호남권에서는 광주정보문화산업진흥원과 전주정보영상진흥원, 전남문화산업진흥원, 광양u-IT연구소 4곳이 지역기업과 손잡고 소프트웨어(SW)를 활용해 지역 특화산업 경쟁력 제고에 나섰다. 과제가 완성되면 클라우드와 로봇을 결합한 새로운 서비스가 등장한다.
◇영상-모션 SW 및 클라우드 로봇 서비스 기술 상용화(광주정보문화산업진흥원)=광주 전략 산업인 광산업과 가전 및 로봇 산업의 경쟁력을 높이기 위해 임베디드 FPGA SoC 기반 영상 SW를 개발하는 것이 목표다.
이와 함께 컴퓨팅 시장 대세로 떠오른 클라우드 기술과 로봇 기술을 결합(융합)한 새로운 서비스도 선보인다. 모든 전자제품에 들어가는 기판(보드)의 크기를 줄이려면 FPGA SoC 기술과 SW를 융합하는 것이 필요하다. FPGA(Field Programmable Gate Array)는 집적회로(IC)의 일종이다. 하드웨어(HW)를 반도체로 생산하기 직전에 HW의 동작 및 성능을 검증하기 위해 만든다. 반도체 제조업체에서 보면 일반적 용도로 사용되므로 범용 IC 범주에 속한다. 하지만 사용자 측면에서 보면 사용자 요구에 맞게 프로그래밍해 사용할 수 있으므로 주문형 반도체(ASIC)다.
SoC(System on Chip)는 전체 시스템을 칩 하나에 담은 반도체다. 컴퓨터 중앙처리장치(CPU)와 디지털신호처리칩(DSP), 마이크로컨트롤러(MCU) 등을 하나의 반도체 판에 통합한 것으로 칩 자체가 하나의 시스템이다.
광주정보산업진흥원 주관 아래 모션 및 로봇 전문 기업 레드원테크놀러지, 디지털영상처리업체 와이즈콘, 전남대 등이 과제에 참여했다. 개발된 SW와 서비스는 기뢰 제거 로봇과 문화전시 안내 로봇, 클라우드 감시 시스템 등에 적용될 예정이다.
레드원테크놀러지와 전남대는 이번 과제 수행으로 △HD급 영상 임베디드 소프트웨어 개발 △FPGA 하드웨어 로직 모션 프로그램 개발 △실시간 광통신 프로토콜 개발 △클라우드 로봇 서비스 기술 개발 등에 나선다. 올해 말까지 1차적으로 임베디드 FPGA SoC 기반 HD급 영상 SW 와 모션 HW 로직 프로그램을 우선 개발한다. 내년에는 클라우드 로봇 서비스 기술을 개발한다. 특히 FPGA 로직 프로그램은 서보모터 제어와 센서 제어, 광통신 제어 등 3개 분야 로직 프로그램 개발에 주력한다. 과제 개발이 성공하면 HD급 영상을 실시간으로 인코딩 할 수 있는 기술과 실시간 미디어 플레이어 기술, 영상 기반 모션제어 소프트웨어 기술 등을 확보할 수 있다.
◇상용차 무시동 장치의 CAN 연동 및 사용자 편의 원격제어 SW 개발(전주정보영상진흥원)=전라북도는 자동차 인프라가 비교적 우수하다. 현대차, 타타대우상용차 등 국내 3개 상용차 메이커 중 2개 업체가 자리 잡고 있다.
국내에서 이뤄지는 2.5톤 트럭 이상 상용차 생산 중 약 93%가 전북도에서 이뤄지고 있다. 세계적인 상용차 업체가 있다보니 관련 부품 수요처도 풍부하다. 또 군산에 상용특장차 개발 및 생산단지를 조성하는 등 전북도의 자동차 산업 육성의지도 높다.
자동차 완성차에 비해 부품은 아직 부가가치가 낮은 편이다. 전북도의 자동차 산업 매출 비중은 전국의 7.8%지만 자동차 부품은 3.6%에 불과하다. 이에 전주정보영상진흥원은 SW를 활용해 취약한 전북도의 자동차 부품 경쟁력 제고에 나섰다.
무시동 장치는 상용차 시동을 켜지 않은 상태에서 보조적으로 작동하는 장치를 말한다. 이 장치를 CAN(Controller Area Network)과 연동하는 것이 과제의 핵심이다. CAN은 자동차 내 통신표준으로 자동차 두뇌에 해당하는 ECU(Electronic Control Unit) 여러 개를 병렬로 연결해 데이터를 주고받는 통신 방법이다. 새로 개발되는 시스템은 △자동 온도조절 제어 및 자동 온오프 △연료 절감을 위한 최적 연료 혼합 △이산화탄소 배출 감소를 위한 최적 완전 연소 △자동 리셋 △ECU 정보 공유 같은 기능을 갖는다.
에어 히터와 베드 히터 모두를 제어하는 기능도 갖춘다. 스마트 단말기를 활용한 사용자 편의 원격제어 SW도 함께 개발한다. 이 SW는 △무시동 장치 원격 제어 △카메라 원격 제어 △도어 잠금 및 해제 △차량 도난시 재시동 방지 △차량 위치 추적 △음성 그룹 채팅 △기상 정보 등 음성 안내 △도로 네트워크 정보 제공 △차량관리·운행 이력 관리 같은 기능이 가능하다.
유디텍(UDtech)이 시스템 개발을 총괄하고 예기산업과 아이디어노리(IDEA:NORI)가 참여했다. 예기산업은 타타대우상용차 1차 벤더로 무시동 및 제어 장치 전문 제조업체다. 유디텍 등은 국·시비와 민간비용 합쳐 16억7200만원을 투입해 내년 10월까지 개발을 마친다.
◇저비용 고효율의 태양광 발전 설비 유지관리 시스템 개발(전남문화산업진흥원)=녹색성장 시대를 맞아 태양광 발전 설비에 대한 관심이 높다. 지자체 마다 태양광 발전 설비 구축에 앞다퉈 나서고 있다. 특히 전남도는 세계 최초로 해수면을 이용한 대규모 해상 태양광 발전단지를 오는 2015년까지 조성할 계획이다.
국내외적으로 관심이 높은 태양광발전소는 아직 많은 개선점을 안고 있다. 모듈 손상과 트래커 오작동, 접속반 및 인버터 이상 같은 문제가 자주 발생한다. 이에 따라 발전 용량을 높이고 고효율의 유지관리 시설을 구축하는 것이 현안으로 부상했다.
전남문화산업진흥원은 에스엠소프트웨어 등과 공동으로 고효율의 태양광 발전 설비 유지관리시스템 개발에 도전했다. 젠트정보기술·연성·쏠라빌 등의 기업과 서남권청정에너지기술연구원, 목포대 산학협력단도 참여했다. 1차 연도인 올해 말까지 태양광 발전소 유지 관리 체계 구축을 위한 SW와 발전소 운영 데이터 수집을 위한 SW를 개발한다. 이를 기반으로 발전설비 정보와 발전소 설치 정보, 에프터서비스(AS) 이력 정보 등을 담은 태양광발전소 최적화 추론 SW도 개발한다.
이어 내년 말까지 2차 과제로 태양광 발전소 제어 SW와 유지보수 지원 SW 개발을 마친다. 문제가 생기면 실시간으로 이를 스마트폰으로 알려주고 또 스마트폰을 이용해 신속한 유지보수가 가능한 시스템도 함께 구축한다.
과제를 총괄해 개발하는 에스엠소프트웨어는 △계측 데이터 수집 SW 개발 △발전량 분석 SW 개발 △안드로이드 기반 모바일 SW 개발 △태양광 발전소 효율 제어 및 보호 제어 SW 개발 △실시간 문제 진단 및 추적 SW 개발 등을 맡았다. 젠트정보기술은 발전설비 AS 이력관리 SW개발과 웹사이트 구축을 담당한다. 연성과 쏠라빌은 테스트 환경 제공과 적용을, 서남권청정에너지기술연구원은 데이터 분석 및 진단 기술 지원과 장비 지원을 각각 맡았다.
◇디지털 용접 통합정보 관리 SW 상용화(광양u-IT연구소)=국내 조선 산업은 수주량에서 세계 최고다. 지식경제부와 한국조선협회가 발표한 올 1분기 수주 실적에서 우리나라는 전 세계 선박발주량의 50.7%(193만CGT)를 차지하며 세계 1위 자리를 지켰다.
기술 수준도 설계·생산 등에서 세계 정상 수준이다. 하지만 생산기술에서 중요한 분야인 용접은 생산성과 원가절감, 작업 환경적 측면에서 아직 여러 개선 과제를 안고 있다. 먼저 생산성 측면에서 보면 입열량 과대에 따른 금속 변형과 과도한 스패터 발생에 의한 품질 저하 우려가 있다. 원가절감 측면에서 보면 공정을 수작업에 의존해 용접 기간이 늘고, 용접기 소모전력 및 가스 사용량이 많고, 와이어 및 용접 유틸리티(Utility) 소모량이 높다.
또 용접 세팅이 아날로그적인 경험을 기반으로 대부분 이뤄지고, 용접 및 도료 공정의 유해가스로 인한 인명 사고 위험도 있다. 전남 광양시에 위치한 광양만 u-IT연구소는 다울·세롬·대림엔지니어링 등과 손잡고 조선 분야의 이런 문제를 개선하기 위해 SW 개발에 나섰다.
먼저 최적 아크 길이 추정 SW를 내년까지 개발해 입열량 및 스패터 발생을 최소화할 예정이다. 실시간 공정관리 SW를 개발해 관리기간 단축 등 작업관리 생산성도 높인다. 최적 전원 파형 산출 SW를 개발해 최소 소모 전력으로 최고의 용접품질을 실현하고 디지털 와이어 송급제어 SW를 개발해 소모자재 비용을 최소화할 계획이다.
또 공정별 용접 세팅을 데이터베이스(DB)화해 용접 표준 패턴을 만들어 아날로그적인 용접 세팅을 디지털로 바꾸고 유해가스 제어 및 경보 SW를 개발해 안전한 작업환경을 구현할 방침이다. u-IT연구소 주변에는 대형 조선사 1곳을 비롯해 중형 조선사 8곳, 소형 조선사 57곳, 조선 관련 기자재사 232 곳이 포진하고 있어 개발된 SW에 대한 수요처도 풍부하다.
전체 시스템 및 SW 개발은 △디지털 용접관리 SW 개발 △에너지 관리 SW 개발 △모바일 플랫폼 기반 현장 관제 시스템 구현 3개 부문으로 나눠 추진된다. 올해 말까지 진행하는 1차 연도에는 최적 용접제어 SW 개발에 초점을 맞춘다. 내년에는 용접 표준 시수·관리·공정상 문제를 해결하기 위한 실시간 공정관리 SW 개발에 중점을 둔다.
방은주기자 ejbang@etnews.com
