Emerson 시스템 및 소프트웨어 사업부 기술 부문 부사장 Claudio Fayad는 현대 OT 엣지를 사용하면 지능형 필드에서 클라우드까지 데이터 접근성이 보다 높아져 현대 자동화 중심의 핵심 역할을 할 것이라고 설명합니다.
10명에게 ‘엣지’에 대해 물어보면 열두 가지 답변이 돌아올 것입니다. 몇 년 전 IT 업계에서 컴퓨터 네트워크의 경계와 그 경계로 컴퓨팅 성능을 확장하는 전략을 제시하는 과정에서 등장한 엣지는 다양한 방식으로 해석하고 정의할 수 있으며, 그 정의가 모두 맞을 수 있습니다. 하지만 자동화 전환을 가속화하는 새로운 운영 기술(OT) 중심의 엣지 정의가 등장하고 있습니다.
기업들은 지난 40년 동안 생산 효율성, 안정성, 장비 상태에 대한 이해를 향상하기 위해 자동화 기술에 막대한 투자를 해왔습니다. 기존의 자동화 아키텍처는 비교적 단순했으며, 현장의 센서와 밸브가 유선 I/O를 통해 중앙 집중식 제어 시스템 또는 유지보수, 신뢰성, 안전성 등 특정 기능에 맞춘 소프트웨어 시스템에 연결되었습니다. 이 기술 아키텍처의 구조는 지난 40년간 거의 동일했으며, 1990년대 중반에 컴퓨팅 플랫폼 기술에 단 한 번의 큰 변화만 있었습니다.
더 많은 애플리케이션에서 더 많은 사람들이 신속하게 활용할 수 있는 정보를 요구함에 따라 자동화 아키텍처에 대한 혁신적인 재구성이 필요해지고 있습니다. 이 새로운 아키텍처의 핵심은 OT에 특화된 엣지로, 새로운 기술들에서 데이터를 더욱 안전하고 자유롭게 액세스할 수 있게 해주며, 온프레미스와 오프프레미스 모두에서 컴퓨팅 파워를 모든 운영 단계로 확장하고, 동시에 증가하는 기술 밀도를 관리하는 과정을 단순화합니다.
다음은 OT 엣지에서 온프레미스 컴퓨팅 아키텍처를 재정의하는 방식에 대한 몇 가지 트렌드입니다.
I/O 및 제어기 분리: 필드 연결성의 대대적인 혁신은 필드 장치가 시스템에 연결되는 방식을 간소화합니다. Emerson CHARMS 기술은 이러한 기능을 최초로 도입했습니다. 곧 이더넷-APL이 여정을 이어가며, 이더넷의 강력한 기능을 활용해 I/O를 제어 시스템에서 분리하게 될 것입니다. 이더넷 기반의 최신 프로토콜은 더 다양한 데이터 유형을 제어 시스템으로 가져오고, 클라우드 분석으로 직접 연결합니다.
하이퍼컨버지: 기존 제어 시스템 용량을 확장하거나 재구성하려면 대규모 자본 프로젝트, 상당한 비용, 그리고 많은 시간이 필요했습니다. 소프트웨어를 통해 컴퓨팅 자원을 기능별로 유연하게 분할하는 새로운 하이퍼컨버지드 솔루션이 이 패러다임을 바꾸어 놓고 있습니다. 절반의 시간 내에 더 간소화된 기술 구성으로 자본 투자나 새로운 인프라 없이 더 빠르고 유연하게 새로운 제어 용량을 구축할 수 있습니다.
소프트웨어 정의 제어: 현재의 분산 제어 시스템(DCS)은 극한의 온도, 습도, 진동 조건을 견딜 수 있는 하드웨어 컨트롤러로 설계되었지만, 실제로 이러한 요구가 필요한 애플리케이션은 약 25%에 불과합니다. 대부분의 제어기 하드웨어는 기후 조절이 가능한 실내에 안전하게 보관됩니다. 소프트웨어 정의 제어는 사용자가 제어 소프트웨어와 하드웨어를 독립적으로 선택하고 필요에 따라 확장할 수 있게 하여, 결정성, 정확도, 시스템 무결성을 유지하면서도 배포와 시스템 관리의 유연성을 제공합니다.
소프트웨어 컨테이너화: 운영 체제에서 소프트웨어 기능을 분리하는 동시에 필요한 OS 커널 기능을 유지함으로써 경량 소프트웨어 컨테이너를 인프라 전반에 걸쳐 보다 쉽게 배포할 수 있어 컴퓨팅 아키텍처와 데이터 활용의 유연성과 보안성을 높일 수 있습니다. 작업 부하 배치를 통해 병목 현상을 줄이고 필요한 위치에 따라 소프트웨어 기능에 대한 접근성을 확장할 수 있습니다.
데이터 패브릭 통합: 클라우드 분석을 비롯한 다양한 애플리케이션에서 데이터에 더욱 일관되게 액세스할 수 있도록 AspenTech의 Inmation과 같은 분산 표준 데이터 모델 및 데이터 통합 도구를 활용합니다. OT 엣지 전반에 걸쳐 배포된 통합 데이터 패브릭은 지능형 필드를 클라우드와 연결하고, 상황에 맞는 데이터를 적재적소에 전달하여, 어디서든지 전문가의 지원을 받아 더 쉬운 분석과 새로운 운영 모델을 구현할 수 있습니다.
IT/OT 기술 통합: 안전한 기업 연결성과 통합 강화를 위해 IT 및 OT가 더 긴밀하게 융합되어야 하는 상황에서 OT 엣지는 이 두 영역을 연결하는 핵심 통합 지점 역할을 합니다. 이러한 통합 덕분에 Emerson의 DeltaV™ Edge 환경과 같은 기술로 기업 전체에 DCS 데이터를 보다 쉽게 배포할 수 있습니다.
보안, 개방 액세스: 기존의 자동화 보안 솔루션은 데이터 액세스를 플랜트 환경 내부로만 제한합니다. Emerson의 AMS 장치 관리자 데이터 서버와 같은 도구를 통해 더 개방적이면서도 안전한 액세스를 가능하게 하여, 원격 전문가들이 장비 상태를 모니터링하고 수정 조치를 제안할 수 있도록 함으로써, 필드 자원의 우선순위 지정 시간과 응답 시간을 단축합니다.
인공 지능, 머신 러닝, 디지털 트윈 및 임베디드 컴퓨팅과 같은 혁신 기술이 더 풍부한 데이터 세트와 더 쉬운 접근성에 대한 수요를 촉진하고 있습니다. 중앙 시스템에서 더 강력한 연산 능력을 제공할 뿐만 아니라, 거의 모든 장비에서 소프트웨어로 구동되는 연산 작업을 즉각적으로 수행할 수 있게 되었습니다. 최신 OT 엣지 덕분에 이것이 가능해졌습니다.
전력 산업이 대표적인 사례로 손꼽힙니다. 전 세계 탄소 중립 목표로 인해 신재생 에너지를 통해 생산한 전력 수요가 크게 급증하고 있습니다. 분산형 발전으로 인해 더 유연한 제어 솔루션에 대한 수요가 높아지면서, ‘그리드’ 구조 자체가 변화하고 있습니다. 그 결과, 전기 그리드 인프라의 회복력, 유연성, 반응성이 더욱 중요해지고 있습니다. Emerson Ovation™ 그리드 엣지 솔루션은 필드 장치, 분산 제어 시스템, 그리드 관리 소프트웨어에서 고해상도 그리드 데이터를 제공합니다. 그리드 엣지 제어기는 제어 센터를 넘어 필드로 제어 옵션을 확장하여, 전압 제어 시스템, 차단기, 태양광 패널, 전기차 충전기 등 분산 에너지 자원(DER)을 실시간으로 모니터링하고 제어할 수 있습니다.
이러한 첨단 기술들이 기업의 운영 모델을 혁신하여, 몇 년 전까지만 해도 상상에 불과했던 클라우드 기반의 엔터프라이즈 운영과 엔지니어링을 실현하고 있습니다. OT 엣지는 이를 가능하게 하는 중추적 역할을 합니다.
