Special Report /2015년 Motion Control 산업전망

변화하는 제조 패러다임,
모션 컨트롤 업계에도 예외는 없다!

지난해, 주요 수요처의 투자위축으로 성장에 브레이크가 걸린 모션 컨트롤(Motion Control) 업체들이 새로운 2015년을 맞이했다.
현재 제조 기업들은 IoT(Internet of Things: 사물 인터넷)나 Industry 4.0 등 급격하게 변화하는 제조 패러다임을 맞이하고 있으며, 이에 따라 모션  컨트롤(Motion Control) 업계 역시 기존 제품 포트폴리오에 IT 기술을 접목시켜 나가느라 분주하기만 하다.
현재 모션 컨트롤 업계는 기존의 아날로그/펄스열 지령방식에서 다축 동기제어가 가능한 통신방식으로의 전환이 가속화되고 있으며, 튜닝 최소화 등을 통한 편이성 향상, IT 융합에 필요한 클라우드 시스템과의 통합, 에너지를 효율적으로 관리하고 모니터링할 수 있는 기능 및 Safety 기능의 강화를 주요 트렌드로, 기술적인 진화를 거듭해 나가고 있다.
특히, 일부 모션 전문 업체들이 자사의 모션기술에 FPGA 기술을 탑재시키면서, 그동안 장비의 액추에이터로만 구동하던 서보 드라이브가 고속 정밀 위치제어를 위해 멀티 코어 기술을 활용한 로컬모션 제어기로 발전되어 나갈 움직임을 보이고 있는 점도 주목해야 할 기술 트렌드 가운데 하나.
올 한해, 반도체 및 자동차, 물류 시스템 등의 산업분야를 중심으로 한 공급업체간 치열한 경쟁이 예상되는 가운데, 국내 컨트롤 업계의 자존심을 대표하는 국산 모션 컨트롤 업체가 어느 정도의 성장을 이룰 수 있을 지, 가격적인 우위로 시장을 빠르게 점유해 나가고 있는 일부 일산 업체의 행보가 어디까지 이어질 지, 그리고 메이저급 글로벌 자동화 업체들의 시장 확대가 국내 모션 컨트롤 업계의 시장 판도를 어떻게 바꿀 지에 관련 업계의 관심이 모아지고 있다.
주요 모션 컨트롤 업체들의 최근 행보를 취재했다.

<기획ㆍ취재/최교식 기자  cks@engnews.co.kr>

지난해 EtherCAT 기반 모션 컨트롤러 및 네트워크 서보 드라이브 출시

“올 한해 반도체 및 FPD 시장 외, GMC 수요 집중 공략”

알에스오토메이션 정용국 부장

-지난 2014년 국내 모션 컨트롤 시장을 어떻게 평가하나.
▲국내 산업은 이미 알려진 대로, 장기적인 저 성장 기조에 들어서 있다. 각 금융권의 경기전망 보고서에서 예상하고 있는 바와 같이, 한국은 현재 2% 대의 저성장을 유지하고 있고, 일부 산업은 성장률이 1% 대에 머물러 있는 상황이다. 모션 컨트롤은 설비투자의 증감에 의한 영향을 크게 받는 대표적인 산업 분야 가운데 하나로, 상반기에 일부 모바일 분야의 투자가 진행된 것 이외에는 수요 확대를 위한 별다른 호재가 없어서, 지난 2014년 전반적으로 좋지 않은 분위기가 지속된 것으로 생각이 된다.  

-그렇다면 지난 2014년 알에스오토메이션의 모션 컨트롤 비즈니스 성과를 어떻게 정리하나.
▲지난 2014년은 우리 알에스오토메이션의 주력 시장 가운데 하나인 모바일 분야의 투자가 줄어든 영향 등으로 인해, 모션 컨트롤 비즈니스에서 전년에 비해 성장은 달성하지 못했다.  모바일 분야에 비해 FPD와 반도체 분야에서는 소규모이기 하지만 기본적인 투자가 있었고, 올해 투자가 앞당겨져서 진행이 된 부분이 있어서, 이 두 가지 분야에서는 비교적 나쁘지 않은 실적을 확보했다. 
또 섬유기나 섬유관련 포장, 인쇄기 등의 분야에서 지난해 상반기부터 중국 업체와 계속 사업을 진행해왔는데, 이것이 지난해 하반기부터 성과가 가시화되고 있는 상황이다.
지난 한해 우리 알에스오토메이션은 해외시장 확대를 위해 전략적으로, 방글라데시를 비롯해서 터키, 이란 등의 국가에서 모션과 PLC 위주로 수차례의 로드쇼와 전시회를 개최하는 한편, 이들 국가 외에도 중국과 대만, 일본 등의 파트너와 협력해서 전시회 등 다양한 이벤트를 개최함으로써, 수출시장 확대를 위한 기반을 마련했다. 
이러한 전략적인 활동에 대한 성과가 현재 가시화되고 있어서, 올 한해 수출시장에 대해 기대를 하고 있는 상황이다.
그러나 무엇보다도 지난해 우리 알에스오토메이션의 가장 큰 성과는 EtherCAT 기반의 모션 컨트롤러인 「NMC시리즈」및 네트워크 서보 드라이브「 CSD7」을 출시한 것이다.
모션 컨트롤러의 경우, 사양을 2 단계로 나눠서 출시를 하고 있는데, 지난해는 기존 NMC 제품군의 연장선에서 EtherCAT 기반의 제품으로 출시가 됐다. 현재 국내시장에서는 로우엔드 모션 시장이 더 빨리 네트워크로 전환이 되고 있는 추세라서, 이 시장을 공략하는데 우선적으로 초점을 맞추고 있다.
서보 드라이버 역시 지난해 기본적인 기능을 탑재한 제품으로 우선적으로 출시를 했고, 2단계에 고기능 제품을 잇달아 출시할 방침이다.
NMC시리즈는 PLC인 X8시리즈 I/O를 함께 사용할 수 있도록 출시가 되는 한편, CSD7도 서보 모터가 EtherCAT 네트워크상에서 슬레이브로 동작할 수 있도록 해주는 CoE(CANopen over EtherCAT) 기반의 통합 솔루션으로 소개가 됨으로써, 이 두 가지 제품의 공식 출시를 통해 우리 알에스오토메이션은 토탈 솔루션을 공급할 수 있는 기반을 구축한 것이 내부적으로 대단히 큰 의미를 지닌다.

EtherCAT 베이스 모션 컨트롤러 NMC시리즈

-타경쟁사에 비해 EtherCAT 기반의 모션 컨트롤러 출시가 늦은 편인데, 새롭게 출시된  NMC 시리즈는 기능적인 측면에서 어떤 강점을 지니고 있나. 
▲NMC 시리즈는 PC 기반에서 하드웨어 모션을 구현함으로써, 기존 모션 컨트롤러의 단점을 해결한 제품이다.
기존 소프트웨어 기반 제품의 경우, 기능을 추가하게 되면 하드웨어 플랫폼만큼 비용이 늘어나는데 비해, 안정성을 보증하기가 어렵다는 단점이 있다. 그러나 하드웨어 기반의 모션 컨트롤러는 주변 제약사항이 없는 것이 장점이다. NMC시리즈는 일반적인 PC 사양으로 EtherCAT 구성이 가능하기 때문에, 장비구성의 가장 큰 고민인 가격부담을 낮춰주는 것이 장점이다. 리얼타임 OS가 불필요하고, Jitter 검증이 필요 없는 등 PC 하드웨어 의존도가 낮을 뿐 아니라, 여러 메이커의 다양한 EtherCAT 제품에 대한 연결은 물론, Function Module을 제공함으로써 EtherCAT 통신을 지원하지 않는 Pulse/Analog형의 일반 서보 모터 드라이브 및 스텝 모터 드라이브 제품도 연결할 수 있다.
현재 모션업계에서 강세를 보이고 있는 네트워크인 EtherCAT 통신을 기본으로 하여, 모션의 모든 솔루션이 제공 가능한 모션 표준화 규격인 PLCOpen Motion을 채택했으며, 표준 EtherCAT기반의 I/O 등을 지원한다.

-NMC시리즈가 I/O를 많이 사용하는 유저에게 가격적인 이점을 줄 수 있는 제품이라고 설명했는데.
▲NMC시리즈는 1msec 제어주기를 기준으로 보드 한 장으로 모터 64축, I/O 5440점을 동시에 제어할 수 있기 때문에, 단일 장비로써 축 구성이 복잡하거나 I/O 제어가 많은 LESIN 장비 및 OLB, FOG 등의 FPD 장비 등에 적합하며, 이러한 어플리케이션에서 비용절감의 이점을 제공할 수 있다.

-NMC시리즈가 타깃으로 하는 시장은 반도체나 LCD 외, 범용시장까지 포함이 되나
▲NMC시리즈는Buffered, Aborting, BlendingLow, BlendingHigh, BlendingPrevious, BlendingNext의 6 가지의 Blending 모션 프로파일을 제공함으로써, 모션 이동 중 위치/속도변경을 가능하게 하고, 이로 인해 택타임(Tact Time)을 향상시켜, 비전 검사장비나 LED, Chip Test Handler와 같이 택타임 개선을 위해 이동 중 프로파일 변경이 필요한 장비에 최적이다. 또한 Geared Motion 기능을 탑재해, 포장장비나 물류 이송장비와 같이 장비를 구성하는 모터의 동작이 연동되거나 다른 모터에 종속되는 어플리케이션에도 이상적이다.
3D 측정 장비나 취출 로봇과 같이 모션의 모니터링이 필요하거나 특정위치의 기록이 필요한 장비에 유용한 Touch Probe 기능을 탑재하고 있을 뿐만 아니라, 올 하반기에는 G코드나 캐드 드로잉과 같은 CNC 기반의 기능도 제공할 예정으로 있다.

-네트워크 서보 드라이브인 CSD7 출시는 알에스오토메이션에게 어떤 의미를 지니나.
▲CSD7은 ‘펄스/아날로그 기본형’, ‘EtherCAT 기본형’, ‘펄스/아날로그 고급형’, ‘EtherCAT 고급형’의 4 가지 타입 총 36개 모델로 출시가 됐다.
기본형 모델은 위치제어 모드, 내부 속도제어 모드와 인덱스제어 모드의 기능이 제공이 되며, 고급형 모델은 기본형 기능에 속도제어 모드, 토크제어 모드, STO(Safety Torque Off), Full Closed Control, Analog Output 기능이 추가로 제공이 된다. 지난해 100w에서 1.5kW까지 우선적으로 출시가 됐고, 올해 2kW에서 5Kw까지 중용량급 모델이 출시가 될 예정이다.
우리 알에스오토메이션은 이 CSD7 출시로, 기존에 조립시장 위주로 전개해오던 사업을 높은 속도와 정밀도를 요구하는 조각기나 가공기, CNC, 고속기 장비 시장으로 확대할 수 있게 됐다.

네트워크 서보 드라이브CSD7. CoE(CANopen over EtherCAT) 기반의 통합 솔루션으로 출시가 됐다.

-CSD7은 어떤 점이 특징인가.
▲CSD7은 속도응답성을 2KHz로 향상시켜, 빠른 택타임을 실현하며, 전류제어기 성능 향상을 통해 저속운전 특성을 개선시킨 것이 특징이다. 또한 실시간 공진억제 기능으로, 더 짧은 시간에 위치결정을 완료할 수 있을 뿐 아니라, 장기간 사용에 따른 기구부의 특성이 변화되더라도 서보 시스템은 게인 튜닝을 자주 하지 않아도 되기 때문에, 유지보수 시간과 비용을 절감할 수 있다. CSD7에 이러한 개선된 성능이 탑재됨으로써, 위치결정 시간을 더욱 빠르게 할 수 있고, 이에 따라 칩마운터나 와이어본더, 핸들러, 다이본더와 같은 고속장비와 조각기 및 렌즈가공기, CNC, 겐트리 시스템 등 고 정밀 장비 시장에 진입할 수 있게 됐다.
또, CSD7은 23비트 모터를 채용함으로써, 저속 특성을 개선하고, 부드럽고 정밀한 제어를 실현했으며, 위치결정 시간을 단축하고 안정적인 시스템 제어를 실현하는 것이 특징이다.
또한 CoE(CANopen over EtherCAT) 기능을 통한 네트워크 기반의 고속 실시간 모션제어를 실현하는 서보드라이브로, 시스템에서 많은 수량의 서보 드라이브를 사용할 경우, 케이블 배선을 획기적으로 줄일 수 있어서, 장비의 셋업시간이 단축되고 생산성을 최대화할 수 있기 때문에, 결과적으로 유저에게 셋업비용 및 유지보수 비용의 절감을 제공한다.
특히, 게인 무 튜닝 기능 제공으로, 부하가 자주 변동되거나 설비를 장시간 사용함에 따라 변형되는 기구특성으로 인한 별도의 게인 튜닝이 필요 없으며, 이에 따라 사용자 편의성이 극대화되고 장비의 셋업시간 단축 및 유지보수 비용이 절감된다.
소프트웨어는 ‘RSWare’와 ‘EhterCAT PC Software’가 제공되는데, RSWare는 USB 포트를 통한 PC 통신기능으로, 오실로스코프 기능을 강화해 정밀한 튜닝이 더욱 용이하며, EtherCAT 모델과 펄스/아날로그 모델을 하나의 프로그램에서 조작할 수 있고, 위치나 속도, 토크, I/O 등 제어상태 검증시 편리하다. EtherCAT PC Software는 네트워크 마스터 소프트웨어로 슬레이브 설정 및 운전시 사용한다.
EtherCAT CoE Base로 설계된 모든 컨트롤러와 함께 사용할 수 있으며, PLC 베이스 및 PC 베이스, 위치제어 목적의 펄스 열 출력 컨트롤러, 속도제어/토크제어 목적의 아날로그 신호출력 컨트롤러 등 메이저 기업의 펄스/아날로그 솔루션과 함께 사용할 수 있다.

-올2015년 모션 컨트롤 시장을 어떻게 전망하나.
▲주요 산업분야의 설비투자가 불투명해서 올해 역시 지난해만큼 어려운 상황이 이어질 것으로 예상이 된다. 내수뿐만 아니라, 세계 시장 역시 많은 불안 요소를 안고 있는 상황이라 경기 성장을 기대하기는 어려울 것으로 예상이 된다. 세계의 공장이라고 하는 중국 역시 이러한 글로벌 시장의 상황을 반영하여 올해는 중국 내수 시장 성장을 통한 경기 부양을 하겠다고 하는 것이 올해 경기를 반영하는 단적인 움직임이라고 볼 수가 있다. 하지만 중국의 대기업들이 사업 확장에 어려움을 표시하고 있는 상황이라서, 모션 컨트롤 업계에 있어 안팎으로 큰 호재를 기대할 수 없는 상황이다.
그러나 우리 알에스오토메이션은 나름대로 기회가 있을 것으로 보고 있다. 지난해를 기점으로 서보 드라이브와 모션 컨트롤러의 성능이 새로운 시장을 지향할 수 있는 수준으로 성장을 했을 뿐만 아니라, 올해 제품 라인업 확장이 계획이 되어 있기 때문에, 그 동안 적극적으로 공략하지 못했던 시장에 새롭게 진입할 수 있는 기회를 확보할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 특히 우리 알에스오토메이션은 회사 설립 이전부터 20년 동안 컨트롤 시장에서 축적한 경험과 기술력을 바탕으로 시장을 수성할 수 있는 역량을 갖추고 있고, 지난해를 기점으로 새로운 시장에 대한 준비가 갖추어졌기 때문에, 국내경기가 어렵다고 해도 부가적으로 창출되는 시장을 확보할 수 있을 것으로 자신한다.

-모션 컨트롤 시장 확대전략은 무엇인가.
▲국내 산업계 전체가 앞으로는 지난 2010년, 2011년과 같은 20~30%의 성장은 없을 것으로 예상이 된다. 올해는 지난 2013년 수준을 넘어서는 매출을 하는 것이 목표다.
앞서 얘기한 대로, 전략적인 타게팅이 중요한 시점이다. 올 한해는 새로운 제품 출시를 기반으로, 반도체나 FPD 분야 외에 다양한 GMC 시장에 진출할 방침이다.
특히, 수출시장 확대에 역량을 집중할 계획으로, 중국이나 중동 등의 GMC 시장 역시 우리가 올 한해 집중할 시장에 해당되며, 그동안 지속적으로 진행해온 미국 글로벌 기업과의 파트너십을 공고히 해, 미국시장에 대한 물량을 확대해 나갈 계획이다.
올 한해도 고객을 대상으로 한 모션 컨트롤러와 서보 드라이브에 대한 정기교육을 지속적으로 진행해 나가는 한편, 한기대 서보 드라이브 교육 등, 산학협력을 통한 장기적인 시장 확대전략도 계속 전개해 나갈 방침이다.

-모션 컨트롤 업계의 이슈로는 어떤 것을 예상하나.
▲현재의 모션 컨트롤 업계는 기술적으로 안정화가 되어있다. 이러한 상황에서 새로운 네트워크를 사용하고 싶어 하는 고객의 요구가 늘어날 것으로 본다. 특히 로우엔드나 미들엔드 시장을 중심으로 이러한 수요가 확대될 것으로 예상이 된다.
그러나 경쟁업체간 시장쟁탈전은 더욱 치열해지면서, 이것이 업계의 이슈로 부상이 될 것으로 보인다.
또 제품 자체는 점차 사용자들이 더 사용하기 쉽게 개발이 될 것으로 예상이 된다. 과거에는 서보 드라이브를 사용하는 것 자체가 기술이었는데, 지금은 TV 만지듯이 서보 드라이브를 사용하고 있는 상황이다.
또 모션 컨트롤 역시 IT기술과의 접목이 시도가 되고 있고, 새롭게 출시되는 제품들의 대부분이 성능은 향상됐으면서 가격은 이전제품과 비슷하거나 오히려 더 저렴하게 개발되어 판매가 되고 있는 상황이다. 유저에게 중요한 것은 EhterCAT이냐, MECHATROLINK냐가 아니라, 내가 실제로 쑬 수 있는 솔루션이다. 따라서 유저가 실제로 사용할 수 있는 솔루션을 공급할 수 있는 업체가 시장에서 성장할 수밖에 없을 것으로 예상이 되고, 우리 알에스오토메이션 역시 유저가 실제로 필요로 하는 솔루션을 공급하는데 초점을 맞춘 개발과 영업, 마케팅을 전개해 나가고 있다. 

-향후 기술 업그레이드 계획은 어떻게 되나.
▲지난해 중요한 신제품이 두 가지 출시가 됐기 때문에, 올해는 새로운 제품을 출시하는 것보다는, 제품 용량을 확대하거나 고급기능을 추가하는데 주력한 개발이 진행이 될 예정이다.
앞서 얘기한 대로 CSD7의 경우, 2kW에서 5kW까지 용량이 확대되는 한편, PC기반의 모션 컨트롤러가 CNC나 로봇시장에 진입할 수 있도록 기능이 탑재가 될 계획이다. 또 CodySys 기반의 소프트모션 기능도 준비를 하고 있다. 모터도 다양한 라인업을 준비하고 있고, 엔코더의 다양화도 진행을 하고 있다.