"정답은 없다" 사례로 본 전통 산업의 IoT 도입 방식

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사물인터넷(IoT) 세계의 절반인 기업 부문의 IoT 도입은 에너지와 제조, 자동차 등 중공업이 이끌고 있다. 그러나 이들 산업의 기존 인프라, 기술에 최신 산업용IoT(IIoT)를 통합하는 것은 만만한 작업이 아니다.

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IIoT 구축 작업의 대다수는 SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition) 같은 기존 프레임워크 위에 최신 센서와 엣지 게이트웨이, 통신 모듈을 차곡차곡 올리는 것이다. 이 과정에서 레거시 센서 등 하드웨어를 가능한 한 업데이트해야 한다. 

다행히 이 작업은 기술적 관점에서 그리 큰일이 아니다. 구형 장비를 작동 상태에서 개조할 수 있는 제품이 많이 나와 있기 때문이다. 신형 센서 키트나 통신 모듈을 구형 RS-232 직렬 포트를 통해 산업용 기기에 추가할 수 있다. 그러나 이것만으로 충분치 않을 수 있다. 최소한 이더넷 연결이 되어야만 의미 있는 분량의 데이터를 측정, 수집할 수 있다. 이런 경우 더 광범위한 업그레이드 프로그램이 필요하다.

가스관 IIoT 전환은 엣지 네트워킹에 의존
DCP 미드스트림의 부사장 겸 최고변혁책임자(CTO, Chief Transformation Officer) 빌 존슨의 고민도 바로 이 지점이었다. DCP는 천연가스관을 운영하는 에너지 기업으로, 미국 남부에 61개 공장과 5만 7,000마일의 가스관을 보유하고 있다. DCP는 다른 많은 기업과 마찬가지로, 펌프 밸브 등 장비를 가동하는 상태에서 새로운 IIoT 장비를 설치해야 하는 어려움에 직면해 있었다.

존슨은 "플로우 센서, 압력 모니터, 디지털 온도계 등 IIoT 애드온은 모니터 대상 기계 바깥에 간단히 붙이거나 나사나 끈으로 연결할 수 있는 것이라면 장비 자체 내에 설치해야 하는 것에 비해 무조건 낫다"라고 말했다.

DCP가 IIoT를 도입하는 가장 큰 이유는 현장 시스템의 데이터를 중앙 저장소로 가져와 분석하기 위해서다. 문제는 이 모든 시스템을 분석 시스템과 통신할 수 있게 만드는 것만 해도 어려운데 DCP는 자체 설비 중 다수가 외딴 장소에 있다는 점이다.

존슨은 “많은 사람이 어디에서나 4G/LTE를 사용할 수 있을 것으로 생각하지만 우리 회사의 현장은 절대 그렇지 않다. 현장에서 통신할 수 있도록 AT&T나 버라이즌 같은 업체에 서비스를 요청해도 좀처럼 들어주지 않는다. 왜냐하면 (그곳은 우리 외에) 일반 사용자가 없는 지역이기 때문이다”라고 말했다.

DCP는 다른 방법을 쓰는 수밖에 없었다. 작업장 간의 구형 점대점 무전 링크나 위성 통신을 검토했지만 비싸고 신뢰성이 떨어졌다. 결국 최종적으로 엣지 컴퓨팅을 도입하기로 했다. 즉, 실시간 분석을 위해 데이터센터(DCP의 경우에는 마이크로소프트의 애저 클라우드)로 연결되는 장거리 데이터 링크에 의존하는 대신, 로컬 장치를 설치해 센서로부터 정보를 받아 처리하는 방식이다.

혼다의 IIoT 도입으로 이종 기술의 혼합 필요성 대두
그러한 분석이야말로 자체 기술 업그레이드를 시도 중인 DCP 같은 기업이 IIoT 의 진정한 가치를 확인할 수 있는 작업이다. 구형 산업 자동화 기술은 다양한 다른 장비들, 특히 타사에서 만든 장비와 정보를 공유할 수 없는 경우가 많기 때문이다.

ABI 리서치의 수석 애널리스트 피어스 오웬에 따르면 이는 산업 전반에서 나타나는 문제다. 예를 들어 미국 앨라배마 주에 있는 혼다의 경트럭 공장을 보면, 현대화되기 전 이 공장에는 OMRON, 록웰, 미츠비시 등 여러 산업용 감시 및 조정 장비가 한 곳에 섞여 운용됐다. 장비 간 통신은 불가능했고 전용 프로토콜만 사용했다. 설정을 변경하려면 장비를 일일이 중지해야 한다. 

이 문제를 해결하기 위해 혼다는 다양한 소스로부터의 데이터를 통합할 수 있는 자체 통합 시스템을 개발했다. 이를 위해 방대한 개발 지식이 필요했다. 오웬은 “많은 기업이 자체적으로 소프트웨어를 개발해 사용하고 있다. 재프로그램이 까다로울 뿐만 아니라 의미 있는 방식으로 데이터를 수집하는 것조차 커스텀 코딩이 필요하다”라고 말했다.

오웬에 따르면, 혼다 공장의 상황이 개선된 것은 텔릿의 디바이스와이즈(DeviceWise) 시스템을 도입한 후다. 이 시스템은 프로그래밍에 전문지식이 없는 직원도 사용할 수 있어서, 서로 다른 산업용 기계에서 데이터를 가져올 수 있고 데이터 교환이 전반적으로 간소화된다.

구형 산업 제어 시스템에서 최신 IIoT로 전환하는 기업은 대개 텔릿과 같은 산업 자동화 업체와 긴밀히 협력한다. 원격 장비 관리와 IIoT 데이터 수집, 처리, 분석을 위해 PTC나 지멘스 같은 스마트 제조 플랫폼 제공업체와 협력하기도 한다. 그 과정이 얼마나 복잡할지는 기업의 '시작점'에 달려 있다. 구형 인프라는 신형 장비보다 개조해야 할 부분이 훨씬 많기 때문이다.  
 
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IIoT 도입에는 분명한 책임 체계가 필요
IoT 도입 프로젝트는 종류와 관계없이 조직적으로 복잡하다. 실제 관련 장비에 익숙한 담당 직원이 맡아야 할까, 아니면 기술적으로 더 능숙한 IT 부서가 맡겨야 할까? 가트너의 애널리스트 마크 헝은 “그동안 진행된 프로젝트는 그다지 많지 않아서 아직 ’이 업계에서는 이 그룹이 맡아야 한다’고 딱 부러지게 말할 수 있는 상태가 아니다. 아직 다양한 사례가 존재한다고 봐야 한다”라고 말했다.

실제로 마이크로소프트가 몇 년 전 자체 시설에서 스마트 빌딩 사업을 진행했을 때, 많은 사람이 마이크로소프트 IT 조직이 신기술을 구현했을 것이라고 생각할 것이다. 그러나 마이크로소프트는 이 일을 시설 관리 조직에 맡겼다. 반면 토요타는 커넥티드 카(사물 인터넷이 연결된 자동차) 프로젝트 당시 운영 조직 대신 별도의 사업부를 만들었다. 마크 헝은 "명확한 정답은 없다. 기업과 팀의 상황에 따라 다르다. 회사의 공정과 운영 장비에 대한 익숙함이 더 중요한지 아니면 전문 IT 기반 기술이 더 중요한지에 따라 결정할 문제다. ciokr@idg.co.kr