OSIsoft의 아시아태평양 부사장인 Brett Higgins 씨는 글로벌 제조 트렌드는 사물인터넷, 빅데이터 분석, 디지털변혁 이 3 가지로 요약되며, 이러한 모든 것은 데이터 인프라에 의존하고 있다고 역설했다.

OSIsoft는 센서 기반 데이터, 운영 및 사람을 연결해 실시간 인텔리전스를 실현할 수 있는 개방형 인프라스트럭처를 제공하는 기업이다. 이 회사의 주력 제품인 PI System은 고객이 전사적 센서 기반 데이터를 캡처 및 활용하여 효율성, 지속 가능성, 품질 및 안전성을 개선할 수 있도록 지원한다. 그야말로 4차산업혁명, 인더스트리 4.0 구현을 위해 필수적인 기술이다.

이 OSIsoft가 지난 11월 15일, 여의도 콘래드 서울 호텔에서 국내 발전사를 대상으로 ‘2017 OSIsoft Korea Power Industry Seminar’를 개최했다.

OSIsoft는 이날 스마트 팩토리, 4차산업혁명, 디지털 트랜스포메이션 등의 등장으로 거대한 변화에 직면하고 있는 국내외 발전시장에서, 국내 기업이 새로운 기회를 발견하고 성장할 수 있도록 자사의 주력 제품인 PI System을 통한 성공적인 디지털 트랜스포메이션 방법을 소개했다.

<취재 최교식 기자 cks@engnews.co.kr>

127개국에 걸쳐 1만9천개의 사이트에 PI System 배포되어 있어

첫 번째 기조연설에 나선 OSIsoft의 아시아태평양 부사장인 Brett Higgins 씨는 ‘디지털 변혁’을 주제로 한 기조연설을 통해 데이터를 가지고 있는 사람이 세상을 바꿀 수 있다고 역설했다.

Higgins 씨는 과거에는 플랜트 내에서 어떤 것이 잘못 됐을 때 왜 잘못됐는지 원인을 찾을 수 있었지만, 지금은 여기에서 더 나아가 실시간 데이터를 사용해 가시성을 높이고, 패턴인식을 통해 자산설비에 대한 예지보전까지 스마트하게 운용되고 있다고 말했다.

Higgins 씨는 PI System은 초기에 센서별, 자산별로 집중을 해왔지만, 지금은 자산 프레임워크로 운영되면서 회사 전체의 가시성을 확보하고, 회사 자산을 연결하는데 집중하고 있다고 말하면서, PI System은 공급사들을 포함한 커뮤니티에 집중하고 있는데, 이 커뮤니티 는 여러 기업 간 정보교류를 포함하며, 커뮤니티 내 기업 간 연결이 필요하다고 설명했다.

Higgins 씨의 설명에 의하면 OSIsoft는 지난 2년 동안 소프트뱅크의 투자를 받았으며, 35년 동안 활동을 해오면서 15억 개 이상의 인증된 센서 기반 데이터 스트림을 확보하고 있고, 127개국에 걸쳐 1만9천개의 사이트에 이 회사의 시스템이 배포되어 있다. 또 1600 건의 케이스 스터디를 확보하고 있고, 포춘지 선정 500대 기업 가운데 65%가 PI System을 사용하고 있으며, 지난 6년 동안 고용인원은 2배가 늘어났다.

또, 미국 내 전체 발전량의 65%가 PI System을 사용하고 있을 만큼 전력산업에서는 보편적으로 PI System이 사용되고 있으며, 20대 풍력제조 업체 가운데 18개 사가 PI System을 사용하고 있고, 17개 국가의 100개 이상의 상수도 시설에서 PI System이 사용되고 있다.

OISsoft의 비전은 산업 디지털 변혁으로, 이를 위해 데이터 인트라스트럭처 제공

Higgins 씨는 글로벌 제조 트렌드는 사물인터넷, 빅데이터 분석, 디지털변혁 이 3 가지로 요약되며, 이러한 모든 것은 데이터 인프라에 의존하고 있다고 역설했다.

OSIsoft는 과거에는 운영탐구에 집중했지만, 지금은 사람과 기술, 프로세스에 의한 디지털변혁을 연구하고 있고, 이러한 디지털 변혁은 제품의 혁신을 가져오고 매출을 증가 시킨다고 말했다.

OISsoft의 비전은 산업 디지털 변혁으로, 자동화 및 제어 시스템의 실시간 모니터링을 통한 실시간 의사결정과, 데이터 분석, 밴더 어플리케이션 및 서드파티 데이터를 연결할 수 있도록 데이터 인트라스트럭처를 제공하며, 다양한 커넥터들이 있어서 많은 것을 하나의 플랫폼으로 연결할 수 있다고 역설했다.

PI Connector, 태그 데이터뿐만 아니라, 설비의 구조나 태그 매핑정보, 이벤트 데이터까지 같이 관리할 수 있어

OSIsoft Korea의 박민철 이사는 OSIsoft에서는 다양한 커넥티비티 기술을 추가적으로 개발해, 디바이스 컴퓨팅이나 처리해야 하는 데이터 스트리밍 양에 따라 다양한 커넥티비티를 제공하고 있다고 말했다.

OSIsoft Korea의 박민철 이사는 ‘PI System 제품 로드맵 및 신기능’에 대해 발표를 했다.

박 이사는 PI System의 새로운 버전은 기존버전에 비해 조회속도와 수집속도가 5배 이상 향상됐으며, 사용자 설비중심, 표준화된 설비 중심의 기능이 강화됐으며, 빅데이터 분석을 위한 PI Integrator 제품은 데이터를 분석할 때 데이터 준비시간을 획기적으로 줄여준다는 말로 발표를 시작했다.

박 이사는 OSIsoft 제품 포트폴리오를 커넥티비티(Connectivity), 엔터프라이즈, 시각화(Visualization), Integration, 클라우드 서비스의 5가지로 나눠 설명했다.

Connectivity와 관련해서는 450개 이상의 인터페이스가 제공되며, 추가로 PI Connector를 출시해 태그 데이터뿐만 아니라, 설비의 구조나 태그 매핑정보, 이벤트 데이터까지 같이 관리할 수 있다고 말했다. 이 PI Connector는 웹기반으로 통합적인 연결성 관리가 자동으로 형성되며, 롤 기반 데이터 필터링으로 원하는 데이터만 볼 수 있고, 네트워크 부하를 줄이기 위해 Zip 기반의 데이터 압축이 제공된다고 설명했다. 또 인증 및 암호화가 가능해 보안 아키텍처가 강화했다고 설명했다.

현재 IEC 61850 및 MQTT Sparkplug 커넥터를 개발 중에 있다.

디바이스 컴퓨팅이나 처리해야 하는 데이터 스트리밍 양에 따라 다양한 커넥티비티 제공

또 전통적으로 PI System은 오토메이션이나 컨트롤 시스템 연결을 통해 플랜트 데이터를 수집했는데, 최근 IIoT 기반으로 스마트 디바이스나 센서가 생겨나고 있어서 이것을 통해 다양하고 정밀한 데이터 수집이 가능해졌으며, 이와 함께 데이터 수집을 어떻게 할 것인가가 문제로 대두되고 있다고 말하고, 일본 간사이전력의 사례를 들어 간사이전력은 하이테크 멀티 센서를 통해 보일러 튜브의 표면온도를 정밀하게 모니터링하는 프로젝트를 추진 중이라고 설명했다.

또 데이터를 수집하는데 있어서 원격에 있거나 이동하면서 발생하는 데이터를 고객들이 기존 컨트롤러를 통해 모아서 수집하려고 하지 않는데, 그 이유는 잘 돌아가고 있는 시스템의 복잡성을 높여서 발생할 수 있는 리스크를 피하고 싶어 하기 때문이라고 말하고, 데이터를 각각 수집하면 데이터 사일로가 발생하거나, 뒷단에 데이터를 통합할 무언가가 있어야 하는 문제가 생기는데, 이런 부분을 해결하기 위해 OSIsoft에서는 다양한 커넥티비티 기술을 추가적으로 개발했다고 말했다. 또 디바이스 컴퓨팅이나 처리해야 하는 데이터 스트리밍 양에 따라 다양한 커넥티비티를 제공하고 있다는 설명했다.

현재 전통적인 컨트롤 시스템과의 인터페이스는 PI Connector를 사용하고 있고, 리눅스 기반의 산업용 라우터는 리눅스 기반의 PI Connector를 탑재할 수 있으며, 이미 일부 시스코 라우터에 PI Connector가 탑재되어 있다고 말했다. 또 Dell의 경우에는 모듈러 데이터 센터용 게이트웨이에 경량화된 PI System이 들어가 있어서 로컬 데이터를 수집하고 상위 클라우드로 전송하는데 사용되고 있다고 설명했다. 또 OSIsoft가 메시지 포맷을 제공하고 파트너회사에서 직접 커넥티브 모듈을 만들어서 PI System과 연결될 수 있게 OMF(OSIsoft Message Format) Application을 제공하고 있다고 설명했다.

PI Server, 빅데이터에 맞게 성능 향상

에머슨 오토메이션 솔루션즈의 이승준 매니저는 ‘에머슨: Plantweb을 활용한 4차산업혁명과 산업 IoT’를 주제로 한 발표를 통해, PI System 협업전략 및 솔루션을 소개했다.

이어 PI Server가 엔터프라이즈 인프라스트럭처로 활용되기 위해 필요한 성능에 대해 설명했다. OSIsoft는 이와 관련해 확장성(Expand), 안정성(Extend), 관리편의성(Ease) 이 3 가지에 중점을 두고 있다고 말하고, PI Server는 빅데이터에 맞게 성능을 향상키는 한편, 데이터 품질을 높이기 위한 노력을 하고 있으며, PI System 자체의 헬스정보를 사용자에게 제공할 계획이라고 설명했다.

하이테크 센서가 점점 늘어나면 처리해야 하는 태그가 많아지고 필터 개수가 증가하게 되는데, 정밀한 분석을 위해 수집주기를 밀리세컨드 단위로 낮추면 지금보다 훨씬 많은 데이터를 처리하기 위해 PI Server가 강력해 질 필요가 있기 때문에, OSIsoft는 5배 이상 성능을 낼 수 있는 데이터 아카이브를 출시했으며, AF SDK의 스루풋도 4배 향상됐고, 지속적으로 성능향상을 위한 노력을 하고 있다고 밝혔다.

PI System Health 내년 2/4분기에 출시

이어 데이터 품질에 관련해서 설비의 빅데이터를 분석하고 이를 바탕으로 데이터 기반의 의사결정을 한다는 것은 데이터 품질이 중요하다는 것을 의미한다고 말하고, 그동안 ERP나 MES가 도입이 되어 실패한 이유는 잘못된 데이터가 들어갔기 때문이라고 설명하면서, 마찬가지로 설비 데이터 자체도 가공이 되거나 정제되어야 하는 부분이 필요하기 때문에, OSIsoft는 통신 상 문제가 있는 태그의 품질상태를 사용자에게 제공할 준비를 하고 있다고 밝히는 한편, 초기에는 스테일 상태의 태그관리부터 시작할 계획이라고 말했다.

또, 쉽게 PI System을 관리하기 위해 PI System을 대시보드 형태로 제공해서 플랜트 설비와 관련해 어떤 부분에 어떤 문제가 있는지 확인할 수 있는 기능을 개발 중이라고 설명했다. 파이 시스템 헬스(PI System Health)라는 이름으로 내년 2/4분기에 출시할 예정.

이어 오퍼레이션 데이터를 시각화하는 부분에 대해 설명했다.

OSIsoft는 데이터 시각화 부분에서 최대한 고객 요구를 반영하기 위해 노력하고 있다고 말하고, 현재 기능에 따라 쪼개져 있는 시각화 부분을 통합적인 제품에 대한 요구에 대응하는 한편, 특정부분에 종속되어있는 문제를 해결하고, 각 제품이 갖고 있는 강점을 모아서 통합 비주얼라이제이션 플랫폼으로 출시할 계획이라고 밝혔다.

PI Vision 2017의 경우, 궁극적으로 통합 비주얼라이제이션 플랫폼의 형태로, 기능적으로 보면 빠르고 자동화된 대시보드를 구성하는 부분과 실제 설비 이상이나 중단 같은 이벤트를 보여주는 부분, 조치사항에 대한 기록을 남겨주는 부분, 프로세스 모니터링에 대한 라이브러리나 드레일링해서 분석할 수 있는 내비게이션, 설비 간 비교할 수 있는 XY 플롯을 준비하고 있다고 설명했다.

또 배치 트래킹할 수 있는 기능과 설비 간 KPI 값을 비교할 수 있는 태그를 제공하고 있다고 말했다. 내년 이맘때 쯤 PI Vision 4 Integrated Visualization Infrastructure라는 이름으로 출시될 계획.

OT 데이터를 기업의 의사결정에 사용할 수 있도록 다양한 분석 툴과의 인티그레이션 제공

다음으로 빅데이터 시스템 영역인 Data Integration에 대해 설명했다.

OSIsoft는 Esri와 SAP HANA 및 마이크로소프트 애저(Azure) 같은 클라우드 플랫폼과, 스트리밍 및 Enterprise wide Queries 등에 대한 지원을 확대해 나가고 있다고 설명했다.

이처럼 다양한 분석영역의 툴과의 연계를 개발하고 있는 이유는, 기업이 PI System을 통해 OT 데이터를 의사결정하는데 사용할 수 있도록 하기 위해서라고 강조했다.

OSIsoft는 현재 esri, Cognos, 오라클 등의 BI 기반의 비주얼 분석과 SQL Server 및 하둡과 같은 Data Warehouse/Data Lake는 물론, 머신러닝과 Spark 등 Advanced Integration을 지원하고 있고, 현재 최근 화두가 되고 있는 스트리밍 분석 인증 데이터도 개발 중에 있다고 밝혔다.

PI System은 PI Integrator를 통해 BI 데이터를 제공하고 있는데, 최근 Enterprise wide Queries를 강화하고 있다고 말했다. 현재 성능비교 목적으로 여러 설비의 데이터를 빠르게 조회할 수 있는 기능을 개발하고 있다고 밝혔다.

PI Integrator 도입해 유지보수 문제 해결한 영국의 Centrica 사 사례 소개

PI Integrator의 적용사례가 소개됐다.

영국의 Centrica 사는 월간 리포팅 프로세스가 하나의 골칫거리였다. 각 화력발전소에서 담당자들이 월간 리포팅을 센터로 보내면 센터에 있는 분석가들이 이것을 취합해서 관리하는데, 각각의 스프레이 시트마다 1만 개 이상의 계산식이 들어가고 이것을 취합하면 20만 개 이상의 계산식이 들어와서 리포트가 생성이 되고 이것을 PDF로 변환해서 이메일로 보내는 형태였는데, 이것은 너무 복잡하고 방대해서 파악도 어렵고 휴먼 에러가 생길 수 있고, 유지보수가 안 되는 이슈가 있었다. 또 이 고객사는 다양한 데이터 소스들을 가지고 있었는데, 이런 것들을 결합해서 BI환경에서 의미 있는 데이터를 보고자 했다. 이때 문제는 데이터 수집 간격이 틀리거나 데이터 레인지를 벗어나거나 하는 데이터 자체의 품질에 문제가 있을 수 있는 것으로, 여기에 PI Integrator를 도입해 타임 시리즈 데이터를 테이블 형태로 만들어서 데이터를 수집 클렌징하고,  보고자 했던 다양한 형태의 데이터를 볼 수 있었다는 것이 박 이사의 설명.

이어 PI System과 다른 어플리케이션이 데이터를 주고받는 PI Developer 기술을 크게 4 가지로 설명했다.

AF SDK, PI Web API, PI SQL Products, PI OPC Server가 그것으로, 이 가운데 가장 많이 활용되는 AF SDK는 .NET에서 구동되는 라이브러리가 제공된다. 또 디바이스 독립적, OS독립적, 언어 중립적 성격의 RESTful 기반의 웹서비스가 제공되며, PI SQL Products를 통해 PI가 RDBMS처럼 보이도록 하는 OLDB같은 표준을 제공하며, 다양한 산업 어플리케이션과의 통신을 위해 PI OPC Server를 제공한다.

ERCOT를 비롯한 여러 발전사례와 발전산업 트렌드 소개

이어 OSIsoft의 글로벌 전력산업 전문가인 David Thomason 씨는 우리는 현재 정보의 사회에 살고 있으며, 빅데이터를 어떻게 활용할 것인가가 최대 화두로, 데이터는 오늘날의 화폐라고 역설했다.

Thomason 씨는 ERCOT를 비롯한 여러 발전사례와 발전산업 트렌드를 소개하면서, 사람과 프로세스, 기술을 접목해서 계획된 대응을 할 수 있으며, 디지털 전환을 할 수 있다고 역설했다.

또 발전사들은 PI System을 도입해서 발전소 효율을 높이고, 가동중지를 계획 하에 할 수 있었으며, 실시간 운영과 예측 비교를 PPA와 비교해서 퍼포먼스를 확인할 수 있었고, 규제를 준수할 수 있었다고 설명했다.

이날 파트너 세션으로 에머슨 오토메이션 솔루션즈의 이승준 매니저는 ‘에머슨: Plantweb을 활용한 4차산업혁명과 산업 IoT’를 주제로 한 발표를 통해, PI System 협업전략 및 솔루션을 소개했다.

이 매니저는 Plantweb Digital Ecosystem은 플랜트 정보를 그물망으로 만들어서 받으며, HART와 Foundation Fieldbus에 디지털 에코 시스템 개념을 추가했다고 말하고, 에머슨이 OSIsoft의 파트너로 선정되어 협업을 하고 있다고 말했다.

기본적으로 중요한 것이 센싱으로, 센서로부터 정확한 데이터를 가져오는 것으로부터 IIoT가 시작되며, 이를 통해 어디에 문제가 있는지 파악하고, 내부 컨트롤과 외부 인터넷을 연결하는 게이트웨이가 있어서 데이터를 일방향으로만 전송하는 게이트웨이로 보안을 확보하고, 그 다음 데이터를 모았으면 실제 관리하는 부분, 컨트롤을 제외한 부분 유지보수 부분에 해당하는 인사이트와 어드바이저에 대해 설명했다.

플랜트웹 인사이트 소프트웨어(Plantweb InsightSoftware)는 에머슨이 직접 개발한 소프트웨어로, 모니터링 자산 상태의 분석 기능을 갖춘 포괄적이면서도 가벼운 IT 친화적인 어플리케이션이다.

또 플랜트웹 어드바이저 소프트웨어(Plantweb Advisor Software)는 자산 상태, 성과 모델링 및 시설 전체에 걸친 에너지 최적화를 위한 통합 분석 전문 어플리케이션 제품군으로, OSIsoft PI System의 확장 가능한 오픈 데이터 인프라가 어플리케이션의 플랫폼으로 사용된다. 이를 통해 모든 데이터를 모아서 분석할 수 있고, 플랜트 노하우와 알고리즘을 통해 고객에게 이를 제공할 수 있으며, 태블릿과 같은 모바일로 언제 어디서나 이를 볼 수 있다.

이 매니저는, 에머슨은 현재 무선 및 유선 데이터에 HART 통신 프로토콜을 사용하고 있으며, PI Connector를 사용해 PI System에 데이터를 줄 수 있고, PI System을 백본으로 에머슨은 알고리즘을 가지고 다양한 분야에 적용하고 있다고 설명했다. 또 현재 Pervasive Sensing 솔루션의 WirelessHART 데이터를 기존의 PI 시스템으로 전송해 기업전체 규모의 완벽한 통합을 구현하고 있다고 설명했다

또 에머슨은 산업용 사물인터넷 포트폴리오에서 탄탄한 기초를 구축하고, 광범위한 제품 포트폴리오를 운영하고 있으며 신뢰성과 안전성, 규제준수 및 효율성과 관련한 문제를 해결하고 있다고 설명하면서, 에머슨은 최적의 솔루션을 가장 적합하게 설계하는 숙련된 전문가라고 역설했다.

또 Machinery Connected Service에 대한 설명에서 자사의 진동 모니터링은 포터블 기기를 통해 보고, 무선으로 센서를 설치해서 데이터를 일방향으로 외부로 보내면 분석해서 이메일로 받을 수 있어서 안전하게 데이터를 관리할 수 있다고 설명했다.

이와 함께 현재 공정 운영환경은 데이터의 급격한 증가와 더욱 엄격해지는 안전 및 환경규제, 사이버보안 위협 증가, 프로세스 업무 인력 감소, 무선기술 적용 요구 증가, 복잡한 산업에 대한 통찰력 요구, 커지는 예측 정비 기술 수요 등 급변하고 있다고 말하고, 에머슨에서는 컨설팅 전문업체를 인수해 컨설팅 사업을 전개하고 있으며, AI에 대한 미래적인 대응과, 에머슨 자체 및 파트너사와의 협업을 통해 가장 밑단의 센서단부터 L5레벨까지 망라한 생태계를 구성하고 있다고 역설했다.

한편, 이번 행사에서는 한국인더스트리 4.0 협회 박한구 이사의 ‘제4차 산업혁명의 시대, 스마트팩토리 이렇게 구축하라’를 주제로 한 기조연설과, 서강대학교 김희용 박사의 발전소 배가스 대상 탄소 포집 과정에서의 PI System 활용, Precognize 이희주 부장의 인공지능 기반의 돌발 고장 예지기술 및 솔루션, 일본 간사이전력의 시게모토 요시히로 씨의 PI System 성공사례-일본 간사이전력의 디지털 트랜스포메이션, 한국수력원자력 김창현 차장의 한수원 PI System 구축관련 해외사업 사례 소개 등의 다양한 발표가 진행되면서 알찬 정보를 제공했다.