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[피플] 한국형 제어기 개발로 고객 만족도 업

윤명균 (주)아경산업 이사

모션 컨트롤러 및 드라이버 부품과 기술을 완벽하게 통합, 적용시켜 모션 컨트롤러 제품의 토탈솔루션을 제공하는 업체가 있다. 사용자 대화형 인터페이스를 가진 ‘한국형 제어기’를 만들고 있는 (주)아경산업. 아경의 자동화사업부를 총괄하고 있는 윤명균 이사를 만나 모션제어분야 기술현황 및 발전방향 등에 대하여 들어보았다.

산업용 로봇과 산업기계의 위치 및 속도제어에 필수적인 모션 제어기술은 각종 장비 및 자동화 설비에 있어서 매우 중요한 핵심기술이다. 더구나 모션 제어기술의 완성도에 따라 제품의 품질과 생산성이 좌우되기 때문에 그 중요도는 점차 높아지고 있다.

생산장비 및 자동화설비의 기반이 되는 모션 컨트롤 시스템산업 중에서도 모션 컨트롤러와 드라이브 부분에 집중해 온 아경산업. 그 바탕에는 ‘엔지니어의 고집’을 가진 윤명균 이사의 노력이 있었다.
윤 이사는 1994년부터 아경산업의 자동화사업 R&D 부문을 맡아 현재까지 수십종의 컨트롤러를 개발해 왔으며, 지금은 자동화 사업부를 총괄하고 있다. 컨트롤러 개발과 프로그래밍을 하는 시간에는 머리가 맑아지는 느낌이라며 이 분야의 일은 곧 자신의 천직이라고 말하는 그는 타고난 엔지니어이다.

윤명균 (주)아경산업 이사 (사진. 아이씨엔)
윤명균 (주)아경산업 이사 (사진. 아이씨엔)
윤 이사는 “예전 대기업에서 근무할 당시 생산기술센터에서 용접로봇의 상용화 프로젝트에 참여해 6개월만에 수직다관절 용접로봇의 개발을 완료한 적이 있다. 엔지니어로서 커다란 자부심과 가능성을 느끼게 된 계기였으나 그 뒤로 꾸준히 내가 하고 싶고 만들고 싶은 시스템 연구와 개발을 위해서는 다른 자리에 서야한다고 생각했다.”고 말했다.

그 뒤로 아경산업에서 자동화 사업분야를 총괄하며 지금까지 모션컨트롤러 및 드라이버 분야의 기술개발에 매진하며 고객이 원하는 컨트롤러 개발에 전념해 왔다. 그는 ‘한국형 제어기’라는 표현으로 고객을 만족시키는 제어기를 설명한다. 복잡한 사용과정을 최대한 줄이고 손쉬운 기본설정으로 사용자 대화형 인터페이스를 가진 제어기가 바로 그것이다.

“시스템 중간재인 모션 컨트롤러와 드라이브 등은 생산장비 및 자동화 설비산업에서 각종 부품과 최종 제품의 성능을 좌우하는 매개체이다. 이렇게 중간재의 성격을 가진 산업에서는 단순히 제품만 공급하는 수준을 넘어서 사용자의 효율적인 생산을 위해 컨설팅도 제공할 수 있어야 ”한다고 윤 이사는 지적한다.

지난 86년 처음으로 산업장비용 컨트롤러의 개발을 시작했다고 하니 그는 18년이라는 시간을 모션 컨트롤러와 드라이브를 중심에 둔 전문화된 토탈솔루션 개발에 쏟아온 것이다.

윤 이사는 “모션 컨트롤 부문의 기술은 이제 어느 정도 정점에 올라서 있다. 기술변화의 속도에 맞는 제품개발과 기술력의 보유만큼 중요한 것은 고객이 원하는 맞춤화된 시스템의 제공이라고 할 수 있다.”며 “하드웨어에서 벗어나 소프트웨어에 대한 의존성이 커지고 있는 상황에서 현장의 기술적용 노하우와 운용기술을 가지고 고객이 원하는 시스템을 보급하는데 전력을 다하겠다.”고 강조했다.

첨단 모션제어 기술을 가진 해외의 경우에는 이미 각기 세분화된 분야의 전문업체들이 자리를 잡고 있고 이들의 합리적이고 발전적인 결합에 의해 경쟁력을 갖춘 최종 제품이 생산되고 있는 실정이다. 이를 위해서는 한 기업에서 개발과 생산을 병행하기보다는 아이템의 세분화 및 전문화를 통해서 경쟁력과 기술력을 확보하는 것이 중요하다. 이처럼 국내에도 각 부품별로 특화된 기술력을 가진 업체와 양산을 위한 OEM 공급체제가 완벽히 구축된다면 사용자들은 최고의 품질을 보장받을 수 있을 것이다.

이에 대해 윤 이사는 “내가 만들고 이름을 걸어 평가받을 수 있는 엔지니어가 되는 것이 나의 철학이라고 할 수 있다. 우리 연구소의 엔지니어들에게도 항상 강조하는 부분이며, 이를 통해서 모션 컨트롤 산업분야의 고객들에게 만족을 줄 수 있어야 한다고 생각한다. 이 분야에서 고객만족을 이끌어내는 것은 최종적으로 컨트롤러 엔지니어들의 몫이기 때문이다.”라고 말했다. 복잡한 사용과정을 최대한 줄이고 손쉬운 기본설정으로 사용자 대화형 인터페이스를 가진 ‘한국형 제어기’를 만든다는 엔지니어의 고집. 모션 컨트롤러와 드라이버 뿐만 아니라 토탈 솔루션 시스템에서 많은 고객들을 만족시켜 줄 수 있는 그 ‘고집’의 결실을 보게 될 날을 기다려 본다.

[다음은 윤명균 이사와의 일문일답]

Q. ㈜아경의 주요 사업분야인 컨트롤러 및 드라이브에 대해서 간략하게 설명해 주십시오.
서보모터와 서보드라이버의 비약적인 기술발전으로 산업용 컨트롤러 또한 많은 발전을 거듭해오고 있습니다. 서보드라이버는 제어대상이 서보모터 및 모터와 연결된 부하에 한정되지만 모션 컨트롤러는 제어대상이 제품을 생산하는 하나의 기계를 대상으로 한다는 점에서 약간의 차이가 있습니다. 모션 컨트롤러는 단순히 시스템에서 모션 제어만을 담당하기보다는 시퀀스 제어와 혼합되어 전체적인 시스템 컨트롤러와 유기적으로 동작되는 상관관계에 있습니다. 모션 컨트롤러는 독립동작 시스템에서 이제는 통신 프로토콜을 통해 서로 통합되고 시스템의 상황을 즉시 모니터링할 수 있는 실시간성이 강조되고 있습니다.

Q. ㈜아경의 AM(Automation&Mechatronics) 연구소를 소개하자면?
1990년 첨단산업인 공장자동화 관련 부품인 모터 드라이버와 콘트롤러 등의 개발과 영업을 위하여 AM연구소를 별도 법인으로 설립하였습니다. 현재는 (주)아경산업에 합병되어 FA사업부의 연구소로서 개발에 몰두하여 10여년간 수십건의 전용기용 컨트롤러 및 범용 드라이버와 컨트롤러를 개발해 오고 있습니다. 연구소의 규모는 작지만 해당 기술에 대한 인력들은 전원 석사 이상의 인원들로 구성되어 있으며, 모션제어 최적화를 중심으로 솔루션의 시스템 통합과 구성 컨설팅에 관한 연구를 중점으로 하고 있습니다.

Q. 모션 컨트롤의 현재 기술수준과 애플리케이션 현황은?
모션 제어기술이라고 하면 좁은 의미로 모션을 발생시키는 모터를 효과적으로 제어하는 것을 말합니다. 이러한 제어기술은 이론적으로는 10년 정도 앞서 있으며, 기술개발은 어느 정도 정점에 올라있습니다. 그러나 실제 산업현장에 적용되는 것은 그만큼 시간이 더 걸리고 있습니다. 아직까지도 고전적인 제어방법인 PID 제어기술이 전반적인 형태를 가지고 있으며, 이를 보완해서 부하에 따라 모터의 제어구조를 보상하거나 바꾸어 주는 제어기술이 서보드라이버에 적용됩니다. 최근의 서보드라이버는 고성능 DSP(Digital Signal Processor)를 채용하여 모터 제어 전체를 디지털 연산에 의해 처리함으로써 모터의 부하 및 속도에 따른 실시간 제어구조의 변경이 가능합니다.

Q. 모션 컨트롤러의 개발수준과 발전방향은?
모션 컨트롤러는 복잡한 기계구조에 대응하여 고속, 고정도의 위치이송과 시스템 부하에 강인하게 대응하도록 설계, 발전될 것입니다. 최근 모션 컨트롤러의 개발 현황은 상위 모션 컨트롤러와 모터 드라이버를 통합해서 설계되고 있고 부하 관성의 변화와 속도변화에 대해서도 빠르게 응답할 수 있는 컨트롤러 개발이 진행 중이라고 할 수 있습니다. 모터 드라이버는 전력제어만을 담당하고 모션 컨트롤러에서 부하의 변화를 미리 예측해서 제어할 수 있는 제어 시스템이 개발, 적용되고 있으며, 최근에는 리니어 모터를 비롯하여 직접구동(Direct-Drive)과 같이 모터에 부하를 직접 연결해서 사용함으로써 더욱 빠른 응답성을 요구하는 시스템이 늘어나고 있습니다. 이렇게 시스템이 부하변화를 예측해서 제어할 수 있는 것은 DSP와 RSIC CPU 같은 고속 연산이 가능한 프로세서들이 출시 및 적용되고 있기 때문입니다.

Q. 모션 제어분야에 대한 연구지원이나 정부의 육성방안은?
90년대 초반 로봇, 메카트로닉스 분야가 크게 부각되면서 기술적 연구와 개발은 활성화되었습니다. 이를 통해 해당 분야의 기술수준은 선진국과의 격차가 크지 않은 상황입니다. 그러나 대량 생산 및 판로 확보 등에서 어려움을 겪으면서 규모의 경제를 통해서 사업을 진행하는 외국제품들과 비교해 신뢰성과 품질에서는 차이가 존재하고 있습니다. 현재 중국 등 해외 경쟁대상은 꾸준한 투자를 통해서 우리와의 기술격차를 줄이며, 추격해 오는 상황입니다. 최근 활황을 누리고 있는 반도체·디스플레이 분야의 산업 근간은 모션 컨트롤 시스템을 비롯한 메카트로닉스 산업입니다. IT산업 위주로 짜여진 산업구조에서 기본이 되는 모션시스템 분야는 현재 연구인력을 비롯하여 절대적인 인력난과 경영난을 겪고 있습니다. 하지만 정부의 지원정책이나 육성방안 등은 단기적 효과를 볼 수 있는 분야와 검증된 기술력 등에 치중되어 있습니다. 장기적인 관점에서 생산장비와 부분품에 대한 정책적인 지원과 육성이 이루어지지 않는다면 IT산업으로 대표되는 국내 핵심산업들은 더 이상의 발전을 기대하기 어렵습니다.

Q. 향후 모션제어 기술의 발전방향을 어떻게 전망하고 계십니까?
모션 컨트롤러의 발전방향을 한 마디로 정리한다면 ‘고속, 고정도의 추구’라고 할 수 있는데, 이것은 바로 얼마나 빠르게 정확한 위치, 혹은 속도를 찾아가는가에 초점을 맞추어 볼 수 있습니다. 모션 컨트롤러는 로봇과 칩 마운트 등과 같은 시스템에 효과적으로 적용될 것이며, CNC 등에도 적용되어 고속 운전을 가능하게 할 것으로 보입니다. 산업현장에는 많은 제어기들이 도입, 적용되고 있지만 이러한 제어기는 지금까지 제어대상인 기계만을 제어했습니다. 이제는 기계와 사람의 중간에 서서 인터페이스하는 장치로 변화되고 있습니다. 과거에는 자동화에 관한 영역이 확실히 구분되었고 서로간의 역할이 달랐지만 이제는 각 영역 자체가 무너지고 있습니다. 따라서 산업용 제어기 또한 이제는 사무실에서, 가정에서 적용되는 제어기와의 유기적인 연결이 필요하게 되었고, 이러한 필요성은 블루투스, 무선 LAN, 인터넷과 같은 통신 인터페이스를 더욱 중요한 요소로 부각시키고 있습니다.

Q. 모션 컨트롤러의 네트워크화 추세에 대해서 설명해 주십시오.
로봇 시스템 혹은 CNC 시스템의 경우와 같이 복잡한 기계구조를 가지고 주변장치와 복합적으로 구성되는 시스템일수록 시스템 컨트롤러 내부에는 여러 개의 제어구조를 가지는 제어부가 존재하게 되며, 이를 통합하여 제어하는 통합 제어부가 존재합니다. 시스템 컨트롤러는 시퀀스를 제어하며, PLC와 같은 동작을 하는 시퀀스 제어부, 모션 전체를 제어하면서 시스템의 모션 괘도를 담당하는 모션 제어부, 사용자의 인터페이스와 시스템 파라미터를 담당하는 사용자 인터페이스 제어부, 외부기기들과의 통신 및 제어를 담당하는 네트워크 제어부, 그리고 시스템 전제의 유기적인 운전을 위하여 통합 제어하는 시스템 제어부 등으로 나누어 볼 수 있습니다. 시스템 컨트롤러 내부에는 시스템 버스가 존재하며, 이것은 반드시 하드웨어적으로 존재하는 것은 아니지만 제어 시스템의 구성이 커질수록 각각의 제어부를 담당하는 마이크로프로세서가 존재하고 이들을 통합하기 위하여 내부에 하드웨어적인 시스템 버스가 존재합니다. 최근에는 시스템 컨트롤러 내부에서 네트워크 제어부의 중요성이 점차 증가하고 있으며, 네트워크 제어부는 말 그대로 시스템을 다른 장치들과 유기적으로 인터페이스시키는 것이 목적입니다.
이와 더불어 FA 산업현장에도 인터넷을 이용한 제어와 용이하게 연계시키도록 이더넷을 이용한 네트워크 제어가 급성장하고 있으며, 자동화에 많이 적용되었던 필드버스 그리고 디바이스넷 등은 시스템 컨트롤러에 없어서는 안될 기본적인 인터페이스 방법으로 대두되고 있습니다. 최근에는 인터넷과 웹 서비스의 발전으로 언제 어디서나 실시간으로 모니터링하고 제어할 수 있도록 모션 컨트롤러도 사용자의 요구에 따라 발전되고 있습니다.

오승모 기자


About 오승모 기자

인더스트리어리 커뮤니케이션 네트워크 (산업통신망)의 오승모 편집장입니다. 산업용사물인터넷(IIoT)에서 산업기술에 대한 미래의 희망을 엿보고 있습니다.

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