전 세계 반도체산업을 선도하는 장비 및 재료업체들이 참여하는 제30회 세미콘코리아가 2월 8일부터 10일까지 서울코엑스에서 성황리에 개최됐다. 30회를 맞이한 본 전시회는 올해 역대 최대 규모인 1893개 부스로 개최가 됐다.
반도체산업의 전체 서플라이체인을 아우르는 장비 및 재료업체, 부품, 설계, 소프트웨어, 설비, 각종 분야의 500개 기업이 참여한 이번 전시회에는 4만 명 이상의 반도체 전문가와 엔지니어 및 관련업종의 참관객이 방문한 것으로 나타났다.
또, 전시회와 함께 다양한 심포지엄과 세미나, 포럼 및 컨퍼런스가 개최되어 전 세계 전문가들이 반도체의 현재와 미래를 조망했다. 3일 동안 100명 이상의 연사 발표가 있었다.
특히, 반도체 분야에 초점을 맞추고 사업을 전개하고 있는 내로라하는 자동화 기업들이 이번 전시회에 참가해, 신제품을 위주로 불꽃 튀는 홍보전을 전개했다. 글로벌 자동화 기업들은 지난해에 이어 스마트 팩토리나 Industry 4.0이라는 기술 트렌드에 맞춰, 이를 구현하게 해주는 제품 및 솔루션을 전시하면서, 참관객들에게 볼거리를 제공했다. 주요 자동화 기업들의 전시 부스를 취재했다.
<기획·취재 최교식 기자 cks@engnews.co.kr>
부스를 통합자동화와 mapp, ACOPOS P3, OPC UA 존으로 구성해,
혁신적인 반도체 산업 솔루션 제시
국내 모션 컨트롤 및 자동화 업계에서 괄목할 만한 성장세를 보이고 있는 B&R은 이번 SEMICON Korea 2017을 통해 개방성을 특징으로 하는 자사의 통합 자동화 플랫폼의 장점과, 스마트 팩토리 및 인더스트리 4.0을 구현하기 위한 통신 표준인 OPCUA를 이용한 자사의 발 빠른 기술전개를 보여주는데 초점을 맞춘 전시를 진행했다.
전시 기간 동안 자사가 제어와 모션 기술에서부터 HMI 및 통합된 세이프티 기능에 이르기까지 모든 자동화 솔루션을 제공하며, 이 모든 것들이 Automation Studio라는 하나의 개발 환경에서 구현된다는 점을 알리는데 역량을 집중했다.
▲모터 컨트롤 드라이브. 스탭모터나 DC모터를 중간에
드라이브 없이 직결해서 쓸 수 있다.
B&R은 전시부스를 완벽한 통합자동화와 mapp, ACOPOS P3, OPC UA 존으로 구성해서 PC 기반 및 PLC 기반의 혁신적인 반도체 산업 솔루션을 제시하는데 주력, 성공적으로 참관객을 끌어 모았다. 특히 OPCUA로 구현한 반도체 클러스터가 참관객들의 관심을 모은 것이 특징. 또한 자사의 자동화 플랫폼을 이용해, 에너지 모니터링이나 상태 모니터링, 모터 컨트롤과 같은 솔루션 구현을 보여준 점도 주목할 만한 대목이다.
우선, 통합자동화 존에서는 PLC와 PC, IO, HMI, Drive와 함께 Smart Safe Reaction, 세이프티 펑션이 통합된 서보 드라이브 SafeMOTION ACOPOS P3 등, 통합된 세이프티 기능을 소개했다. 이 통합자동화 존에서는 모터와 드라이브가 통합된 ACOPOS Motor와 함께 중간에 앰프 없이 스텝모터나 DC 모터를 직결해서 쓸 수 있어 비용을 절감시켜주는 모터 컨트롤 드라이브가 선보였다.
▲완벽한 통합 자동화 부스 존
이와 함께 에너지 모니터링과 컨디션 모니터링, 모터 컨트롤의 3 가지 기술 솔루션이 소개됐는데, APROL EnMon 솔루션은 관련된 모든 에너지 데이터를 수집하고 이에 대한 평가 및 분석을 위한 종합 리포트를 작성하는데 사용된다. 이 APROL EnMon은 에너지 소비를 상당 부분 줄여주기 때문에, 고객에게 비용 절감이라는 이점을 제공한다. 또 APROL ConMon 솔루션 패키지는 수집된 측정 데이터로부터 연산된 주요 상태 파라미터들에 기반한 진동 모니터링 및 분석 기능을 제공한다. 이와 함께 X 2 0 의 코팅버전이 소개됐다. 이 제품은 유해물질이나 온도 및 습도가 높을 때 사용할 수 있다. 또 물에 잠겨서도 작동하는 I P67 등급의 X67 I/O System이 소개되어 관심을 모았다.
mapp 기술 존에서는 mapp 기술이 개발자들에게 사용하기 편리하고 충분히 검증된 라이브러리를 제공해 줌으로써, 기본 기능 프로그래밍을 반복적으로 할 필요가 없게 해줌으로써 개발시간을 67%까지 단축시켜줄 수 있는 mapp 기술의 이점을 홍보하는데 역량을 집중했다. m a p p 기술은 새로운 어플리케이션의 개발을 간소화시키는 각각의 캡슐화된 블록으로 구성되어 있으며, 이 컴포넌트들은 그래픽적으로 구성될 수 있는 기본적인 기능을 제공한다.
<현장 인터뷰>
▲B&R 유지훈 차장
-B&R이 SEMICON Korea에 참가하는 것은 올해가 처음이다. SEMICON Korea에의 참가는 반도체 산업에 진입하기 위한 B&R의 전략을 보여주는 것으로 해석할 수 있을 것 같은데.
▲잘 알려져 있듯이 B&R은 플라스틱이나 포장분야에 강한 기업으로, 그동안 반도체 업계를 대상으로 한 홍보는 거의 전개하지 않았다. 그러나 B&R은 이미 국내 반도체 분야에서 레퍼런스를 확보하고 있다. 한국이 강한 조선이나 석유화학, 반도체 산업 등은 우리 B&R이 반드시 우위를 점해야 하는 산업분야이며, 그 가운데 반도체 분야에서의 B&R의 경쟁력을 알리고 사업을 확대하기 위해, 올해 처음으로 SEMICON Korea에 출품했다.
-일산을 비롯해서 반도체 분야에서 강한 글로벌 자동화 기업들이 이미 포진되어 있는 상태에서, B&R은 어떤 경쟁력을 활용해 반도체 분야의 수요를 확대해 나갈 계획인가?
▲반도체 분야에서 B&R의 경쟁력은 3 가지로 압축해서 설명할 수 있다. CPU의 리얼타임 성능과 멀티존 오토튜닝 구현, OPC UA를 활용한 컨트롤 레벨과 프로세스 레벨, 사이트 레벨의 전체적인 통합이 그것이다. 우선, 미세공정 등 반도체 공정에는 리얼타임 성능을 필요로 하는 공정이 많다.
반도체 장비 업체들은 그동안 PC의 성능을 통해 리얼타임을 구현하면서, 리얼타임에 신경을 많이 쓰지 않았는데, 점차 리얼타임의 중요성이 확대되면서 리얼타임을 구현할 수 있는 솔루션에 대한 관심이 과거에 비해 높아지고 있다. 경쟁사가 소프트웨어적으로 리얼타임을 구현하는데 비해, B&R은 VxWorks 기반의 하드웨어로 구현하는 리얼타임 성능이 장점이다. B&R의 X20 시스템은 400마이크로세크의 속도로 이중화를 구현한다.
실제로 글로벌 시장에서 모파운더리 업체가 반도체 공정에서 웨이퍼를 담아 이동시키는 용기인 Foup 물류라인에 우리 B&R의 CPU 이중화를 사용하고 있고, 모 국내 반도체 업체에서도 POWERLINK를 지원하는 슬레이브 마스터를 개발해서 CPU 이중화가 적용이 됐으며, 이에 대한 반응이 좋아서 추가라인 증설에 대해 매우긍정적인 피드백을 받고 있다.
두 번째, 반도체 전공정에는 멀티존(Multi Zone) 온도 컨트롤이 필수인데, B&R의 솔루션은 멀티존 오토튜닝을 구현할 수 있다. 실제로 모 고객사에 가서 멀티존 오토튜닝에 대한 성능을 검증한 결과, 모 경쟁사는 2일에 해낸 것을 우리 B&R은 반나절에 끝냈다. 열처리 장비에는 느린 제어로도 되는 퍼니스 장비와 빠른 제어를 필요로 하는 RTD 장비의 두 가지가 있는데, 우리 B&R은 국내의 두 개 반도체장비 업체로부터 이 두 가지 장비에 대한 리얼타임 성능을 검증 받았다.
-B&R이 온도제어에서 타사 대비 월등한 멀티 존 성능을 구현할 수 있는 기술적인 배경에는 mapp 기술도 포함이 되나?
▲B&R의 기술적 경쟁력 가운데 하나는 개발자들에게 사용하기 편리하고 충분히 검증된 라이브러리를 제공함으로써, 기본 기능 프로그래밍을 반복적으로 할 필요가 없게 해주는 mapp 기술이다.
이 mapp 기술 중에 온도제어용 라이브러리인 mtTEMP가 있는데, 이 mtTEMP 기능을 이용해서 피드포워드로 장비를 미리 예측해서 멀티존 오토튜닝을 구현할 수 있다.
-mapp 기술은 개발자들에게 구체적으로 어떤 이점을 제공하나?
▲장비를 개발할 때 대부분의 개발자들이 유저계정 관리나 알람, 데이터베이스, 파일핸들링과 같은 기본 펑션을 프로그램하는데 80%의 시간을 소비하고, 나머지 20%만을 장비개발에 사용한다. 그러나 새로운 mapp 기술은 사용하기 쉽고, 이미 여러 가지 테스트를 거친 미리 구성된 블록을 제공함으로써, 새로운 프로그램의 개발을 간편화하고, 새로운 기계 및 시스템의 개발시간을 평균 67% 감소시켜준다.
따라서 프로그래머들은 어플리케이션 소프트웨어에 기계 또는 시스템 프로세스를 구현하는 주요 태스크에 집중할 수 있게 된다. ‘프로그램하지 말고 설정해서 써라’라는 것이 mapp 기술의 콘셉트이다.
▲OPC UA 존. 이기종 PC나 PLC의 데이터를 상위로 올려줌으로써 하위단부터
상위단까지 전체를 OPC UA로 구현하고자 하는 B&R의 전략을 보여주고 있다.
-주목할 만한 mapp 펑션블록에는 어떤 것들이 있나?
▲서보 1축을 제어할 수 있게 해주는 mappAXIS를 비롯해서, 스카라로봇 제어를 위한 mappSCARA, CNC 제어를 위한 mapp CNC, 델타로봇 제어를 위한 mapp DELTA, 롤투롤(ROLL to Roll) 장비를 위한 mappWINDER 및 mapp Multi Zone Tention Control 등이 있다. 실제로 HP 사에서는 자사의 상용 프린터에 mapp Multi Zone Tention Control을 사용하고 있다. 앞으로 B&R에서는 새롭게 개발되는 모든 기술을 mapp으로 가져간다는 것이 개발방향이다.
-B&R은 반도체 분야에서 요구하는 Real Time Cluster를 어떻게 만족시키나?
▲B&R에서는 프로그래밍 툴인 오토메이션 스튜디오와 하드웨어 솔루션, 그리고 O P C U A를 사용해서 반도체 클러스터를 구현하고 있다.
표준 OPCUA를 이용해서 빠르고 안전하게 데이터 프로토콜을 확보할 수 있으며, 분산 IO 서버로 CTC 관리 IO 및 CTC와 PM 간 네트워크 부하를 감소시킬 수 있다. 또한 M2M 통신으로 호스트 없이 PLC 간 데이터 전달이 가능하며, OPC UA TSN으로 호스트에서 IO 데이터에 접근할 때 리얼타임 데이터를 보장한다.
-이번 전시에서 홍보에 주력하고 있는 제품은 어떤 것들이 있나?
▲지금 설명한 mapp 기술과 서보 드라이브 하나로 모터 3축을 제어할 수 있는 ACOPOS P3를 홍보하는데 주력하고 있고, 특히 OPC UA 기술을 선도하고 있는 B&R의 기술적 행보를 알리는데도 힘을 쏟고 있다.
-어떤 점에서 B&R이 OPC UA 기술을 선도한다고 말할 수 있나?
▲앞서 얘기했듯이 OPC UA는 스마트 팩토리를 위한 개방형 프로토콜로서, 인더스트리 4.0이나 스마트 팩토리룰 구축하기 위해 반드시 필요한 통신이다. B&R에서는 모든 컨트롤러들이 OPC UA 서버를 기본으로 탑재하고 있고, OPC UA를 이용해서 반도체 클러스터(Cluster)를 개발하고 있다.
특히 B&R 본사에서 4명의 직원이 OPC 재단에 파견이 돼서 OPC UA 스팩을 함께 만들고 있다. 따라서 OPC UA 제품을 빠르게 개발해서 출시할 수 있다. 이러한 예로 올해 4월에 OPC UA 버스 커플러가 출시될 예정이다. OPC UA TSN(Time Sensitive Network)이 탑재가 돼서 I/O 레벨까지 O P C UA를 지원함으로써, 하위부터 상위까지 전체를 OPC UA로 구현한다는 것이 B&R의 전략이다.
즉 PC든 PLC든 상관없이 개발해놓은 소스코드를 어느 하드웨어든지 그대로 사용할 수 있게 한다는 것이 B&R의 제품개발 방향이다. 특히 B&R의 제품은 OPC UA 서버를 무상으로 기본 탑재하고 있다는 것이 타사와 차별화되는 경쟁력이다.
-최근 반도체 업계의 요구사항 가운데 주목할 만한 것으로는 어떤 것이 있나?
▲에너지가 점차 중요해지면서 에너지 모니터링에 대한 요구가 늘어나고 있다. B&R에는 프로그래밍 툴인 오토메이션 스튜디오에서 소프트웨어적으로 에너지 모니터링을 가능하게 해줄 뿐만 아니라, 에너지 모니터링을 위한 패키지 솔루션인 EnMon을 제공하고 있다. EnMon은 에너지를 얼마나 썼는지부터, AC 전력의 주파수나 역률, 유효전력, 무효전력등 세세한 파라미터를 체크하고 모니터링할 수 있다.
반도체 업계의 또 한 가지 요구는 이기종 간의 인터페이스나 관리를 어떻게 할 것인가 하는 것으로, B&R에서는 ‘오렌지박스’라는 제품을 통해 이러한 요구에 대응하고 있다.
네슬레는 전 세계에 걸쳐 3,400개의 공장을 가동하고 있는데, 공장마다 라인을 제어하는 기술이 모두 달라서 관리가 안 되는 문제점을 가지고 있었다. 이러한 문제를 해결하기
위해 네슬레가 B&R에 제안을 해서, B&R은 작은 패널PC에 I/O 몇 개를 달아서 네슬레가 사용하고 있는 PLC의 프로토콜을 관리할 수 있게 해주는 멀티 프로토콜 게이트웨이와, 공장 전체에 대한 프로세스 데이터 수집(P D A) 기능을 함께 제공하고 있다.
-EnMon의 실제 수요 상황은 어떤가?
▲오일 & 가스 분야에서도 많이 사용하고 있고, 반도체뿐만 아니라, 플라스틱 사출 성형분야에서도 사용하고 있다.
-함께 소개하고 있는 ConMon의 이점은 무엇인가?
▲지속적인 상태 모니터링은 제품의 품질 및 기계 또는 공장의 효율성을 향상시키고, 동시에 유지보수 비용은 절감시킨다. 예를 들어 과거에는 라인이 서야만 모터를 돌리는 베어링이 망가졌다는 것을 알 수 있었다. 그러나 베어링이 돌아가는 부분에 진동센서를 달아서 베어링의 주파수가 정상 주파수와 다를 경우, 미리 감지를 해서 예방정비를 할 수 있다. B&R의 ConMon 솔루션 패키지는 수집된 측정 데이터로부터 연산된 주요 상태 파라미터들에 기반한 진동 모니터링 및 분석 기능을 제공한다.
-반도체 시장전망은 어떻게 하나? 또 반도체 시장을 확대해 나가기 위한 전략은 무엇인가?
▲반도체 시장은 현재 호황이다. 그러나 많은 부분을 일산이 잠식하고 있다. 따라서 B&R에서는 일산으로는 대응이 어려운, 위치제어를 나노급으로 해야 한다거나 하는 하이엔드 어플리케이션 중심으로 시장을 확대해 나가고 있다.
실제로 글래스 로더나 웨이퍼 소터 등 반도체 및 LCD 물류라인에서 일을 많이 하고 있고, 공정과 관련해서는 온도제어 솔루션으로 시장을 넓혀 나가고 있다. B&R에는 반도체 업계에서 10년 이상 일해 온 전문 인력이 4명이 있고, 많은 레퍼런스를 가지고 있어서 반도체 분야에서 충분히 경쟁력이 있다. 좋은 솔루션을 이용해서 고 정밀 제어를 필요로 하는 하이엔드 시장을 중심으로, 공격적인 가격정책을 함께 전개해 나간다는 것이 우리의 사업전략이다.