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.

④지멘스

“스마트 팩토리와 맞물려, 앞으로 중저가 서보 제품들 간의 경쟁 가속화될 것”

지멘스 이희우 차장

Q. 현재 반도체 및 디스플레이, 이차전지 업계의 투자로 국내 모션 컨트롤 시장이 호황을 맞이 하고 있다. 2017년 국내 Motion Control 시장을 어떻게 보나?

지난해는 반도체 및 LCD, 휴대폰 관련 산업의 대규모 투자가 자동화 산업의 호황을 이끌었는데, 상대적으로 지멘스가 강한 철강이나 자동차 등의 분야는 기대에 못 미치는 수준이었다.

모션 컨트롤 시장은 주로 서보 시장으로서, 우리 지멘스가 강한 CNC 수요를 제외한 순수한 서보와 모션 시장만 보면 작년 한해 약 6천억 원 정도 규모의 시장을 형성한 것으로 평가하고 있으며, 관련 자료에 의하면 2023년까지 7천억 원 규모까지 성장할 것으로 예상되고 있다. 특히, 4차 산업혁명이라는 트렌드와 맞물려, 전기전자 관련 시장이 확대되면서 매년 7~8%의 성장이 예상되고 있다.

현재, 국내 모션 컨트롤 시장은 외산 브랜드가7 0% 이상의 수요를 차지하고 있으며, 외산 브랜드 중 일산 제품들이 전통적인 강호로 자리 잡고 있다. 특히 스마트 팩토리를 지향하는 주요 외산 브랜드들의 참여로, 앞으로 중저가 서보 제품들 간의 경쟁이 가속화 될 것으로 보인다.

Q. 2017년 한국지멘스의 모션 컨트롤 비즈니스 성과 는 어떠했나?

지난해는 당초 목표치를 초과 달성했고, 그 중심에는 자동차 공정 등의 물류 어플리케이션이 있었다. 일예로 모 전기자동차 업체의 모터 생산 공장에 우리 지멘스 제품이 공급이 됐다.

특히, 지난해 우리 지멘스는 모션 시장에서 저가 서보 제품인 V90을 중심으로, 300% 이상의 괄목할 만한 성장을 달성했다. V90이 반도체, 디스플레이, 배터리 장비와 같은 까다로운 전자 분야와, 기타 소형 단일 장비 시장에 성공적으로 진입을 했던 것이 우리 지멘스 내부적으로 대단히 긍정적인 성과라고 할 수 있다. 이로 인한 제품 인지도가 가파르게 상승하고 있다고 판단, 올 2018년에는 이러한 높아진 제품 인지도를 시장 확대로 이끌어 내기 위한 홍보에 집중할 계획이다.

Q. 지난해 저가 서보 제품 중심으로 큰 성장을 달성 했다고 얘기했는데, 로우엔드 시장 확대는 최근 몇 년 동안 지멘스의 목표였던 것으로 알고 있다. 로우엔드 모션 컨트롤 시장에서 구체적으로 어떤 성과가 있었는지 설명해 달라.

지멘스는 로우엔드 시장의 시장 확대를 위해, 발 빠른 라인업 추가 및 신규 제품 추가를 전개해오고 있다. SINAMICS V90 제품의 출시와 함께 프로피넷 버전, 절대치 엔코더 등 시장의 요구 조건과의 간극을 줄이기 위한 라인업을 강화함과 동시에, 현재보다 성능을 강화한 모델인 ‘SINAMICS S210’의 출시를 준비하고 있다.

이러한 강화된 제품 포트폴리오와 적극적인 홍보의 결과로, 반도체, 디스플레이, 배터리 등 전기전자 시장 으로의 진입을 성공적으로 이끌고 있다.

Q. V90이 진입에 성공한 까다로운 어플리케이션 이라면, 구체적으로 어떤 수요처인가?

글라스 코팅이나 라미네이션 후공정 검사장비, 배터리 컨버팅 및 라미네이션 등의 어플리케이션이다.

Q. V90은 통신이나 엔코더 사양 등, 기술 라인업이 어디까지 되어 있나?

V90은 재작년부터 프로피넷 통신을 지원하기 시작했 고, 지난해부터 저관성 제품에서 앱솔루트 엔코더가 지원이 되고 있다. 저관성 제품은 500W부터 2kW까지, 고관성 제품은 400W부터 7kW까지의 모터를 제어하며, 저관성 싱글턴 앱솔루트와 고관성 엔크리멘탈까지 모두 지원이 되고, 현재 빠져있는 멀티 턴 앱솔루트 지원 제품이 올해 하반기 안에 출시가 될 예정이다.

Q. 지멘스의 모션 컨트롤 사업 특징 가운데 하나는 물류분야에서의 강세다. 최근 이 부분에서의 성과는 어떠했나?

지난해 체코 타이어 공장 대규모 프로젝트에 지멘스 제품이 공급이 됐고, 국내 주요 OEM 업체와 프로젝트를 진행했으며, 현재도 진행하고 있고, 앞으로도 진행될 프로 젝트들이 있다. 반도체 및 전자 분야의 물류 어플리케이션 비중이 크다. 이들 프로젝트에는 소형 서보 제품과 함께 지멘스의 자동화 제품들이 함께 공급이 되고 있다.

Q. 최근 리니어 모터를 이용한 이송시스템이 급부상 하고 있다. 지멘스가 훼스토(Festo)와 합작으로 공급하고 있는 MCS(Multi-carrier System)는 어떤 시장을 어떻게 확대해 나갈 계획인가?

근래 산업 환경은 급격히 변화하고 있으며, 다량 생산 에 맞춰진 현재의 생산 시스템으로는 고객의 다양한 요구에 맞는 다품종 생산에 적합하지 않다. 이에 대한 제조사의 경쟁력과 생산성 향상을 위한 요구에 맞춰 개발 하게 된 것이 리니어 모터를 적용한 MCS(Multi Carrier System)다. MCS는 기존 커베이어 벨트에서는 필수적인 스톱퍼(Stopper) 및 리프터가 없는 구조가 가능하기 때문에, 그에 따르는 센서도 필요치 않게 됨으로써, 기계 설계에도 혁신을 가져올 것으로 믿는다.

MCS를 적용할 수 있는 산업분야는 너무 많다. 컨베이어를 사용하지 않는 제조사는 없기 때문이다. MCS는 기존의 벨트 컨베이어 시스템의 한계를 벗어나 구간과 구간의 이송을 빠르고 정밀하게 제어할 뿐만 아니라, 역방향의 진행과 동기 제어가 가능하기 때문에, 모든 제품의 조립 및 가공 공정 특히, 포장기계에서는 혁신적인 성능의 개선을 보장할 것이다.

Q. 올 2018년 국내 모션 컨트롤 시장은 어떻게 예상 하나?

올해 모션 컨트롤 시장은 앞서 얘기한 대로, 반도체 및 디스플레이 등 전자 시장이 이끌 것으로 예상되며, 상대 적으로 지멘스가 전통적으로 강세를 보이고 있는 자동차, 철강 등의 시장은 약보합세가 될 것으로 예상된다. 지멘스는 올 2018년을 중저가 서보 시장에서의 성장 가속을 위한 원년으로 선포하고, 다양한 파트너 및 고객 지원 정책을 펼쳐 나갈 계획이다.

Q. 현재 지멘스가 국내 시장에서 주력으로 사업을 전개하고 있는 모션 컨트롤 제품은 무엇이며, 주력제품의 특징은 무엇인가?

지멘스의 모션 컨트롤 제품군은 크게 3가지로 나눌 수 있다. 하이엔드 시장을 위한 범용 컨버터 SINAMICS S 시리즈 및 미들엔드 시장을 위한 범용 컨버터 SINAMICS G 시리즈, 로우엔드 시장을 위한 컨버터 SINMICS V 시리즈가 그것이다.

S 시리즈는 지멘스의 간판 모션 제품으로서, 공작기계, 철강, 자동차, 화학, 물류, 항공우주 분야 등 모든 어플리케이션을 아우를 수 있는 범용 제품 이다. G시리즈는 가격대비 성능이 탁월한 제품으로, 산업분야에 따라 범용 인버터 및 단축 서보를 지원하고 있으며, 어플리케이션에 따라 다양한 파생 제품을 보유하고 있다. V시리즈는 로우엔드 시장을 타깃으로 하는, 비용 효율적인 제품군으로서 V20은 인버터, V90은 단축 서보 제품이다.

Q. PLC인 S7-1500은 모션 기능에 있어서 어떤 장점을 제공하나?

지멘스의 가장 큰 장점인 Total Integrated Solution은 모션 기능에 있어서도 폭넓고 깊은 장점을 제공한다. 기본적으로 PLC에 모션 기능을 포함하고 있어서, 모션 제어를 위한 추가 장치가 필요하지 않다. S7-1500 제품과 SINAMICS V90을 함께 사용하게 되면, 속도, 토크, 위치, 동기, 캐밍 기능까지 추가 비용 없이 구성할 수 있다. 또한 PLCopen을 기반으로, 손쉽게 모션 프로그램을 할 수 있다.

Q. TIA Portal 15버전이 출시된 것으로 알고 있다. 모션 부분에서는 어떤 변화가 있나?

그동안 TIA Portal에 G120 제품만 통합이 되어 있었는데, 올해 안에 S시리즈와 V시리즈까지 모두 통합이 될 예정이다. 또 올해 1~2월 중에 TIA Portal 안에 스타터 드라이브가 출시될 예정이다.

현재 툴박스와 어 플리케이션 라이브 러리, PLCOpen까지 모두 들어가 있고, SIMOTION 컨트롤러도 라이브 러리가 툴박스로 만들어져 있는데, 앞으로 컨버터 툴박스나 바이브레이션 툴박스 등의 형태의 툴 박스가 추가되면서, 툴박스가 강화될 예정이다. 이러한 포트폴리오가 완성이 되면 모든 제품을 TIA Portal에서 사용할 수 있게 된다.

Q. 대부분의 모션 및 서보 업체들이 에너지 절감 및 에너지 효율에 대해서 얘기를 한다. 지멘스는 이와 관련해 앞선 기술을 선보이고 있다. 구체적인 설명을 부탁한다.

지멘스의 SINAMICS G시리즈와 S시리즈는 제동 시 회생에너지를 전원부로 보낼 수 있는 드라이브를 제공하며, DC 연계기술(DC Link)을 사용해 스탠드 얼론 제품도 DC Link로 묶어서 에너지를 공유하여 회생되는 에너지를 재사용할 수 있다. 이 DC Link 기술은 서보와 인버터에 공통으로 쓰이는 기능이다.

또 지멘스의 인버터는 기본적으로 에코기능이라고 해서, 자화전류 최적화(Flux Current Control) 기능 등을 통해 에너지 효율을 극대화한다.

단축 서보 드라이브 V90. 최근 Profinet 통신이 추가됐다(사진. 지멘스).

Q. 세이프티 기능은 어떤 것들이 탑재가 되어 있나?

보통 드라이브에는 세이프티 기능 가운데 STO만 탑재가 되는데, 지멘스의 제품은 STO를 기본으로 SS1, SBC, SLS, SDI, SSM, PROFIsafe 등 다양한 세이프티 기능이 지원이 된다. S210의 경우 11개 기능까지 확장해서 쓸 수 있다.

Q. 많은 서보 업체들이 원 케이블(One Cable Connection)에 대해 마케팅을 하고 있다. 지멘스 에는 원 케이블제품이 없나?

새롭게 출시되는 S210이 OCC 제품으로 출시될 예정이다.

S210 서보 및 S7-1500T(사진. 지멘스).

Q. 모터 및 드라이브 일체형인 분산 드라이브 제품은 있나?

지멘스에는 이미 모터와 드라이브 일체형 제품이 라인 업되어 있다. 물류 컨베이어 라인에 주로 사용이 되는데, 국내에서도 인천공항을 비롯해서 자동차 컨베이어 라인에 공급이 되어 있다. 국내 수요보다는 해외 수출 쪽 수요가 많다.

Q. 지멘스의 모션 컨트롤은 인더스트리 4.0과 같은 새로운 제조 트렌드에 맞춰 어떤 기술적인 변화가 있나?

모션 제품을 이용하는 사용자 관점에서 질문에 대한 대답을 살펴볼 필요가 있지 않을까 생각된다.

웹서버 기능 등 제품 자체의 온라인 기능을 강화하는 직접적인 변화도 있겠지만, 작업을 위한 다양한 온라인 도구를 예를 들면, 지멘스에서는 앞으로 디지털화된 Sizer, DT-configurator, TIA Portal 등 사용자 편의를 제공하기 위해 노력할 것이다.

이는 곧 시간을 절약하고자 하는 사람들에게 디지털화된 제품 정보(전기적인 특성 및 기구적인 특성의 디지털 모델링)에 대한 접근 가능성을 높이는 것이다. 결국 이런 온라인 도구를 통해, 드라이브 기술 사용 시 빠르고 쉽게 설계ㆍ시운전ㆍ최적화하는 것을 목표로 하고 있다.

Q. 향후 모션 컨트롤의 기술 트렌드를 어떻게 예상하나?

가상현실에서 모든 모션 제어를 포함한 자동화 공정을 디지털화하여 통합 자동화를 구현함으로써, 제품 출시 단축, 유연성 향상, 품질 향상, 효율성 증대라는 목표를 달성하는데 역량이 집중될 것으로 보이며, 이를 위한 직관적인 유저 인터페이스 및 그래픽화, 노하우 활용성, 실시간 접근성 개선으로, 기존의 번거로움을 줄이고 모두가 사용 가능한 모션 컨트롤이 될 것으로 예상된다.

Q. 지멘스의 모션 컨트롤 시장 확대 전략에 대해 설명을 부탁한다.

한 마디로 요약하면 통합 솔루션이다. 중저가 시장에서의 제품력 강화가 우리 지멘스 모션 컨트롤 시장전략의 핵심으로, 이것을 가능하게 하는 것 가운데 하나가 PLC와 의 통합이다.

앞으로 SINAMICS V90 제품을 발판으로, 추가 라인업 구성 및 각종 옵션들을 추가하여, 고객들에게 보다 다양한 경험을 제공할 계획이다.

특히, 앞서 얘기한 대로, 올 2018년 하반기 미들엔드급 에 해당하는 S210 출시를 계획하고 있으며, 이를 통해 서보 제품군에서 V90-S210-S120으로 이뤄지는 강력한 패밀 리가 완성이 된다.

또한 TIA Portal에 완벽하게 통합해, 쉽고 효율적인 엔지니어링을 지원할 방침이다. 이와 함께, PLC와의 패키지 솔루션 및 어플리케이션별 다양한 툴박스, 라이브러리를 강화하여, 모션의 경험을 보다 손쉽게 할 수 있도록 보편화할 계획이다.