엣지(Edge)는 수년 전 IT 분야에서 컴퓨터 네트워크의 경계와 그 주변부로 연산 능력을 확장하는 전략을 설명하기 위해 등장한 개념이다. 하지만 현재는 산업 현장에서 다양한 방식으로 해석되고 있으며, 자동화 전환을 가속화하는 새로운 운영 기술(OT) 중심의 정의가 부상하고 있다. OT엣지 는 지능형 필드에서 클라우드까지 데이터 접근성을 향상시키며 현대 자동화 중심의 핵심 역할을 할 전망이다.

지난 40여 년간 수많은 기업들은 생산 효율성, 안정성, 장비 상태에 대한 이해를 높이기 위해 자동화 기술에 막대한 투자를 해왔다. 기존의 전통적인 자동화 아키텍처는 비교적 단순한 구조로 현장의 센서와 밸브가 유선 I/O를 통해 중앙 제어 시스템이나 특정 기능에 맞춘 독립적인 소프트웨어 시스템에 연결되었다. 이러한 형태는 1990년대 중반 컴퓨팅 플랫폼 기술의 일부 변화 외 수년간 유지되었다.

그러나 최근 애플리케이션 전반에서 신속하게 활용 가능한 인사이트에 대한 수요가 급증하며, 자동화 아키텍처의 패러다임 전환이 요구되고 있다. 이 중심에는 OT 엣지가 존재한다. OT에 특화된 엣지는 데이터에 안전하고 자유롭게 액세스해 다양한 컴퓨팅 환경에서 운영을 확장하는 동시에 복잡해지는 기술 환경에 대한 관리를 간소화할 수 있다.

다음은 OT 엣지에서 온프레미스 컴퓨팅 아키텍처를 재정의하는 방식에 대한 주요 트렌드다.

I/O 및 제어기 분리: 먼저 필드 장치와 시스템 간 연결 방식을 획기적으로 간소화할 수 있다. 에머슨은 CHARM(CHARacterization Modules) 기술에 해당 기능을 최초로 구현했다. 단일 채널에서의 I/O 유형 연결을 지원하는 전자 마샬링은 플랜트 운영 유연성을 향상시킬 수 있다. 향후 이더넷-APL은 강력한 이더넷의 기능을 활용해 제어 시스템에서 I/O를 분리하며 이 여정을 이어 나가게 될 전망이다. 이더넷 기반 최신 프로토콜은 다양한 데이터 유형을 제어 시스템과 클라우드 분석으로 직접 전송할 수 있도록 한다.

하이퍼컨버전스: 제어 시스템의 용량을 확장하거나 재구성하기 위해서는 막대한 시간과 비용이 소요된다. 그러나 새로운 하이퍼컨버전스(Hyper-convergence) 기술은 소프트웨어를 통해 컴퓨팅 리소스를 기능별로 유연하게 분할할 수 있다. 간소화된 기술 구성으로 추가적인 자본 투자 없이 신규 제어 용량을 신속하고 간단하게 구축할 수 있게 된다.

소프트웨어 정의 제어: 현재 분산 제어 시스템(DCS)은 극한의 온도와 습도, 진동 조건에 적응 가능한 하드웨어 기반으로 설계되어 있지만 실제로 이러한 환경을 요구하는 애플리케이션은 약 25%에 불과하다. 대부분의 제어기 하드웨어는 기후 조절이 가능한 실내에 안전하게 보관되기 때문이다. 소프트웨어 정의 제어는 소프트웨어와 하드웨어의 독립적인 선택과 확장이 가능해 결정성, 정확도, 시스템 무결성을 유지하며 배포 및 시스템 관리의 유연성을 제공한다.

소프트웨어 컨테이너화: 운영 체재 내 소프트웨어 기능을 분리하는 동시에 필수적인 OS 커널 기능을 유지함으로써, 경량화된 소프트웨어 컨테이너는 인프라 전반에 걸쳐 쉽게 배포할 수 있게 된다. 이는 컴퓨팅 아키텍처와 데이터 활용의 유연성 및 보안성을 향상시키고, 작업 부하 배치로 각 소프트웨어 기능에 대한 접근성을 확장한다.

통합데이터패브릭: 아스펜테크의 Inmation과 같은 분산 표준 데이터 모델 및 데이터 통합 도구는 클라우드 분석을 비롯한 다양한 애플리케이션에서 일관된 데이터 액세스를 돕는다. OT 엣지 전반에 걸쳐 배포된 통합 데이터 패브릭은 지능형 필드와 클라우드를 실시간으로 연결해 언제 어디서든 맞춤형 데이터를 활용할 수 있게 한다.

IT/OT 통합: 산업 전반에서 안전한 기업 연결성과 통합 강화를 위해 IT/OT 융합의 중요성이 부각되고 있는 상황이다. OT 엣지는 두 시스템 간의 경계를 연결하는 통합 지점으로 작용한다. 이러한 통합은 에머슨의 DeltaV™ 엣지 환경과 같은 기술로 DCS 데이터를 쉽게 배포할 수 있는 환경을 마련한다.

개방적이고 안전한 접근성: 기존 자동화 보안 시스템은 플랜트 내부에서만 데이터를 접근하도록 제한해왔다. 그러나 에머슨의 AMS 장치 관리자 데이터 서버와 같은 솔루션은 장비 상태를 원격으로 모니터링하며 필드 자원의 우선순위 수립과 응답 시간을 단축시킬 수 있다.

인공지능(AI), 머신러닝, 디지털 트윈, 임베디드 컴퓨팅과 같은 혁신 기술은 데이터 범위 확장과 높은 접근성에 대한 수요를 촉진하고 있다. 오늘날 대부분의 장비와 자산은 중앙 시스템에서 소프트웨어 기반의 강력한 연산 능력을 즉각적으로 수행할 수 있게 되었다. OT 엣지는 이러한 기술 트렌드를 실현시키는 핵심 요소로, 새로운 운영 모델을 가능하게 하는 기반이 된다.

대표적인 사례로 전력 산업을 들 수 있다. 전 세계적으로 탄소 중립 목표로 인해 신재생 에너지 기반의 전력 수요가 급증하며, 분산형 발전으로 보다 유연한 제어 솔루션이 요구되고 있다. 그 결과, 전기 그리드 인프라의 회복력과 유연성, 신속한 대응력은 어느 때보다 중요해졌다. 에머슨의 Ovation™ 그리드 엣지 솔루션은 필드 장치, DCS, 그리드 관리 소프트웨어에서 고해상도 데이터를 제공하고 필드로 제어 옵션을 확장한다. 이를 통해 전압 제어 시스템, 차단기, 태양광 패널, 전기차 충전기 등 분산 에너지 자원(DER)을 실시간으로 모니터링하고 제어할 수 있게 된다.

이처럼 첨단 기술들은 기업의 운영 모델을 혁신하고 불과 몇 년 전까지만 해도 상상에 불과했던 클라우드 기반의 엔터프라이즈 운영과 엔지니어링을 실현하고 있다. 이 모든 변화를 가능하게 한 중추적 역할이 바로 OT 엣지다.