국내 연구진이 국제공동연구를 통해 개발한 5G 기술과 대륙 간 유선 네트워크를 이용, 국내·외에서 동시에 하나의 공장을 원격제어 할 수 있는 기술을 선보였다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 29일, 국내·외에서 실시간으로 동시에 스마트공장 설비 및 로봇을 제어하고 감시하는 산업용 사물인터넷(IIoT, Industrial Internet of Things) 서비스 시연에 성공했다고 밝혔다.

성공적인 기술시연의 핵심은 초저지연 통신기술이다. 1만 킬로미터(㎞)가 넘는 거리의 통신 지연을 0.3초 이내에 처리한다. 핀란드 오울루 대학에서 경북 경산의 공장설비를 실시간으로 끊김 없이 관제할 수 있음을 선보인 것이다.

스마트공장은 제조 전 과정에 정보통신기술(ICT)을 적용하여 생산성은 높이고 불량률은 줄여 산업 경쟁력을 높이는 지능형 공장을 의미한다. 로봇을 이용해 작업을 자동화하면서도 원격으로 다양한 공정을 제어하는 것이 핵심이다.

통신오류로 인한 피해를 방지하기 위해서는 데이터 이동속도도 중요하지만, 통신 지연과 데이터 손실이 최소화되어야 한다. 통신 거리가 멀고 통신망이 복잡할수록 지연과 손실이 높아지는데, 이때 필요한 기술이 저지연·고신뢰 통신기술이다.

ETRI는 본 기술을 기반으로 핀란드 오울루 대학의 5G 시험망과 국내 시험망(KOREN 초연결 지능형 연구개발망 (Korea Advanced Research Network; KOREN)을 이용해 경북 경산시 하양읍에 위치한 한국생산기술 연구원 스마트공장과 연결했다.

이번 시연에서는 하나의 공장을 국내·외 각국에서 독립적으로 관제하는 새로운 원격제조 다원화 서비스를 선보였다. 스마트공장 서비스 범위와 활용도를 높이려는 세계 최초의 시도다.

ETRI 관제센터에서는 원격 생산관리시스템(MES) 생산관리시스템(Manufacturing Execution System; MES)
운영 및 주문, 원격 SCADA 감시 제어 및 데이터 취득(Supervisory Control And Data Acquisition; SCADA)
제어패널을 통한 실시간 설비 제어 및 상태 감시 서비스 등을 선보였다.

오울루 관제센터에서는 모바일 제조 로봇의 원격제어 및 상태 감시, 가상현실(VR) 장비를 이용한 원격 제조공정 관제, 협대역 사물인터넷(NB-IoT) 기반 무선 센서 데이터 수집을 통한 원격 제조공정 감시 등을 시연했다.

특히, 1만 km가 넘는 유선 네트워크를 연결하면서도 국내에서는 0.01초 이내, 해외에서는 0.3초 이내의 왕복 지연으로 실시간 원격제어 및 감시 서비스 시연에 성공했다는 점이 의미가 크다.

본 시연으로 안정적인 통신품질을 기반으로 원격 스마트제조 서비스의 가능성이 높아지면서 제조·생산 분야의 국가 간 공유·협력이 활성화될 전망이다. 현지 방문 없이도 지구 반대편에서 관제가 수월해지는 덕이다.

각 산업의 유휴 설비를 원격 관제를 통해 효율적으로 활용할 수 있어 범지구적인 자원관리 및 중소기업의 산업 경쟁력에도 탄력이 붙을 것으로 기대된다.

ETRI 김일규 이동통신연구본부장은“국내 뿐만 아니라 국경을 넘어 해외에서도 비대면으로 스마트 공장을 원격제어 할 수 있게 됨에 따라, 코로나 19로 인해 확산된 산업계의 비대면 활동요구에 부응할 수 있어 침체된 산업계에 활력을 불어넣을 것으로 기대된다.”라고 말했다.

향후 연구진은 6G 통신기술의 핵심으로 손꼽히는 저궤도 위성통신 연구를 통해 연결성과 이동성을 보장, 초공간 서비스를 구현하기 위한 후속 연구를 수행할 계획이다.

또한, 오울루대가 주관하는 6G 플래그십 프로그램과 지속적인 협력을 통해 6G로 완성되는 미래의 공장을 실현하도록 노력한다는 계획이다.

본 기술은 과학기술정보통신부 “5G＋ 고신뢰·저지연 핵심기술을 위한 국제 공동 연구 및 국제협력”과제의 일환으로 핀란드 오울루대와의 협력을 통해 개발되었다.

ETRI는 지난 12월, 5G 산업용 사물인터넷 시스템을 구축, 대전-경산 간 0.01초 이내의 왕복 지연을 통한 실시간 원격 감시 및 제어 서비스를 시연한 바 있다. 이번 시연은 원격 서비스 범위를 해외까지 확장한 결과다.