[애틀러스리뷰] 5G 시대가 열리고 초고속과 저지연이 특징인 5G 네트워크에 걸맞는 서비스에 대한 관심도 높아지고 있는 가운데, 국내외적으로 ‘스마트 팩토리’가 5G 주요 분야가 될 것이라는 지적이 있다.

다양한 산업, 특히 제조업 분야에서 중요성이 높아지는 데이터의 생성, 처리, 활용은 물론, 다양한 관리 업무들을 모바일로 처리함으로써, 생산성을 높일 수 있을 것이라는 기대가 있기 때문이다.

특히 최근에는 5G의 산업용 네트워크 용도 중에서도 특정 기업의 특정 시설을 위해 별도로 구축되는 사설망(private networks) 형태의 스마트 팩토리 구축 시도가 나타나 주목을 받고 있다.

 

사설망의 개요 및 스마트 팩토리와의 관계

사설망은 이통사들이 일반 소비자들이나 가입자들을 대상으로 서비스를 제공하기 위해 구축한 기존의 이통망과 달리, 특정 지역이나 시설에서의 모바일 서비스 수요에 대응하기 위해 별도로 구축된 네트워크를 의미한다.

또한 ‘스마트 팩토리’는 ICT 기술이 접목된 네트워크, 인프라와 기술, 장비들을 생산 시설이나 업무, 또는 여기에 투입되는 사람이나 장비에 탑재하게 함으로써, 이를 통해 생성되는 데이터를 기반으로 다양한 업무를 처리함으로써, 효율성과 가용성, 유연성을 개선하고 결국, 기업과 산업의 생산성을 높이고 쾌적하고 안전한 생산 환경을 갖춘 생산 시설과 일련의 공정을 의미한다고 할 수 있다.

그리고 스마트 팩토리에서의 사설망은 생산시설에서의 데이터 생성과 처리, 관리 및 장비의 운용과 관리 등을 위해 활용되는 산업 또는 기업 전용 네트워크를 말한다.

칩셋 업체 퀄컴에 의하면, 사설 이동통신망은 이통사가 운영하는 기존의 전통적인 이동통신망 대비 다음과 같은 4가지 특징을 띠고 있다. 1) 인프라 운영 업체나 시설 업체가 자체적으로 운영, 2)특정 목적의 전용 시설과 인프라 용도로만 활용, 3) 전용 시설만을 커버하는 한정된 로컬 커버리지로 구성, 4) 전용 시설에서 이용하는 서비스에 최적화

 

또한 일반 이동통신망과 연동될 수 있는 통합형 사설망이 있는가 하면, 일반망과는 완전히 분리되어 있는 독립형 사설망의 개념도 있는데, 산업과 기업의 상황에 따라, 또는 네트워크 구축 환경에 따라, 유연하게 적용될 수 있는 산업용 이동통신 인프라의 개념으로 변화하고 있는 것으로 볼 수 있다.

 

그리고 최근에는 5G 네트워크를 활용하는 스마트 팩토리에 대한 연구와 업체간 협력이 진행되고 있다. 2019년 5월 산업용 5G 협력을 위해 발족한 ‘5G-ACIA(5G Alliance for Connected Industries and Automation)’가 발표한 자료에 의하면, 스마트 팩토리에서는 일반 생산 시설과 비교하여, 1) 고성능 무선브로드밴드 인프라(Enhanced mobile broadband), 2) 고신뢰도-저지연 커뮤니케이션(Ultra-reliable and low latency comm.), 3) 대용량의 머신 타입의 커뮤니케이션(Massive machine type comm.)에 대한 수요가 존재한다.

또한 5G 네트워크가 재고관리, 무인운반차(Automated Guided Vehicle, AGV), 조립라인, 센서, 로봇 모션 컨트롤, 재고관리, 배송 관리 등의 다양한 스마트 팩토리 영역에서 활용될 수 있으며, 5G 네트워크가 스마트 팩토리의 중심에서 다양한 생산 리인의 가동을 실시간으로 모니터링하는 네트워크 및 플랫폼 허브로 역할을 하게 된다. 각 스마트 팩토리는 5G 사설망을 통해 접속되는 클라우드를 기반으로 다른 스마트 팩토리와 연계될 수 있다.

 

물론, 스마트 팩토리에서 활용되는 5G 네트워크가 모두 사설망으로 진행되는 것은 아닐 것이다. 5G의 기술적 특성상 일반 5G 이통망에서 네트워크 슬라이싱 기술을 도입하여 산업용으로 활용할 수도 있다.

그러나 기본적으로 로봇과 자동화가 중심이 되고, 즉각적이고 실시간 데이터 생성과 공유가 모든 공정에서 지속적으로 구현되어야 하는 스마트 팩토리에서는 초고속 저지연의 5G를 활용한 별도의 사설망 구축이 적합하다. ‘5G 네트워크-스마트 팩토리-사설망’이 미래 산업용 이동통신 시장에서 긴밀하게 연계되어 있다고 볼 수 있는 것이다.

 

사설망 시장규모, 업계 관심 증가로 연평균 10% 성장 전망

업계와 시장조사기관들은 향후 10년간 LTE와 5G 기반 사설망 관련 서비스, 네트워크, 디바이스 시장이 지속적으로 성장할 것으로 보고 있는데, 특히 5G가 갖고 있는 ‘초안정-저지연 커뮤니케이션(Ultra-Reliable Low Latency Communication, URLLC)’ 특성 때문에 5G 사설망을 도입하는 기업과 산업이 증가할 것으로 분석하고 있다.

올해 2월 미국 통신전문 시장조사업체인 모바일 엑스퍼트(Mobile Expert)는 네트워크-디바이스-서비스를 포함한 전세계 사설 LTE 및 5G 시장이 2018년부터 연평균 10%로 성장하여, 2024년에는 시장 규모가 34억달러에 달할 것으로 전망했다.

 

 

모바일 엑스퍼트는 오일/가스, 유틸리티, 공공기관, 제조업 등이 IoT 센서와 데이터 분석 등 스마트 팩토리 구축을 이유로 사설망 구축을 검토할 것이며, 향후 5년간 5G 보다는 LTE를 선호하겠지만, URLLC 기능이 탑재된 5G 표준이 나오는 시점부터는 스마트 팩토리용 사설망 시장에서 5G의 비중이 높아질 것이라고 전망했다.

스마트 팩토리가 성장이 예상되는 유망 영역이라는 점은 다양한 시장보고서에서도 제기되고 있는데, 미국 마켓인텔리전스 기관인 모도 인텔리전스(Mordor intelligence)의 전망에 의하면, 전세계 스마트 팩토리 시장은 2018년 2,310억달러에서 연평균 9.2%로 성장하면서, 2024년에는 3,913억달러 규모로 확대될 것으로 예상된다.

또한 올해 6월에 발표된 마켓리서치퓨처(Market Research Future)의 스마트 팩토리 시장 전망 보고서에서도 전세계 스마트 팩토리 시장이 2017년에서 2023년간 연평균 11.7% 성장할 것이며, 분야별로는 스마트 팩토리 하드웨어 시장이 가장 큰 비중을 차지하고, 연평균 13.6% 성장하면서 전체 스마트 팩토리 시장 성장을 견인할 것으로 전망했다.

조사업체에 따라 구체적인 수치에는 차이가 있지만, LTE 또는 5G 기반의 스마트 팩토리 시장 규모가 엄청난 성장률을 보일 것이라는 점에서는 일치하는 것이다. 국내에서도 SK텔레콤과 KT, LG유플러스 등 통신 3사는 5G의 핵심 영역으로 스마트 팩토리를 지목하고 있다. 그리고 이 같은 성장에서 5G 기반의 사설망이 중요한 역할을 할 것임은 당연하다.