OT 엣지: 현대 자동화 아키텍처의 중추
Emerson 시스템·소프트웨어 사업부 기술 담당 부사장 Claudio Fayad는 현대 OT 엣지가 현대 자동화의 중추 역할을 하여 지능형 필드에서 클라우드에 이르기까지 데이터를 더 쉽게 활용할 수 있도록 하는 방식을 설명합니다.
열 명에게 ‘엣지’의 정의를 물어보면 열두 가지 답이 나올 것입니다. 몇 년 전 IT 분야에서 컴퓨팅 네트워크의 주변부와 그 주변부로 컴퓨팅 성능을 확장하는 전략을 설명하기 위해 도입된 ‘엣지’는 여러 방식으로 해석되고 정의될 수 있으며 그 모든 정의가 타당할 수 있습니다. 그러나 자동화의 변혁을 가속하는, 운영 기술(OT) 분야에 특화된 새로운 엣지 정의가 형성되고 있습니다.
지난 40년 동안 조직들은 생산 효율성과 안전성을 향상시키고 장비 상태를 더 잘 파악하기 위해 자동화 기술에 막대한 투자를 해 왔습니다. 기존의 자동화 아키텍처는 비교적 단순하여, 현장의 센서와 밸브가 유선 I/O를 통해 중앙 집중식 제어 시스템이나 유지보수·신뢰성·안전 등 기능별 소프트웨어 시스템에 연결되는 구조였습니다. 이 기술 아키텍처의 구조는 40년 전과 지난해이 거의 동일했으며, 1990년대 중반에 단 한 번 컴퓨팅 플랫폼 기술에서 큰 변화가 있었을 뿐입니다.
더 많은 애플리케이션에서 더 많은 사람에게 더 빠르게 제공되는 실행 가능한 정보에 대한 요구가 자동화 아키텍처의 혁신적 재구상을 촉발하고 있습니다. 이 새로운 아키텍처의 중추는 OT 특화 엣지로, 새로운 기술을 통해 데이터를 더욱 안전하고 자유롭게 활용할 수 있게 하고, 온프레미스와 오프프레미스를 아우르는 운영 전반에 컴퓨팅 성능을 확장하는 동시에 점점 높아지는 기술 밀도의 관리를 단순화합니다.
다음은 OT 엣지가 온프레미스 컴퓨팅 아키텍처를 어떻게 재정의할지를 보여주는 몇 가지 트렌드입니다:
I/O 및 제어기 분리: 필드 연결성의 대대적인 혁신은 필드 장치가 시스템에 연결되는 방식을 간소화합니다. Emerson의 CHARMS 테크놀로지 는 이러한 기능을 제공하는 최초의 사례였습니다. 곧 이더넷-APL은 이더넷의 성능을 활용하여 I/O를 제어 시스템과 분리하여 이러한 흐름을 이어갈 것입니다. 현재 프로토콜의 이더넷 기반 버전은 더 다양한 데이터 유형을 제어 시스템과 클라우드 분석으로 직접 전달하게 될 것입니다.
하이퍼컨버지: 기존 제어 시스템 용량을 확장하거나 재구성하려면 대규모 자본 프로젝트, 상당한 비용, 그리고 많은 시간이 필요했습니다. 컴퓨팅 리소스 자체가 소프트웨어를 통해 유연하게 기능적으로 분할되는 새로운 하이퍼 컨버지드 솔루션은 이러한 패러다임을 바꿉니다. 새로운 제어 용량의 배포는 훨씬 더 간단한 기술 풋프린트로 절반의 시간에 달성할 수 있으며, 자본 투자나 새로운 물리적 인프라 없이도 더 빠르고 유연하게 제공할 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 온도·환경이 제어되는 실내의 캐비닛 안에 안전하게 설치되어 있습니다. 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 구축된 통합 데이터 패브릭은 지능형 필드를 클라우드와 연결해 주며, 문맥 기반 데이터를 사용자가 어디에 있든 적시에 제공하여 분석을 더욱 용이하게 하고, 어디에서든 전문가 지원이 가능한 새로운 운영 모델을 가능하게 합니다.
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 Environment과 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.
인공지능, 머신러닝, 디지털 트윈, 내장형 컴퓨팅과 같은 혁신은 더 풍부한 데이터 세트와 더 쉬운 접근성에 대한 수요를 이끌고 있습니다. 더 강력한 컴퓨팅 기능을 제공하는 중앙 시스템일 뿐만 아니라 거의 모든 장비 또는 자산이 이제 즉시 소프트웨어 사용 가능한 계산 작업을 수행할 수 있습니다. 현대 OT 엣지는 이를 가능하게 만듭니다.
전력 산업은 훌륭한 업계 사례입니다. 세계적인 넷제로 목표는 재생에너지 기반 전력 수요를 더욱 증가시키고 있습니다. 분산형 발전이 더 유연한 제어 솔루션에 대한 수요를 높이며 이는 ‘그리드’의 구조 자체도 변화시키고 있습니다. 그 결과, 전력 그리드 인프라의 복원력, 유연성, 대응 속도는 더욱 중요해지고 있습니다. Emerson의 Ovation™ 그리드 엣지 솔루션 은 필드 장치, 분산 제어 시스템, 그리드 관리 소프트웨어에서 고해상도 그리드 데이터를 제공합니다. 그리드 엣지 컨트롤러는 제어 옵션을 제어 센터를 넘어 현장까지 확장하여, 전압 제어 시스템, 차단기, 태양광 패널과 전기차 충전기와 같은 분산 에너지 자원(DER) 등과 같은 장비를 모니터링하고 제어할 수 있도록 합니다.
이러한 첨단 기술은 기업이 운영 모델을 발전시키도록 돕고, 불과 몇 년 전까지는 꿈과 같았던 방식으로 클라우드 기반 기업 운영과 엔지니어링을 가능하게 만들고 있습니다. OT 엣지는 이를 가능하게 하는 중추입니다.
