[부품소재칼럼]IIoT 무선 기술이 갖춰야 할 4가지 요건

사물인터넷(IoT) 기술이 가장 빨리 적용될 분야는 바로 제조 등 산업계 쪽이다. 산업용 사물인터넷(IIoT)이라는 단어를 많이 쓰는 것도 이 때문이다. 업계에선 IIoT가 소비재 분야보다 오히려 더 큰 발전을 보일 것으로 예측하고 있다.

IoT 시장조사 업체 마케츠앤드마케츠가 지난 1월 발표한 보고서에 따르면 전 세계 IIoT 시장은 2015~2020년에 연평균 8.03% 성장률을 보이면서 2020년에 약 1510억달러 규모가 될 것으로 예상했다.

IIoT 시장에서 가장 큰 비중을 차지하는 분야는 제조다. 업계는 스마트 공장이나 공장 자동화로 대변화를 꾀하고 있다. 특별히 고안된 센서와 네트워크 기술이 이미 제조 라인부터 정유, 플랜트, 대규모 화학장치 등에 이르기까지 폭넓게 적용되고 있다.

IIoT의 근간을 이루는 핵심 요소는 센서와 네트워크 기술이다. 센서는 온도, 빛, 압력, 습도, 위치 등 다양한 정보를 수집하는 감각 기관 역할을 한다. 센서보다 더 중요한 건 다양한 센서를 연결하는 작업이다. 어떻게 연결하느냐에 따라 전체 시스템의 안전성, 신뢰성, 비용 효율성 등이 달라진다. 이 때문에 네트워크 기술이 센서 못지않게 중요하다. 수많은 센서를 원하는 위치에 자유롭게 배치하고, 신뢰성·보안성·호환성이 확보된 표준 센서 네트워크가 선호되는 이유다.

무선 네트워크 기술과 관련, 사용자가 고려해야 할 네 가지 핵심 사항이 있다.

첫째 신뢰성과 보안성이다. 시스템 비용이 가장 중시되곤 하는 소비재 부문과 달리 산업용 애플리케이션(앱)에서는 흔히 신뢰성과 보안성이 최우선 고려 대상이다. 시장조사 업체 온월드의 산업용 무선 센서 네트워크 사용자 조사 결과에서 응답자들은 신뢰성과 보안성을 가장 중요한 두 가지 요소로 꼽았다. 기업의 수익성, 제품 품질, 생산성, 작업자 안전이 이러한 네트워크에 의존한다는 점을 고려하면 이는 당연한 결과다.

둘째 IIoT는 무선 전문가에 의해 구축되지 않는다는 점이다. 대부분 IIoT 서비스를 자신들의 환경에 추가하는 식이고, 일부는 새 장비나 구 장비를 혼합해 IIoT 환경을 구축한다. 이에 따라서 현장 인력도 손쉽게 사용할 수 있도록 지능성이 구현된 것이 좋다. 또 전사 차원의 규모, 나아가 전 세계 사업장에 배치된 다양한 노드 및 서로 다른 장비와의 호환성을 보장할 수 있도록 표준에 기반을 둔 무선 센서 네트워크를 선택하는 것이 바람직하다.

셋째 저전력 특성이다. IIoT는 센서나 제어 지점을 정확히 배치하는 것이 매우 중요하다. 무선 네트워크는 선 없이 통신이 가능하지만 전원 공급은 그렇지가 않다. 무선 노드에 전원을 공급하기 위해 플러그를 연결해야 한다거나 몇 시간 또는 몇 달에 한 번 배터리를 재충전해야 하는 네트워크를 구축하게 된다면 실용성이 떨어질 뿐만 아니라 비용도 상당히 많이 들어간다.

넷째 IIoT를 위한 무선 네트워크는 문제 발생 시 자가 진단, 자가 복구, 사용자 경보 기능 등을 지원할 수 있어야 한다. 산업용 네트워크는 기본으로 동작의 안정성과 지속성이 몇 년 동안 유지될 수 있도록 구축된다. 그러나 시스템 설치 당시에는 잘 동작했다 하더라도 시간이 지나면서 다양한 환경 요인들이 네트워크 품질에 영향을 미칠 수 있다.

산업용 앱의 엄격한 기준을 준수하면서 보안성과 신뢰성을 보장하는 표준 기반의 무선 메시 네트워크는 기업의 IIoT 사업 전개를 성공으로 이끌어 줄 것이다.

홍사곽 한국리니어테크놀로지 대표 skhong@linear.com