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기술동향 <기술동향: 네트워크>Ethernet APL(Advanced Physical Layer)

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작성자 댓글 0건 조회 128회 작성일 20-06-10 14:33

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그림 1. APL 개발에 참여한 프로세스계장 메이커들

 

Ethernet-APL(Advanced Physical Layer)은 그간 프로세스계장에서 전/공 아날로그신호와 병용하여 약 20여년부터 사용해 오던 필드버스(Fieldbus)의 기본에서, 몇 가지 진보된 조건을 갖추게 되면서 완벽한 디지털 통신이 가능하게 되었다. 궁극적으로는 프로세스계장이라는 카테고리 안에 포함되어 있기는 하지만, 19452차 세계대전 이후 현재까지 세계 표준으로 사용해오던 아날로그 개념에서 완전 탈피하기 위해, 세계 유수의 프로세스 계장 기업이 거의 망라된 대규모의 연합이 이루어졌다. 그 중 세계 3대 산업통신 프로토콜 기관인 필드컴그룹[Hart-IP], 오디브이에이[EtherNet/IP], 피아이 인터내셔널[PROFIBUS &FROFINET]이 주도하여, 201911월 독일 아케마(ACHEMA) 전시회에서 ‘Ethernet to the Field’라는 이름의 APL 개발 백서(APL의 기본 스펙이 담겨진 매뉴얼)를 발표하였다


54898f8f1f4cf4ee33b43106d8a07868_1591767094_9.png그림 2. 필드컴 그룹[Hart-IP], 오디브이에이[EtherNet/IP], 피아이 인터내셔널[PROFIBUS &FROFINET]

   

 

이제 프로세스계장분야에서는 필드버스Fieldbus 시대가 가고, 새롭게 ‘Ethernet to the Field’시대가 열렸다고 보아야 한다. 아날로그계장의 시대가 끝나고 디지털계장의 시대가 활짝 열린 것이다.

아직 아무도 이야기하지 않지만 프로세스계장의 대마로 불리는 DCS도 이제 개인 또는 기업에 직접 판매하기보다는 클라우드로 렌탈하려 하지 않을까 예측해 본다.




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그림 3. Ethernet to the Field


 그간 필드버스통신은 OSI 7 Layer중 물리계층에서 주로 사용되었다. APL 역시 물리계층을 사용하지만, 필드버스와는 용도가 좀 다른 것 같다. 필드버스는 자동화 분야 전반에 걸쳐 사용 가능하며 그 종류도 다양하다. 그러나 APL은 오직 프로세스계장 분야에만 사용하는 전용선으로 보아도 무방하다. 필드버스에서 진일보된 내용이 들어있는 것이 APL이다. 아래에서 설명을 하겠지만, 요약하면 순수한 이더넷에 몇 가지 장점을 추가해 놓았다고 볼 수 있다. 특히 IEEE가 주도하는 802.3cg를 기반으로 하고 있다. 현장의 말단 센서(온도/압력/유량/레벨/중량 등)에서부터 클라우드에 이르기까지, 사용 가능한 프로세스 산업의 요구 사항을 위해 특별히 2022년까지 개발을 약정한, 이더넷 통신 기술의 물리 계층에 고급기능을 첨가하는 것으로 개발 위원회에서 공동 발표를 한 것이다.


이러한 의미로 물리계층 앞에 고급이란 뜻의 Advanced(고급)+Physical Layer(물리계층)=APL[Advanced Physical Layer(고급물리계층)]이라는 용어가 탄생을 한 것이다. 그런데 여기서 중요한 사실은 고급 물리계층의 본질은 그 바탕이 이더넷(Ethernet)이란 사실이다. , Ethernet-APL의 개발 이유는 단순 물리계층에서 고급 조건에 해당하는 고속의 장거리 가능통신(1,000m)/단일 트위스트 페어(2)의 인터넷 케이블/폭발-위험지역(Hazardous Area) 내 전원 및 통신신호 공급/본질 안전(Intrinsic Safety) 사용을 위한 보호 조치로 고급 몇 가지 고급 사양을 추가한 것이다. Ethernet-APL은 까다로운 산업 응용 분야를 위해 특별히 설계된 이더넷 표준의 일부이기 때문에 높은 수준의 견고성을 제공해야 하며, 더욱이 안정성에서도 높은 수준을 유지해야 할 것이다


이더넷은 일반 ICT정보기술 분야에서 오랫동안 표준 통신으로 사용되어 온 기술이며, 산업용 이더넷을 제조 및 프로세스 계장산업 분야에서 사용되는 표준으로 설정한 것이다. Ethernet-APL은 링크를 제공하고 통합 이더넷 통신망을 현장의 계측기기까지 도달하도록 설계하고 있으며, 2022년까지 필드컴그룹[Hart-IP], 오디브이에이[EtherNet/IP], 피아이 인터내셔날[PROFIBUS &FROFINET]의 개발팀들과 메이저 프로세스계장 메이커들도 일부 참여할 것이다. 이외에도 ODVA협회의 신규 회원인 EMERSON, HONEYWELL, 기존 회원인 INVENSYS(슈나이더 일렉트릭)APL에 적극 참여할 것으로 보인다.


사전 작업으로 IEEE위원회, IS위원회, IEC등의 승인을 받았으며, 테스트 베드로 독일의 바스프 신규공장도 협력하고 있다. 이미 테스트 중에 있으며, 그 성과는 매우 양호한 것으로 알려지고 있다. APL 개발로 인한 경제적 파급 영향은 예측이긴 하지만, 국내에는 약 1조원 시장, 세계 시장은 1,000억 달러 시장으로 파악되고 있다. 세계경제가 COVID-19로 어렵겠지만, 2022APL이 전격 발표되면 전 세계 프로세스 계장시장은 요동칠 것으로 전망한다.

이제 Ethernet-APL을 다음과 같이 요약해 보도록 한다.

 

..(후략)


 

조익영 / ODVA TAG KOREA [Korea Activity Manager]

  본 기사는 2020년 6월호에 게재되었습니다. 


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