트라이텍, BECKHOFF, 2015년 Motion Control 산업전망
“지난해는 4세대방사광가속기를 비롯해서, 엔터테인먼트 무대장치, 물류설비 등 기존영역 이외의 분야에서 성과를 거뒀어”
장비의 액추에이터로만 구동하던 서보 드라이브가 고속 정밀 위치제어를 위해 멀티 코어 기술을 활용한 로컬모션 제어기로 발전될 것으로 예상
-지난 2014년 트라이텍의 모션 컨트롤 비즈니스 성과는 어떠했나.
▲지난 2014년은 우리 트라이텍에 있어서 어려운 환경 속에서도 내실을 다졌던 한해로 기록이 됐다.
주요 산업분야의 설비투자가 극히 적었던 환경 속에서 전체 매출이 지난해에 비해 15% 이상 증가했으며, 특히 모션 분야에서 괄목할 만한 성과를 보였다. 현재 모션 컨트롤 관련 매출은 트라이텍 전체 매출에서 약 10%로 아직까지 높지 않은 비중을 차지하고 있지만, 주요 적용 산업군인 반도체 및 FPD에서는 완만한 상승세를 유지하면서, 적용 범위를 더욱 넓혀 가고 있으며, 그 외 에이스 기계 및 KT&G 등 포장 기계뿐만 아니라, 인쇄전자 분야에서도 상승세를 기록하여 다방면에 Beckhoff 모션 컨트롤을 적용한 한해였다. 좀 더 나아가 과거, 트라이텍이나 Beckhoff가 국내 시장에서는 PC 기반 제어시스템 및 입출력 모듈 회사의 이미지가 상대적으로 강했었는데, 지난해를 기점으로 전문적인 모션 제어 솔루션 기업으로서의 이미지를 강화할 수 있는 계기를 구축했다고 생각된다.
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| Beckhoff 서보 드라이브 AX8000 |
▲트라이텍은 2013년까지 전체 매출 가운데 특정 반도체 및 FPD장비 업체의 매출비중이 높았던 반면, 2014년의 가장 큰 변화는 산업영역이 다양해졌다는 점으로, 이것은 우리 트라이텍 내부적으로 중요한 의미를 갖는다.
예를 들면, 지난해는 포항 가속기 연구소에서 진행하고 있는 4세대방사광가속기를 비롯해서, 한국 생산 기술연구소의 엔터테인먼트 무대장치, SFA의 물류설비 등 기존 영역 이외의 분야에서 성과를 거두었던 한 해였다.
특히, 올해 안으로 완공될 4세대 방사광가속기는 마이크로 단위로 전자빔 공간을 제어하는 연구 프로젝트로서, Beckhoff 솔루션의 고속 고 정밀 위치 제어 및 완벽한 동기 모션의 완결판을 보여줄 것으로 예상된다.
또 국내 국립극장 및 국내 최대 엔터테인먼트 회사에서 사용되는 무대장치에 모션 컨트롤러로서 Beckhoff의 IPC 및 TwinCAT NC PTP가 적용되어 완벽한 동기 모션은 물론 안정성을 제공하는 성과를 거둠으로써, 글로벌 시장에서 무대장치 제어에 많은 실적을 가지고 있는 Beckhoff의 레퍼런스가 한국 시장으로도 확대되고 있는 양상을 보여주고 있다.
이러한 어플리케이션들은 솔루션 자체적으로 안정성과 신뢰성이 확보되어 있지 않으면 적용이 될 수 없는 영역으로, Beckhoff의 차별화된 기술력을 확연하게 보여주는 사례들이라고 할 수 있으며, 이러한 실적을 바탕으로 앞으로 한국의 모션 컨트롤 시장에서 Beckhoff의 적용 영역이 더욱 확대될 수 있을 것으로 예상된다.
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| Beckhoff 모션 컨트롤 제품군 |
-현재 EtherCAT이 국내 모션 컨트롤 시장에서도 괄목할만한 시장 확대를 해 나가고 있다. EtherCAT과 관련된 비즈니스 성과는 어떠했나.
▲지난 2003년 EtherCAT이 처음 소개되어 국내에서는 2004년 최초로 삼성전자에 적용이 됐다. 이후 DeviceNet을 대체할 목적으로 많은 고객들이 EtherCAT을 검토하기 시작했는데, 그때만 해도 모션 업계에서 EtherCAT의 강점에 대해 잘 이해를 하지 못했다. 그러나 최근 몇 년 사이에 DeviceNet 및 타사 통신 프로토콜을 변경할 목적이 아닌, 고객 장비 시스템의 성능을 최대로 끌어올리기 위한 목적으로 EtherCAT이을 검토되고 있으며, Beckhoff 솔루션을 먼저 찾는 것이 아니라 EtherCAT을 먼저 검토하고 Beckhoff 솔루션을 검토하는 경우까지 발생하고 있다.
이러한 결과, 현재 Beckhoff의 비즈니스 성과 가운데 70% 이상이 EtherCAT을 통해 발생하고 있으며, 이 비중은 앞으로 점차 더욱 늘어날 것으로 예상된다. 앞서 설명한 어플리케이션 또한, EtherCAT의 강점들을 잘 살린 어플리케이션이라고 할 수 있다.
이러한 사례들은 EtherCAT의 성능으로 인한 고속 고 정밀 입출력 제어뿐만 아니라, 동기모션까지 가능해지면서 이룰 수 있었던 성과라고 할 수 있다.
-3년 쯤 전에 Beckhoff에서 EAP(EtherCAT Automation Protocol)를 소개했다. 이 EAP는 실제로, EtherCAT의 영역이 시스템 상위단으로까지 확대되는데 도움이 되고 있나.
▲EtherCAT은 기본적으로 단위장비의 고 정밀, 고속 어플리케이션에 적합하다. 그렇지만, 각 설비 간 일련의 공정이 진행되기 위해서는 여러 장비가 유기적으로 운영되는 인라인 설비가 필수적인데, 이러한 설비에 EAP가 적용될 수 있다.
기존에는 TCP/IP와 같은 일반적인 통신을 사용했지만, 수 ms의 주기로 데이터를 업데이트하면서 공정을 처리하기 위해서는 EAP가 필수적이다. 그렇지만, 최상위 ERP 등과의 통신은 EAP보다는 OPC-UA가 더욱 최적화되어 있는 상황이다.
-서보 드라이브의 라인업은 어떻게 진전이 되어 있나.
▲Beckhoff의 서보 드라이브 제품은 AX5000 시리즈가 출시되면서 본격적으로 라인업을 갖추기 시작했다. Beckhoff는 서보 드라이브 부분에서 오랜 역사를 지니고 있지는 못하지만,
EtherCAT을 기반으로 한 고속 고 정밀 모션 제어에 적합하도록 설계가 돼서 출시가 되고 있다.
현재 다양한 어플리케이션에 적용되면서 기술력을 인정받고 있으며, 국내에서는 인쇄전자의 롤투룰(Roll to Roll) 및 고정밀 Coater 장비, 고속 포장 장비 등에 이미 도입이 되어 적용이 되고 있다.
특히, 지난 2010년 Beckhoff의 합작회사인 Fertig Motors가 설립되어, 다양한 어플리케이션과 용량에 대응할 수 있는 모터를 생산함으로써, Beckhoff는 모션 전문 회사의 면모를 갖추기 시작했다. 이후 꾸준히 라인업을 확장하면서, 터미널 형태의 서보 드라이브를 출시해 저용량 서보드라이브의 영역에 대응하고 있다.
Beckhoff의 서보 드라이브는 현재 0.2 W에서 120kW 용량을 지원하며, 로터리 모터는 물론 리니어 모터까지 구동할 수 있다.
특히, Beckhoff는 지난 2014년 SPC/IPC 전시회에서 새로운 AX8000 시리즈의 서보 드라이브를 출시하면서, 1us의 업데이트 주기와 16us의 제어주기의 고속 제어가 가능하게 됐다.
서보 모터는 AM8000 시리즈를 비롯해서, 터미널 서보 드라이브와 연결할 수 있는 AM8100 시리즈, 고 관성 모터인 AM8500, 식품 공장 등에 사용될 수 있도록 설계된 스테인리스 스틸 제품인 AM8800 시리즈가 라인업되어 0.2Nm에서 180Nm를 지원한다.
-서보 드라이브의 용량 상, Beckhoff 솔루션으로 GMC(General Motion Controller) 시장을 공략하는데 어려움이 있을 것으로 예상이 된다. GMC 시장을 공략하기 위한 전략은 무엇인가.
▲Beckhoff의 모션 컨트롤러 시스템은 범용 시장에 적용되기에는 어려움이 많다. 여러 산업분야 가운데 국내에서 가장 경쟁이 심한 분야가 모션 컨트롤러 시장이라고 생각되는데, 특히 범용 시장에서는 특수한 기능을 필요로 하지 않기 때문에 가격이 가장 중요한 요소가 되고 있다.
현재, 일본산 제품과 국내 제품과의 경쟁이 매우 치열한데, 트라이텍에서는 범용 시장 진입 전략으로서, 모션 컨트롤러 자체보다는 고객이 Beckhoff 시스템의 다양한 핵심적인 기술을 사용하면서, 최근에 전 세계적으로 가장 이슈화되고 있는 Industry 4.0의 요구조건을 갖춰 기업경쟁력을 강화할 수 있도록 지원함으로써, 시장의 관심을 이끌고자 한다.
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| Beckhoff 서보 드라이브 및 서보 모터 |
▲AX8000 시리즈는 극한의 속도 및 위치제어가 가능하도록 설계된 서보 시스템이다. 멀티 코어 ARM 프로세스 기반의 FPGA 기술로 구현되어, TwinCAT3 런타임을 활용해 IEC61131-3 언어는 물론, C++, Matlab/Simulink로 프로그래밍이 가능하며, 1us의 업데이트 주기, 16us의 제어 주기를 통해 정밀 위치 제어를 실현하는 것이 특징이다.
콤팩트한 디자인으로 사이즈가 줄었으며, 확장 가능한 형태로 구성되어 설치 및 커미셔닝이 간편한 구조로 되어 있다.
또한, OC(One Cable Technology)를 지원하며, 다양한 Safety 기능을 기본적으로 제공하여 장비의 안전성을 확보했다.
- Beckhoff 솔루션은 IT 기술과의 융합에서 어떤 진전이 있었나.
▲전통적인 제조업에 IT기술을 융합하는 것은 최근 가장 이슈화 되고 있는 사항인 것 같다.
이전에는 모션 컨트롤러는 정확한 위치제어 및 속도제어가 가장 큰 관심거리였지만, 스마트 팩토리 구현을 위한 다양한 정보가 요구되면서, 현재 고객들은 에너지는 얼마나 효율적으로 사용되고 있는지, 사용량은 얼마나 되는지, 모션 구동에 따른 장비 기구물의 마모 정도 및 예상 수명은 어느 정도 되는지에 등에 대한 다양한 정보를 요구하고 있다. 이러한 정보는 결국 모션 컨트롤러에서 상위 클라우드 시스템으로 수집되어 다양한 분석에 활용된다.
이에 대응해 Beckhoff에서는 설비의 에너지 및 계측 정보들은 전력 측정 모듈(EL3403, EL3413)과‘Condition Monitoring’기술을 이용해 컨트롤러로 수집하며, 컨트롤러에서 클라우드 시스템과는 OPC-UA 및 ADS, EAP를 통해 완벽한 연결을 제공하고 있다.
- 올 2014년 모션 컨트롤 업계의 이슈라면 어떤 것을 꼽나.
▲국내시장은 일본 모션 컨트롤 업체의 영향을 많이 받는다.
그래서 일본 모션 컨트롤 업체 제품에 민감한 반응을 보이게 되는데, 지난해는 EtherCAT 통신 프로토콜을 지원하는 제품이 많이 출시가 됐다.
이는 EtherCAT 확산이라는 측면에서 환영할 만한 소식이라고 할 수 있지만, 앞으로는 EtherCAT을 지원하는 서보 드라이브 업체 간 경쟁이 심화될 것이 분명하며, 이에 따라 가격적인 이슈가 더욱 부각될 것으로 예상된다.
- 올 2015년 모션 컨트롤 시장을 어떻게 전망하나.
▲올해는 역대 최대 규모의 반도체 시설투자가 평택 지역에 이루어질 계획이다. 이는 분명히, 국내 모션 컨트롤 시장뿐만 아니라 반도체 산업 전반에 영향을 미칠 것으로 예상이 된다.
지난 2014년만 하더라도 연초에 대규모 투자가 예상됐었지만, 상당부분 축소되거나 취소된 투자가 많았다.
올해는 예정된 투자가 순조롭게 진행되어 반도체 산업 분야에서 기록적인 성장을 이루었으면 하는 바람이다.
그러나 일반 기계 장비 업체는 중국의 경쟁 업체와의 경쟁이 매우 심화될 것으로 예상이 된다. 이로 인해 국내에서는 모션 컨트롤 업체들이 더욱 더 가격인하 압박을 받을 확률이 높아질 것으로 보인다.
- 올 2015년 모션 컨트롤 업계의 이슈로는 어떤 것을 예상하나.
▲2015년은 EtherCAT을 지원하는 모션업체가 늘어나 경쟁이 매우 심화될 것으로 보인다. EtherCAT을 지원하는 일본 제품으로는 파나소닉, 야스카와, 미쓰비시가 있고, 유럽 제품으로는 서보트로닉스가 올 2015년에 활발하게 활동을 전개할 것으로 예상된다.
- 향후 모션 컨트롤 기술 트렌드를 어떻게 예상하나.
▲최근의 모션 제어 어플리케이션은 다축 동기 모션이 가능하면서, 수 um나 수 nm의 고 정밀 위치제어뿐만 아니라, IT 융합에 필요한 클라우드 시스템과의 완벽한 통합을 요구하고 있다. 뿐만 아니라, 앞으로는 에너지를 효율적으로 관리하고 모니터링할 수 있는 기능과 안전성을 확보할 수 있도록 Safety 기능이 더욱 강화될 것으로 보인다.
이와 더불어, 장비의 액추에이터로만 구동하던 서보 드라이브가 고속 정밀 위치제어를 위해 멀티 코어 기술을 활용한 로컬모션 제어기로 발전될 것으로 예상이 된다.
- 트라이텍의 2015년 모션 컨트롤 시장 확대전략은 무엇인가.
▲국내 모션 컨트롤 시장은 일반적으로 가격적인 이슈가 높다. 독일의 Beckhoff 제품이 국산 및 일본산 제품에 비해 가격 경쟁력이 떨어지는 것은 사실이다. 그러나 다축 동기 모션 및 고 정밀 위치제어가 필요한 어플리케이션에서는 가격보다 성능이 우선시되는 경우가 많다. 예를 들면, 인쇄전자 분야나 수출을 목적으로 하는 고속 포장 기계 및 물류장비가 그러하다.
우리 트라이텍에서는 올 한해, 이러한 분야에 맞춰 마케팅을 전개해 나갈 예정이며, EtherCAT을 지원하는 여러 서보 드라이브 업체가 EtherCAT 마스터 기능을 지원하는 모션 컨트롤러 제품을 선정하지 못한 경우가 있는데, 올해는 여러 서보 드라이브 업체와의 협력을 강화해 이러한 상황을 개선시켜 나갈 예정이다.
- 향후 신제품 및 기술 업그레이드 계획은 어떠한가.
▲Beckhoff는 시장 요구 트렌드에 맞게 다양한 제품들을 꾸준히 시장에 선보이고 있다. 특히, PC 기반 제어 시스템 공급업체의 선두주자로서, 빠르게 발전하고 있는 PC 기술을 산업용 제어시스템에 맞게 구현하고 있다.
지난해에는 Intel Xeon 프로세서를 적용하는‘Many-core’ 머신 제어기인 C6670을 비롯해서, Intel Atom 기반의 멀티 코어 임베디드 PC CX5100이 새롭게 출시되면서, TwinCAT3의 멀티코어 지원 기능과 함께, 산업 전반에 걸쳐 최상의 컨트롤러가 될 것으로 기대하고 있다.
또한, Beckhoff가 지금까지 상대적으로 입출력 모듈 회사의 이미지가 강했다면, 모션 컨트롤러 회사의 이미지를 확고하게 다질 수 있는 신제품 AX8000 시리즈의 출시로 극한의 위치 정밀 제어 기능을 제공받게 될 것이며, Bode Plot 해석 기능을 통한 튜닝 방법이 적용되어 한층 업그레이드된 모션 기능을 구현할 수 있을 것으로 기대된다.
Beckhoff에서는 앞으로도 계속해서, 전문적인 모션 제어 솔루션을 제공하는 브랜드의 면모를 강화하기 위해 TwinCAT3를 활용한 모션 및 로봇 기능과, 극한의 정밀 위치 제어가 가능한 서보 드라이브는 물론, 다양한 어플리케이션과 용량을 지원할 수 있도록 AM8000 시리즈를 중심으로 한 다양한 서보 모터 제품군을 갖춰 나간다는 전략이다.
[출처] 월간 무인화기술 / 2015. 02
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