IN 모션 컨트롤 2010

모든 것을, 통합하고, 개척한다!

새로운 변화의 물결이 요동치고 있는 산업자동화, 산업자동화의 중심에서 역량을 강화한 모션 컨트롤, 이런 시장의 트랜드를 주도하는 주요업체들은 모든 것을 제공하는 토탈 솔루션, 기존 제품의 경계를 넘어서는 통합 솔루션, 그리고 새로운 시장의 개척을 위한 맞춤형 솔루션 등을 무기로 내세우고 있다. 모든 것을 제공하고, 기능들을 통합하고, 신분야를 개척하며 2010년 산업 자동화 패러다임을 주도한 모션 컨트롤 분야는 끊임없이 진화하고 있다.

글·이진수 기자(LJS@motioncontrol.co.kr)

모터
수요의 증가로 성장세 지속

최근 모터는 기술의 발전을 거듭해 소형화, 정밀화, 고효율화를 달성하며, 시장의 요구를 충족시켰다. 그 성과로 수요도 꾸준히 증가하고 있으며, 적용분야도 확장되고 있다. 특히 확실한 경계를 구축하고 있던 스텝 모터와 서보 모터는 경계가 사라지고 경쟁모드로 전환되면서 시장은 더욱 활성화 되었다. 이에 따라, 소비자는 단순한 선택사향을 넘어 제품의 성능과 가격 그리고 효율성까지 고려해 모터를 선택할 수 있게 되었다.

2010년 모터 시장은 지속적으로 고효율화 되어 효율이 높은 모터를 기본으로 소형화 및 경량화, 그리고 출력이 높은 모터의 수요가 증가했다. 특히 수동적인 단순 DC 모터/ DC 기어드 모터에서 벗어나 빠르고, 신뢰성이 높은 이더넷 기반의 다양한 통신이 지원되는 드라이브 일체형 모터의 수요가 점차 증가한 것으로 나타났다.

이런 시장상황에 대응해, 서보 모터는 용량은 줄이면서 감속기의 효율을 높여 시장의 요구에 맞혀 적용되고 있으며, 스텝 모터는 시장확대와 생존을 위해 기술적인 진화를 거듭하고 있는 것이다. 서보형과 일체형 스텝 모터들이 서보 모터를 대체하는 새로운 아이템으로 각광을 받으면서 신제품의 개발은 더욱 가속화될 전망이다.

한편 전자기기를 중심으로 급속한 진화를 거듭한 마이크로컨트롤러(MCU)가 끊임없는 기술의 진화로 산업분야까지 영향을 미치며, 모터 제어까지 그 역량을 확대하고 있다. 최근에는 고성능과 저가격화를 내세운 32비트 MCU가 시장을 주도하고 있다.

모터 분야에서는 고성능, 저가격화 실현을 전면에 내세운 엠씨테크, 일체형 모터의 차별화된 장점을 부각시킨 모터114, 모터와 앰프 그리고 컨트롤러 All-In One 서보 제품을 선보인 서보스타 등이 이목을 끈다. 엠씨테크는 기존 스테핑 모터가 가지고 있던 3개의 기구적 오차를 2개로 줄여 고토크 성능과 저가격화를 실현한 Moons’의 스테핑 모터를 무기로 본격적인 시장진출을 선언했다. 특히 엠씨테크는 효율적인 Moons’의 제품으로 연구개발, 생산설비 등을 통해 편리함은 물론 신속한 납기, 사용자 스펙사항 등 원활한 기술적인 대응을 위해 발빠르게 움직이고 있다.

AC, DC, BLDC 뿐만 아니라 스테핑 모터 및 일체형 스테핑 모터인 IMS 제품까지 취급하고 있는 모터114는 IMS 제품에 주력하고 있다. 모터114는 IMS의 클로즈 루프 일체형 제품과 일반 스테핑 모터를 서보화한 제품을 시장에 선보이며, IMS의 차별화된 성능을 부각시키고 신뢰성 확보와 시장확대를 위해 총력을 기울이고 있다.

서보스타는 ELMO와 자사의 기술력을 결합해 고객의 편의를 위한 어플리케이션을 만들고 혁신적인 제품으로 틈새시장을 창출하기 위해 ELMO 응용연구소를 설립했다. 그 첫 번째 결과물로 모터＋앰프＋컨트롤러 일체형의 All-In-One의 서보 제품을 선보였다. 현재 서보스타는 새로운 혁신을 위해 개방형 로봇 컨트롤러를 개발 중에 있으며, 향후 산업용 서보 외에도 건축, 조명, 엔터테인먼트, 게임 등 다양한 분야에서 새로운 시장을 창출할 계획이다.
 

감속기
치열한 경쟁구도 형성

감속기 시장은 적용분야의 다변화를 꾀하며, 제품의 고효율화를 달성했다. 특히 감속기 제품은 고효율화를 실현함으로써 첨단산업까지 그 적용분야를 지속적으로 확대하고 있다. 국내 업체들의 기술력이 향상되면서 치열한 경쟁구도가 형성됐으며, 혁신적인 제품들도 시장에 출시되고 있다.

서보시장의 최근 추세는 서보 모터의 용량은 줄이면서 감속기의 효율을 높이는 것이다. 즉, 서보 시스템의 성능은 높이면서 적은 공간에 큰 효율성을 가능하게 하기 위해 감속기를 사용하기 때문에, 감속기 시장은 지속적인 성장이 전망된다.

또한 국내 감속기에 대한 시장의 인식도 점점 좋아지고 있다. 국내 감속기의 가장 큰 강점인 가격과 빠른 납기와 더불어 성능면에서도 충족되고 있기 때문이다. 그러나 대만, 중국 등 신생 감속기 업체들이 저가격을 무기로 시장에 진출하고 있어 감속기 시장은 치열한 경쟁이 불가피할 것으로 예상된다. 감속기 분야에서는 유니버셜 타임의 서보용 감속기를 선보인 DKM과 고정밀 감속기의 결정체임을 강조하는 SPI/SPL 시리즈를 개발한 에스피지가 눈에 띈다.

DKM은 유니버셜 타입의 서보 감속기 ‘UniBox’가 향후 감속기 산업에서 혁신을 가져올 감속방식을 채택된 제품이 될 것을 기대하고 있다. 또한 차별화된 구조적 특성을 지닌 유니버셜 타입 서보 감속기가 협소한 공간에서 사용이 아주 용이한 높은 감속비를 제공하기 때문에 무한한 적용이 가능할 것을 예상하고 있다. 특히 DKM은 유니버셜 타입 서보 감속기 ‘UniBox’ 제품을 국내 시장은 물론 동남아, 일본, 유럽 시장까지 사업역량을 확대해 나가고 있다.

기어드 모터에 혼신의 힘을 기울여온 에스피지는 고정밀 감속기의 결정체임을 내세운 SPI/SPL 시리즈를 선보였다. SPI/SPL 시리즈는 서보 모터의 소형화, 경량화를 감안한 컴팩트화 설계, 기존 기종 대비 구조적으로 높은 토크 용량을 실현하여 폭넓은 다운 사이징이 가능한 성능을 제공한다. 또한 고강도 특수강 재질의 일체형 Ring Gear 및 입력 축, Sun 기어 양단지지, 축력 축 일체형 캐리어 설계구조로 인한 감속기의 강성을 극대화했으며, 90% 이상의 높은 전달 효율의 고효율을 자랑한다.
 

드라이브
하나의 시스템 위한 통합 제어

미래의 드라이브 시스템은 서보 뿐만 아니라 인버터, 스테핑 모터, 토크 모터, 리니어 모터 등 다양한 시스템을 하나의 시스템으로 또는 오픈 통신 프로토콜을 이용하여 제어하는 것이라 한다. 현재 서보 드라이브에 요구되는 기술상의 발전방향은 다양한 형태의 튜닝 기능, 유도형 모터와 영구자석형 모터의 통합 제어기능, EMI 억제, 엔코더 센서 활용에 의한 자동인식 기술의 기능 확대 등이 이슈가 되고 있다. 드라이브 분야에서 이목을 집중한 업체로 컨벡스, 파스텍, 그리고 국내 시장개척에 나선 엘모가 있다.

파스텍은 스텝 모터와 관련된 모든 제어 시스템의 라인업을 완료하고 새로운 영역으로 시장을 확장하고 있다. 특히 지난 모션 컨트롤 전시회에서는 기존 Ezi-SERVO 시리즈들 이 외에 다양한 액추에이터들과 결합된 유니트 제품들이 함께 선보여 파스텍의 의지를 볼 수 있었다. 파스텍은 중장기적으로 BLDC나 일반 서보 제품까지 역량을 확대할 예정이며, 파스텍의 최종 목표는 모션 제어기까지 개발함으로써 모션을 위한 모든 라인업을 갖추는 것임을 밝혔다.

국내외 저변확대에 나선 컨벡스는 범용제품과 대리점 체제구축으로 업계의 이목을 집중시켰다. 체계적인 대리적 체제를 구축한 컨벡스는 지난 5월부터 11개의 우수한 대리점을 운영함으로써 고객의 요구에 부흥하고 있다. 특히 드라이버와 모터의 세트화 판매에 따른 공격적인 서보 모터의 판매계획과 재고확보로 단납기 대응이 가능하게 한 전략이 주요했다. 컨벡스는 제어기 내장 서보형 스텝 제품을 개발하고 LED, LCD, 의료장비, 공작기계 등 분야의 확대를 계획하고 있다.

국내 시장개척에 나선 Elmo Motion Control은 뛰어난 기술력을 기반으로한 우수한 성능의 제품을 지속적으로 시장에 선보이고 있다. Elmo Motion Control은 일반 산업과 밀리터리 어플리케이션을 위한 아주 작고 높은 파워 밀도를 가진 디지털 서보 드라이브와 아날로그 앰프의 개발에 20년 이상의 경험을 가지고 있다. 엘모의 제품은 혁신적이고 네트워크 컨트롤러와 EtherCAT 솔루션을 다양한 범주로 포함하고 있다.
 

모션 컨트롤
융합, 고성능 모션, 솔루션 기반

모션 컨트롤 시스템은 통합이란 열풍으로 제품의 경계가 사라졌으며, 시스템 통합은 필수 요소가 되고 있었다. 네트워크 기술의 급속한 발전은 이런 시장의 트랜드를 더욱 가속화시키고 있다. 이와 더불어 기존 PLC가 주도해온 모션 컨트롤러 시장에 PC 기반의 솔루션이 증가하는 새로운 바람도 불었다.

2010년 컨트롤러 시장의 트랜드는 융합, 고성능 모션, 솔루션 기반 등 세 가지 정도로 요약할 수 있다. 모션 컨트롤러의 예를 들면, PC 기반형, PLC 기반형, RTOS 기반 등 각영역의 구분없이 통합되고 있다. 특히 모션을 컨트롤하기 위해 보다 복잡하고 고성능의 모션 기능이 필요하게 되었다. 모션 컨트롤 분야에 있어서는 많은 제품과 업체들이 있지만 모션과 비전이 융합되는 시장상황을 단적을 보여준 제품과 새로운 마케팅 전략으로 국내 시장에 새로운 바람을 일으킬 업체를 소개한다.

고성능 메카트로닉스의 해답을 제시하기 위해 보쉬렉스로스는 새로운 전략을 시장에 소개하고 있다. 보쉬렉스로스가 시장과 고객, 그리고 시스템을 중심으로 조직을 개편하고 적극적인 마케팅을 펼치고 있는 것. 보쉬렉스로스코리아는 시스템 파트너 기업들을 선정하고 있으며, 시스템 파트너 업체는 보쉬렉스로스코리아에게 기술 공개와 공유, 그리고 기술의 이전까지 많은 이점을 제공받게 된다.

최근 ACSMotionControl은 EtherCAT 기반의 다축 모션 제어 솔루션을 선보였다. 이 제품은 기존 제어기당 8축 제어에 대한 부분을 극복하기 위하여 1년여에 걸쳐 개발한 제품이다. EtherCAT 네트워크 시스템으로 되어 있는 각 축은 20kHz 샘플링 및 서보 업데이트 시간으로 전체 동기화가 가능하며, EtherCAT을 이용하여 EtherCAT 3rd party 제품과 연동이 자유롭다는 장점을 가지게 되었다. 또한 다양한 Drive Module의 추가적인 개발로 거의 모든 모터의 구동이 가능하게 되었다.

경쟁력 있는 제품공급에 주력하며, 대형 프로젝트에 집중하고 있는 대곤 코퍼레이션은 지난 모션 컨트롤 전시회에서 기존의 Deltatau사의 Turbo PMAC(UMAC) 제품보다 한층 업그레이드된 POWER PMAC을 선보였다. POWER PMAC은 UMAC 축 카드 및 시스템을 그대로 사용할 수도 있으며, 새로운 DSP GATE3으로 구성된 축 카드 이용 시 향상된 하드웨어를 100% 사용할 수 있다. 특히 기존의 모션 코드 및 C/C++ 언어에 대응 가능한 컴파일러 탑재로 한층 진화된 PID 알고리즘, 비전 보드를 장착할 수 있는 PCI Express 확장포트 제공으로 모션과 연계처리가 가능한 기능을 주목해야 한다.

다양한 분야를 아우르며
산업 자동화의 기반을 이룬다

산업용 네트워크 기술은 상위 시스템에서 하위 컨트롤러까지 수직적인 통합이 가능한 이더넷 기반의 기술들이 시장을 주도하고 있다. 다양한 장점을 지닌 이더넷 기반의 산업용 네트워크는 기존 필드버스와 같은 상호호환성과 기존 네트워크와의 상호운용성에 대한 문제로 시장확대를 위한 과도기를 거치고 있다.

머신 비전 시장의 성장 가능성이 가능성을 넘어 수요폭발이라는 현실로 다가왔다. 반도체와 전기전자 분야를 중심으로 발전해온 국내 머신 비전 시장은 반도체 산업의 투자가 지연되고 기대했던 FPD 분야의 실질적인 투자가 이뤄지지 않으면서 침체기를 겪었다. 시련을 극복하기 위해 머신 비전 업체들은 식품, 약품, 화장품 이른바 3품 업계를 비롯한 포장, 의료, 솔라 등 다양한 분야로 시장확장을 위해 노력해 왔다. 이러한 노력의 결실로 다양한 어플리케이션 분야에서 머신 비전의 수요가 증가되고 있으며, 특히 주요 시장인 반도체, FPD 분야에서의 수요가 증가되면서 머신 비전 시장은 새로운 호황기를 맞이하고 있다.

자동차와 반도체 분야에서 성장을 지속해온 LM가이드와 볼 스크류 분야도 새로운 호황기를 맞고 있다. 특히 블루오션으로 떠오른 LED, 풍력, 태양광 등의 분야로 진출하고 있어 시장의 선점을 위해 업체들간의 경쟁이 치열해지고 있다.

수요와 시장의 요구에 따라 다양한 분야에서 발전한 인코더 제품은 안정성, 정밀성, 유연성 등 지속적으로 향상된 성능으로 시장의 요구를 충족시키고 있다. 최근의 인코더는 위치 제어를 위한 피드백 수준을 넘어서 자기정보, 파라미터, 전원공급 상태 등 상위 시스템과 원활히 소통하며, 위험 상황에 대처할 수 있는 기능까지 갖춘 똑똑하고 능력있는 인코더로 진화했다.