엣지 계기란 무엇인가요?

엣지 계기에 대해 자세히 알아보기 전에 먼저 기본 개념을 살펴보겠습니다. OT와 IT는 정확히 무엇을 의미할까요?

IT는 정보 기술(Information Technology)을 의미합니다. 산업 환경에서 IT는 플랜트 내 모든 컴퓨터, 인터넷 및 인트라넷 인프라, 데이터 저장소 그리고 전자 데이터 교환이 안전하게 이루어지도록 보장하는 역할을 담당합니다.

반면 OT는 운영 기술(Operational Technology)을 의미합니다. OT는 현장 계기, 산업 제어 시스템, 모니터링 장비 등으로 이루어진 네트워크로, 프로세스 데이터가 교환되는 영역입니다. 오늘날 산업용 사물인터넷(IIoT)의 등장으로 OT와 IT는 점점 융합되고 있습니다.

현장 계기들은 인터넷을 통해 분석을 위한 데이터를 제공하고, 그 결과는 클라우드 컴퓨팅을 통해 간단한 대시보드에 표시됩니다. 따라서 제어 시스템에서 직접 데이터를 수집할 필요가 없습니다.

과거에는 OT가 실제 네트워크 기술이 아니었습니다. 현장에는 네트워킹이 존재하지 않았고, 대부분의 정보는 아날로그 신호를 통해 전달되었습니다. 오늘날에도 4-20 mA 신호는 여전히 많이 사용됩니다.

이후 몇 가지 독점 프로토콜이 OT 레벨에서 등장하면서 제어 시스템과 스마트 현장 계기 간의 디지털 통신이 가능해졌습니다.

오늘날의 현장 환경은 과거와 다릅니다. 이제는 이더넷 기반의 디지털 프로토콜이 스마트 센서들을 제어 시스템과 인터넷에 연결합니다. 또한 Bluetooth®나 WirelessHART 같은 프로토콜을 사용하는 무선 센서도 존재합니다. 무선 연결은 데이터를 수집하고 클라우드 컴퓨팅에 통합하는 가장 쉬운 방법 중 하나입니다.

OT와 IT의 융합으로 새로운 가능성과 함께 새로운 우려도 생겨났습니다. 클라우드 컴퓨팅을 이용하면 OT/IT를 통해 고급 데이터 분석을 지원하는 효율적인 모니터링 솔루션을 구축할 수 있으며, 플랜트 어디에서든 간단한 대시보드를 통해 정보를 확인할 수 있습니다. 보안 측면에서는 공급업체들이 현장과 클라우드 컴퓨팅 간에 높은 수준의 안전하고 신뢰성 높은 연결을 제공하여 데이터 유출을 방지하기 위해 노력하고 있습니다.

플랜트에 HART 통신 네트워크가 있고 프로세스에 영향을 주지 않으면서 데이터에 접근하는 방법을 고민하고 있다면 엣지 계기가 그 해답입니다. 엣지 계기는 로컬 영역 네트워크(LAN)를 외부 및 광역 네트워크(WAN)에 연결하는 역할을 하는 네트워크 구성 요소로, 이를 통해 어디에서든 데이터를 수집할 수 있습니다. 또한 독점 네트워크 혹은 비독점 네트워크 여부에 관계없이 엣지 계기는 로컬 정보를 외부 네트워크로 제공하는 역할을 합니다. 서로 다른 프로토콜이 존재할 경우 이 정보를 변환하여 두 네트워크 경계 간의 연결을 가능하게 합니다.

클라우드 컴퓨팅 애플리케이션에는 스마트 계기의 모든 데이터가 입력되어야 합니다. 사용하려는 서비스에 따라 앱을 사용해 데이터를 수집한 다음 필요한 디지털 트윈을 생성해 수동으로 이를 수행할 수도 있습니다. 그러나 진단 분석이나 자동 데이터 수집을 위해서는 현장 네트워크와 클라우드 컴퓨팅 간의 안전한 연결을 제공하는 엣지 계기가 필요합니다.

엣지 계기와 클라우드 컴퓨팅을 사용해 프로세스 값을 모니터링하던 중에 엣지 계기와 클라우드를 연결하는 인터넷 연결이 끊어진다면 어떻게 될까요? 실제로는 아무 일도 일어나지 않습니다. 연결이 복구될 때까지 엣지 계기가 모든 정보를 저장하기 때문에 프로세스 데이터가 손실되지 않습니다.

다만 모든 엣지 계기가 로컬 저장 기능을 제공하는 것은 아닙니다. 이 기능의 필요 여부는 플랜트에 구현하려는 애플리케이션과 서비스에 따라 달라지며, 상황에 맞게 올바르게 선택할 경우 동일한 이점을 제공합니다.

엣지 계기에 관한 모든 사실을 고려해보면, 엣지 계기는 통신에서 간편한 통합과 높은 수준의 보안을 제공한다는 사실을 알 수 있습니다. 또한 데이터 전송을 위해 두 번째 채널을 열기 때문에 프로세스 제어 시스템에는 아무런 영향도 미치지 않습니다.