INTERVIEW
빠르고 안정적인 5G 기술로 스마트공장을 제어하다
셀룰러사물인터넷연구실 신재승 실장
최근 ETRI는 국내·외에서 실시간으로 스마트공장 설비 및 로봇을 제어하고 감시하는
산업용 사물인터넷(IIoT) 서비스 시연에 성공했다. 빠르고 안정된 5G 이동통신 및 유선통신 기술을 접목한 것이다.
성공적인 서비스 시연을 마친 셀룰러사물인터넷연구실의 신재승 실장을 만나봤다.
신재승 실장님 안녕하세요!
실장님과 셀룰러사물인터넷연구실 소개 부탁드립니다
안녕하세요. 저는 1993년도에 ETRI 이동통신연구단에 입사해 CDMA, Wideband CDMA, LTE, 5G에 이르기까지 이동통신 기술 및 시스템 개발 과제를 수행해 왔습니다. 2017년부터 작년까지 스마트공장을 위한 5G 기반 산업용 사물인터넷 기술 및 시스템 개발 과제를 수행했고, 2020년부터 올해 3월까지 5G-Advanced 저지연·고신뢰 선도 기술 개발을 위한 한국-핀란드 국제 공동연구를 수행했습니다. Internet of Things라고 하는 사물인터넷은 사람의 휴대기기뿐만 아니라 사람의 개입이 없는 다양한 사물들과의 통신도 가능한 인터넷 기술이라고 할 수 있습니다. 셀룰러사물인터넷연구실은 통신기술 중에서도 이동통신(셀룰러) 기술을 활용한 사물인터넷 기술 및 시스템 개발을 수행하는 부서라고 보시면 됩니다.
이번에 핀란드와 함께 스마트공장을
실시간으로 제어할 수 있는
기술을 선보이셨습니다. 이 기술은 어떤 기술인가요?
저희 연구실은 이동통신을 활용한 산업용 사물인터넷 기술 및 시스템 개발을 진행해 왔기 때문에, 공장 설비를 제어하기 위한 산업 기술은 아니고, 공장 내 또는 원격지에서도 마치 공장에 있는 것과 같이 공장 설비를 실시간이면서 안정적으로 제어할 수 있는 빠르고 안정된 5G 이동통신 및 유선통신 기술을 선보인 것이라 말씀드릴 수 있습니다. 저희가 이번에 선보인 기술은 저지연·고신뢰 5G 산업용 사물인터넷 기술과 시간확정 저지연·고신뢰 유선 네트워크 기술입니다. 저지연·고신뢰 5G 산업용 사물인터넷 기술은 공장과 관제센터에서 각각 다양한 설비 및 장비들을 무선으로 자유롭게 연결하는 데 활용되며, 공장의 예로는 설비에 연결된 5G 단말에서 공장 내 응용시스템 간에 3밀리초(3/1000초) 이내 통신 지연을 제공하므로 초당 300회 이상의 제어·감시가 필요한 설비 연결까지 가능한 수준이며, 무선 구간에서 백만 분의 일 이하의 데이터 전송 오류율을 제공합니다. 또한, 네트워크연구본부에서 개발한 시간확정 저지연·고신뢰 유선 네트워크 기술은 다양한 사용자 트래픽이 있는 경우, 실시간 전송이 필요한 데이터를 별도로 분리해 전송하는 기술 및 원거리 전송임에도 지연을 최소화하고 일정한 지연이 보장되도록 하는 전송 기술을 제공합니다. 이러한 5G 산업용 사물인터넷 기술과 유선 네트워크 기술을 활용해, 대전 ETRI 관제센터의 제어·감시 시스템과 경북 경산 스마트공장의 생산 설비가 약 280km 선로로 연결된 원격지임에도 불구하고 10밀리초(1/100초) 이내의 왕복 통신 지연을 제공함으로써 초당 100회 이상으로 원격에서 공장 설비의 제어·감시가 가능함을 선보였고, 핀란드 오울루 대학 관제센터의 제어·감시 시스템과 경북 경산 스마트공장의 생산 설비 간에는 수천~10,000km 선로로 연결된 원격지임에도 0.3초 정도의 왕복 통신 지연을 제공함으로써 초당 3회 정도로 해외에서 공장 설비의 제어/감시가 가능한 수준임을 보였습니다.
시연을 준비하는 과정이나
시연 중에 기억에 남는 에피소드가 있었나요?
저희 실의 수행과제는 5G 이동통신 기반 산업용 사물인터넷 기술 및 시스템 개발이라 국내외 원격지를 연결하는데 필요한 유선 네트워크 기술은 시연 범위에 포함되지 않았습니다. 하지만 통신미디어연구소 내 본부 간 협력을 통해 네트워크연구본부에서 개발한 유선 네트워크 기술을 활용할 수 있게 되어 5G 이동통신과 유선 네트워크의 저지연·고신뢰 통신기술이 융합된 의미 있는 시연 및 결과를 보여드릴 수 있었습니다. 또 국내의 KOREN이 서울, 대전, 대구 등 대도시 중심으로 구축되어 있어서 대구에서 경산 공장까지를 광케이블로 연결하는 데 어려움이 있었지만, KOREN 및 KT의 협조로 무사히 공장까지의 광네트워크 연결이 가능했습니다. 그리고 작년 말 대전-경산 간 연동 시연과 올해의 핀란드 오울루 및 대전-경산 간 연동 시연 모두 국내외 코로나 영향으로 일정에 차질이 발생하고 시연에 지장이 없을지 한동안 가슴 졸였던 시간들이 기억에 남는다고 할 수 있고, 그럼에도 무사히 시연을 마치게 되어 또한 감사하게 생각합니다.
이번 기술 개발의 기대효과는 무엇인가요?
한동안 4차 산업혁명이 국가 키워드가 되면서 스마트공장에 대한 관심이 고조되었고, 5G 이동통신과 타 산업과의 융합을 통한 생태계 활성화를 위해 5G 기반 스마트공장이 융합 생태계의 대표 사례로 주목을 받으면서 다양한 실증 및 사업들이 진행되고 있습니다. ETRI가 연구기관이기 때문에 국가 R&D를 통한 미래 비전을 제시하는 입장에서 이번 시연은 Local 5G 스마트공장을 넘어 미래형 원격 스마트공장 또는 원격 가상 스마트공장의 가능성을 보였다는 점에서 의미와 기대감을 갖게 할 수 있을 것 같습니다. 또한, 이번 시연에 활용된 저지연·고신뢰 5G 산업용 사물인터넷 및 유선 네트워크 통합 기술은 스마트공장뿐 아니라 실시간 서비스를 요구하는 vertical 산업 분야인 의료, 드론 등 무인 비행체, 자동차, 에너지, 국방, 공공안전 등의 실시간 원격 제어·감시를 위해서도 유용하게 활용될 수 있을 것으로 예상됩니다.
향후 실장님의 계획과 목표가 궁금합니다.
5G 산업용 사물인터넷 기술 사업화를 위해 과제의 공동연구기관인 중소기업에 기술 이전을 진행했고, 해당 중소기업은 삼성전자 외에 국내 기업으로는 최초로 5G 산업용 사물인터넷 단말 칩셋 및 모듈을 생산하여 상용화하려는 계획을 가지고 있습니다. 해당 중소기업과 올해부터 바우처 사업을 진행할 예정이며, 이를 통해 기술 사업화에서도 의미 있는 결과가 있기를 기대합니다. 또한 저지연·고신뢰 5G 기술 개발 결과를 활용해 올해부터 참여하는 6G 과제를 통해서 향후 실시간 저궤도 위성 IoT 기술 개발로의 확장도 가능할 것으로 생각됩니다.
