ETRI, 산업용 사물인터넷 기술 시연... "5G 스마트공장 구현 앞당긴다"

한국전자통신연구원(ETRI)이 자체 개발한 5G 표준 규격 기반 산업용 사물인터넷(IIoT) 이동통신 기술로 한국생산기술연구원 스마트공장(Model Factory) 제어 시연에 성공했다.

이로써 다양한 산업 분야에서 5G 통신 기술을 융합해 적용하는 등 5G 스마트공장 시대를 여는 데 큰 도움이 될 전망이다.

스마트공장은 공급자 중심의 대량 생산에 적합한 일반 공장과 달리, 다양한 고객 맞춤형 제품을 실시간으로 제공하는 것을 목표로 한다. 특정 생산 라인에서 특정 제품만을 생산하지 않고 공정 중간에 여러 생산 라인을 이동하거나 필요에 따라 생산 라인을 재조합하는 유연한 대처가 필요한 셈이다. 따라서 이동형 로봇이 생산 라인별 다변화된 공정을 돕거나 패널, 컨트롤러를 이용해 생산 라인을 변경하는 등의 기술들이 필요하다.

기존에는 이러한 스마트공장의 요소 기술을 도입하기 위해 주로 유선 방식의 통신을 이용했다. 5G 이전 세대의 무선 이동통신은 저지연, 초연결 등에서 온전한 성능을 보장하지 못했기 때문이다.

ETRI는 KT, 한국생산기술연구원, 오픈오브젝트, 큐셀네트웍스, 클레버로직, 숭실대학교 등과 협력을 통해, 상용 하드웨어 플랫폼을 활용해 5G 표준 규격에 따른 산업용 네트워크 테스트베드(단말, 기지국, 코어 장비, 엣지 컴퓨팅 서버 등)를 개발했다. 또한, 스마트공장에 우선 필요한 대표적인 IIoT 서비스를 선보였다.

연구진이 시연한 서비스는 이동형 로봇의 실시간 제어, 휴대형 터치패널을 이용한 생산 설비의 상태 감시·조작, HMD 등 휴대형 VR 장비를 이용한 공정 상황 감시, 유연하게 생산 라인을 변경하는데 필요한 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC) 간 무선 통신 등이다.

스마트공장 요소 시연을 위해 5G를 활용한 시도는 기존에도 존재했다. ETRI의 이번 시연은 자체 기술로 개발한 5G 최고 성능 수준의 테스트베드를 이용했다는 점에서 의미가 있다.

ETRI는 후속으로 내년 말까지 차기 5G 표준 규격에 준용하도록 시스템을 향상시킬 예정이다. 또한, 대전 ETRI 연구실과 경산 스마트공장을 저지연, 고신뢰 네트워크로 연결해 실시간으로 설비를 관리·제어하는 서비스를 시연할 예정이다.

나아가 2022년 초에는 핀란드 오울루(Oulu) 대학과 경산 스마트공장까지 대륙을 넘는 고성능 네트워크를 연결해 해외에서도 원격 관리·제어 서비스가 가능하도록 시연을 추진 중이다.

ETRI는 2017년 말, 국내 최초로 협대역 사물인터넷(Narrow Band–IoT) 기술을 활용해 센서를 무선으로 연결하고 수집된 정보로 공정 상태를 점검하는 서비스 시연에 성공했다. 연구진은 기존부터 축적한 원천기술을 바탕으로 산업용 사물인터넷 서비스 시연에 성공할 수 있었다고 밝혔다. 지금껏 개발된 ETRI 기술을 적용하면 5G를 통해 공장 설비를 실시간으로 관리하고 제어하는 스마트공장 구현 시기를 앞당길 수 있으리라 전망된다.

현재 ETRI는 핀란드 오울루(Oulu) 대학과 공동 연구를 진행하고 있다. 궁극적으로 모든 유선 연결을 대체할 수 있는 차세대 저지연, 고신뢰 무선 통신 기술을 개발하고 6G 핵심 기술 개발을 주도하는 것을 목표로 한다.

김일규 ETRI 미래이동통신연구본부장은 "ETRI가 자체 개발한 5G IIoT 시스템은 제조 산업 전반에 걸쳐 5G 스마트공장 활성화를 위한 혁신적인 도구로 활용될 것으로 기대한다"며 "특히, 중소기업과 협력을 통해 관련 기술 국산화를 위한 노력을 이어갈 것이다"라고 말했다.

본 기술은 2017년 3월부터 과학기술정보통신부와 정보통신기획평가원(IITP)의 셀룰러 기반 산업 자동화 시스템 구축을 위한 5G 성능 한계 극복 저지연, 고신뢰, 초연결 통합 핵심기술과제의 일환으로 진행되었다.

차진희 기자 postmoneynews@gmail.com

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