PC와 PLC의 경계가 허물어지면서 산업용 PC와 PLC가 각자의 영역을 넘어 더 많은 기능을 담당하기 시작했다는 점이다.

소프트웨어 기술로 PLC 기능을 수행하는, 이른바 PC기반 제어 시장은 Beckhoff와 같은 기업이 전통적으로 시장에서 강세를 보이고 있는데, 이외에도 최근 PC 기술의 중요성이 확대되면서 전통적으로 PLC 위주의 사업을 전개해오던 기업들이 PC 제품 포트폴리오를 확대하거나 PLC와 PC기능을 통합하는 기술 전개를 가져가고 있는 것.

지멘스는 소프트웨어 컨트롤러와 오픈 컨트롤러(Open controller)를 통해서 PLC 시스템의 안정성과 PC기반 컨트롤러의 확장성을 활용한 시스템 요구에 대응하고 있다. 지멘스의 정 부장은 “최근에는 주요 SIMATIC PLC 고객사를 포함한 신규시장 고객들도 지멘스의 PC based Automation 시스템에 관심을 갖고 적용을 하고 있다.”고 설명하고 있다.

B&R 역시 이러한 트렌드를 주도하는 대표적인 기업으로, PC와 PLC 기능을 통합하는 방향으로 기술을 전개해 나가고 있다. B&R의 김세훈 부장은 “엣지컴퓨팅이라는 것은 클라우드 전 단에 있는 엣지 영역에서 여러 가지 일들을 하겠다는 개념이다. 장비단의 컨트롤러(PC또는 PLC)가 엣지 영역이다. 이 컨트롤러에 탑재되는 OS에는 두 가지가 있다. 즉, RTOS(Real Time OS)와, 윈도나 리눅스 같은 GPOS(General Purpose OS)가 있다. 이런 OS에서 제한된 자원의 최대 활용을 통해 컨트롤러의 기능을 개선하고 지능화시키는 것이 엣지컴퓨팅이다. 다양한 맞춤형 어플리케이션 구축을 위해 B&R은 Celeron, Core i3, i5, XEON 등 다양한 CPU가 탑재된 산업용 엣지 컨트롤러를 공급할 뿐만 아니라, RTOS와 GTOS가 동시에 탑재되는 Multiple Operating System의 탑재가 가능한 하이퍼바이저(Hypervisior)를 공급한다. 멀티 런타임은 엣지영역의 컨트롤 시스템뿐만 아니라, 로컬 클라우드 형태의 솔루션 구축에 적합한 솔루션이다.”라고 설명한다.

또 로크웰오토메이션의 이규훈 차장은 “로크웰은 Windows 10 IoT Enterprise를 탑재한 PLC도 출시되어 있고, 컴퓨팅 모듈이라고 해서 PC 모듈이 PLC에 장착이 된다. 또 ISaGRAF라는 소프트 PLC 기능을 하는 제품도 있다. 이처럼 PC에서도 PLC 역할을 할 수 있게끔, 또는 PLC에서도 PC 기능을 할 수 있게끔, PLC와 PC의 경계가 허물어지고 있는 상황이다.”라고 말하고 있다.

간단한 게이트웨이 용도로서의 IPC 역할 확대

이와 함께, 기본적으로 IPC를 통해서 구현이 되던 여러 가지 어플리케이션 외에도, 데이터를 상위단으로 중계를 해주기 위한 간단한 게이트웨이(Gateway) 용도로서의 IPC 역할도 확대될 것으로 보인다. 지멘스 정 부장은 “이러한 용도를 위해서는 아주 고 사양의 IPC 외에도, 최소 사양의 제품이지만 충분한 신뢰성과 안정성을 가지고 있는 제품들이 요구될 것으로 예상된다.”고 말한다. 실제로 지멘스는 필드레벨에서 발생되는 데이터들을 상위단으로 올려주기 위한 산업용 게이트웨이 제품인 SIMATIC IOT2040 및 IOT2050에 대해 최근 몇 년간 적극적으로 프로모션을 하고 있다.

지멘스 측은 최근에 자동화 시스템이 기존에 구축된 고객사를 기준으로 엣지 또는 클라우드 컴퓨팅을 구현하기 위한 시스템 구성 요구에 대응하기 위한 방안으로 적극적으로 검토되고 있어서, 이 게이트웨이 제품들이 계속해서 판매가 증가하고 있다고 밝히고 있다. 고객이 현재 가지고 있는 시스템에 IOT2050을 적용하게 되면, 조금 더 쉽고 저렴하게 상위단을 구축할 수 있기 때문에, IOT2040이나 IOT2050은 브라운필드까지 공략할 수 있는 중요한 무기가 될 수 있다는 것이 지멘스 측의 설명이다.

이와 같은 맥락에서 엣지(Edge)가 새로운 트렌드로 실제 현장에 적용되는 단계에 들어설 것으로 보는 시각이 대두되고 있다. 엣지가 실제로 현장에 적용돼서, 거기에서 어떤 부가가치 만들어지는지 검증하는 단계로 나갈 것이라는 의견. 싸이몬 김승철 상무는 “기존에 있는 제어기기의 데이터를 받아서 저장, 공유, 분석하는 엣지컴퓨팅이 또 다른 하나의 추세가 되지 않을까 생각한다.”라고 말하고, “앞으로 산업용 PC가 다양한 형태로 확대가 될 것으로 본다.”고 의견을 피력했다.

CX20xx 시리즈는 새로운 차원의 성능을 지닌 임베디드 PC다.

4, 8, 12 코어는 매우 까다로운 자동화 작업에서 충분한 컴퓨팅 성능과 병렬 처리 기능을 제공한다.(사진. Beckhoff Korea)

IPC가 엣지 디바이스의 역할 담당

스마트 팩토리나 인더스트리4.0과 같은 트렌드와 맞물려, 빈번하게 대두되고 있는 클라우드 컴퓨팅이나 엣지컴퓨팅과 관련해서, IPC가 엣지 디바이스의 역할을 담당할 것으로 보인다.

지멘스 정 부장은 “엣지컴퓨팅은 현재 지멘스 내부적으로 굉장히 큰 사업 전략 중의 하나다.”라고 말하고, “현재 여러 종류의 IPC 제품군이 엣지 디바이스 역할을 담당할 수 있는 형태로 준비가 마무리되어 있으며, 엣지컴퓨팅 역할을 실제 시스템에 반영하기 위한 프로젝트들이 진행 중에 있다.”고 밝혔다.

또, 슈나이더일렉트릭 코리아의 최민지 매니저는 “엣지 컴퓨팅의 가장 큰 역할은 OT단의 데이터와 IT단의 데이터를 얼마나 잘 연결해 주느냐하는 것이다.”라고 말하고 “프로페이스는 대표 HMI 브랜드로서, 현장 사이트에서 연결할 수 있는 데이터를 가져올 수 있는 통신 프로토콜 갯수가 가장 많기 때문에 데이터를 유연하게 가져올 수 있고, OPC UA나 MQTT 등 상위로 보내는 데이터베이스와 연결할 수 있는 프로토콜을 많이 보유하고 있다. 데이터베이스도 산업전반에서 많이 쓰이는 SQL 서버나 사이베이스, 오라클 등과 연결이 되고, BOS가 HTTL5 표준토콜을 지원한다. 따라서 통합개발환경을 제공해서 고객사들이 원하는 대로 개발을 할 수 있다. 또 일부 작업 데이터를 아비바(AVEVA) 히스토리언이나 클라이언트 시스템인 아비바 인사이트(Insight)에 저장할 수 있는 기능이 있어서, 같이 묶어서 응용으로 쓸 수도 있다.”라고 자사의 엣지컴퓨팅 경쟁력에 대해 피력했다.

이에 덧붙여 슈나이더일렉트릭 코리아 송연옥 매니저는 “데이터를 단순히 보내는 클라우드 컴퓨팅은 안정성이라든가 데이터 흐름 방해, 속도지연의 문제가 있기 때문에, 어느 정도는 엣지단에서 원하는 걸 가공하고 분석해서 올리길 원하게 되면서 점점 PC에 대한 요구가 많아지고 있다.”고 설명했다.

전형적인 IPC 형태 벗어나, 확장 편리성이 높은 제품군 등장할 것

멀티터치와 소형화도 하나의 트렌드로 지속이 될 것으로 예상된다.

Beckhoff Korea 김 과장은 “디스플레이는 와이드 화면이 더욱 대중화될 것이며, 스마트폰이나 패드를 사용하듯이 멀티 터치를 활용한 디스플레이가 더욱 발전할 것으로 보인다. 또, 다양한 현장 적용을 위해 소형화가 가속화될 것으로 예상이 된다.”고 피력했다.

또, 싸이몬 김 상무는 “IPC는 기존의 박스 타입 또는 랙 타입 등의 전형적인 IPC 형태를 벗어나, 확장 편리성이 높은 제품군이 등장할 것으로 예상된다. 제어기기인 PLC를 예를 들어보면, 다양한 IO유닛과 통신유닛, 그리고 특수유닛들을 고객들이 선택하여 시스템을 구성한다. 산업용 컴퓨터 역시, 이러한 확장 편리성을 갖춘 제품군들이 시장을 이끌어 갈 것으로 예상된다.”고 말했다. 예를 들어, 사용상 필요성이 낮은 USB 유닛은 줄이고, Giga Ethernet 유닛을 증설하여 사용한다든지 하여 고객맞춤형 하드웨어 솔루션을 만들 수 있도록 하드웨어 측면에서는 변화가 올 것이라는 것이 김 상무의 의견. 이와 함께, 5G 및 스마트 팩토리의 지속적인 보급확산으로 임베디드 컴퓨터의 수요도 늘어날 것으로 전망했다.

시장확대를 위한 다양한 사업전략 ‘불꽃’

현재 대부분의 산업용 PC 기업들은 반도체 및 이차전지와 같은 주 수요처와, 조선 및 식품 등의 수요에 초점을 맞춘 영업전략을 전개하고 있다.

구체적인 시장확대 전략으로서 어드밴텍은 최근, 컴퓨터에 솔루션을 통합한 사업을 확대해 나가고 있다. 코드시스(Codesys)와 협업해서 라이선스가 포함된 번들 프로젝트를 국내시장에 공급하고 있는 것이 이러한 행보를 보여주고 있으며, 어드밴텍은 이를 위해 소프트웨어 파트너사들을 늘려나가고 있다.

또 한 가지는 특수한 목적의 컴퓨터가 활발하게 출시되고 있는 점이다. 어드밴텍의 최 상무는“어드밴텍에서는 터치패널도 방수방진이 되는 제품, 식음료 시장에 쓰는 제품, 방폭인증 된 제품, 발전소용 등 각 시장에 맞는 특화된 제품을 지속적으로 개발해내고 있다. 이게 타사와 차별화되는 우리의 경쟁력이다.”라고 말했다.

서버급 PC 수요가 늘어나면서 서버 PC 신제품의 출시가 이어질 것으로 보인다. 대표적인 업체가 어드밴텍으로, 이러한 서버급 PC 사업을 AI로까지 확대해 나가기 위한 노력을 전개하고 있다.

이처럼 AI 시장을 확대해 나가기 위한 행보도 이어질 것으로 보인다. 어드밴텍 최 상무는 “AI 시장은 포화상태다. 상업용과 산업용이 구별이 안 되는 게 있다. 이미 필요한 고객은 다 도입을 했고, 업그레이드나 유지보수 수요가 생길 텐데, 그걸 누가 수주해 갈 거냐의 싸움이 될 것이다. 우리는 없던 매출이니까 조금만 가져와도 성과가 크다.”라고 말하고, 어드밴텍에서는 AI 시장을 확대하기 위해 GPU 서버와 엣지, 이 두 가지 신제품이 계속 출시될 예정이라고 밝혔다. 최 상무는 “이차전지나 배터리와 같은 주요 산업용 PC 시장 외에, AI와 관련된 신규시장이 확대가 되면 10% 이상은 성장할 수 있을 것”으로 예상하고 있다.