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디지털 전환의 핵심, 산업용 PC시장을 전망하다

(1)산업용 PC 시장 

시장조사기관 마켓앤마켓(Markets and Markets)의 통계에 따르면, 글로벌 산업용 PC 시장은 44억 달러 규모까지 성장하고, 2025년에는 57억 달러 규모까지 성장해, CAGR(연평균 성장률) 5.4%를 기록할 전망입니다.

산업용PC 시장의 성장은 IoT 시장과도 연관이 있다. 기존 제조업에서 디지털 전환이 이뤄지면서, 산업용PC의 수요도 증가하고 있습니다. 마켓앤마켓은 IIoT 시장과 산업용 PC 시장이 제조업의 디지털화를 표명하고 있으며, 이 둘은 비슷한 증감추세를 보일 것이라고 전망했습니다.

산업용PC 시장을 가장 많이 점유하고 있는 지역은 북아메리카, 가장 빠르게 성장하고 있는 지역은 아시아 태평양(APAC) 지역인 것으로 나타났습니다. 관련 보도에 따르면, 북아메리카 기업은 산업용 PC 시장에 가장 먼저 뛰어들었으며, 때문에 시장을 더 많이 점유할 수 있었습니다. 또한, APAC 지역의 경우에는 중국과 인도에 대규모 생산기지가 있어, 그 성장이 더욱 가속화되고 있습니다. 특히, APAC은 급속한 산업화와 에너지, 전력 분야에 대한 인프라 투자 확대, APAC 산업용 PC 시장 진출을 부추기는 정부 정책 호조 등으로 성장세가 더욱 가속화될 전망입니다.

(2)HMI(Human-Machine Interface)와 산업용 PC의 차이점

HMI는 휴먼 머신 인터페이스(Human Machine Interface)로 자동화 생산 라인의 장비를 제어하는 다양한 컨트롤러들의 제어/작동 데이터 화면을 작업자가 직관적으로 인지할 수 있도록 보여주는 터치 스크린, 제조현장의 장비단에서 주로 사용합니다. 그러나 HMI로는 더 다양하고 복잡하고 무거운 어플리케이션 구동을 원하는 고객들의 니즈를 채울 수 없습니다. 고객의 늘어나는 니즈에 부합할 수 있는 것은 산업용 패널컴퓨터입니다. 열악한 산업현장에서의 패널컴퓨터의 사용은 아주 어려운 선택일 수 있으나 최근 고성능 팬리스 CPU 및 SSD 보급 확산, 하드웨어의 생존성을 지원하는 여러 가지 어플리케이션들로 인해 HMI 기기의 새로운 대안이 되고 있습니다. 고성능의 기능 및 다양한 인터페이스를 요구하는 현장에서 산업용 PC를 사용하면 다양한 유연성에 대응하고, HMI보다 높은 컴퓨팅 성능을 제공하기 때문에 복잡한 작업을 더 쉽게 관리할 수 있어 전체 생산 라인 또는 전체 제어 시스템에서 사용됩니다.

(3)산업용 PC의 특징

4차 산업혁명으로 인한 디지털화, 산업용 사물인터넷(IIoT), 엣지 컴퓨팅의 확대로 다양한 산업 현장에서 복잡한 데이터의 관리와 유연성에 대한 요구가 커지고 있습니다. 이에 따라 자동화 작업을 위한 기계 또는 시스템을 제어하고 모니터링할 수 있는 산업용 PC에 대한 수요도 함께 증가하고 있습니다. 

산업용 PC란 일반 오피스용(OA, Office Automation) PC와 달리, 산업 현장에 사용하기 최적화된 PC를 말합니다. 사양이나 OS(Operating System)는 일반 오피스용 PC와 같지만, 내구성이나 신뢰성 면에서 큰 차이가 있습니다. 하나의 보드에 모든 것이 들어가 있는 올인원(All-in-One) 설계로 확장과 유지 보수가 쉽고, 충격이나 진동에 의한 피해를 줄이기 위해 일체형으로 구성되어 있으며, 안정적인 전원공급 시스템을 갖추고 있습니다. 이렇듯, 365일 1년 내내 가동되어야 하는 산업용 PC의 경우에는 부품이 특히 안정적이고 제품의 수명이 긴 것이 큰 특징입니다.

(4)산업용PC 적용 사업분야 

산업용 PC는 자동차, 석유 가스, 항공 우주 방산 등의 특수분야, 화학, 에너지 산업에서 많이 쓰이고 있습니다. 자동차 생산 공장을 예로 들면 자동차 차체를 생산하는 공장은 먼지, 진동 등의 환경에 24시간 노출되어 있습니다. 생산 공장은 쉬지 않고 돌아가기 때문에 현장에서의 산업용 PC는 24시간 365일 작동됩니다. 자동화된 생산 라인의 경우 PC의 고장으로 인하여 생산이 정지되었을 때에 발생할 수 있는 막대한 손실 때문에 산업용 PC의 사용은 필수적입니다. 

(5)반도체 시장 전망과 산업용 PC의 성장

5G, 인공지능, 자율주행, 클라우드 등의 수요 증가에 따라서 반도체 시장은 ‘슈퍼사이클(장기 초호황)’이 올 것으로 예상되고 있으며, Covid-19으로 인해 디지털 환경이 활성화되면서 IT 핵심 부품인 반도체 수급으로 이어져서 반도체 수요의 장기적인 성장세는 Covid-19 이전보다 높아지고 가속화될 것입니다.

세계반도체시장통계기구(WSTS)가 발표한 보고서에 따르면 올해 전 세계 반도체 시장 매출 규모는 2020년보다 8.4% 증가한 4694억달러(약 510조원)에 달할 것으로 전망했으며, 이는 지난 6월 6.2% 증가할 것으로 예상한 수치에서 2.2%포인트 상향 조정된 것입니다. WSTS는 2021년 세계 반도체 시장 매출 규모는 4694억 달러(약 510조원)로, 그 중 메모리 반도체 시장은 2020년대비 13.3% 성장될 것으로 전망하고 있습니다.

산업용 컴퓨터는 다양한 산업 분야에서 컴퓨팅 어플리케이션을 수행할 수 있도록 설계된 견고한 시스템으로, 반도체 시장은 더 정밀한 작업이나 제조가 요구되므로 산업용 PC 가 사용되는 주요 산업군입니다. 반도체의 경우는 I/O나 모션 등의 카드를 많이 사용하기 때문에 속도가 중요하고, 클린룸의 경우는 먼지 등 이물질이 들어가지 않도록 FANLESS 장비를 선호합니다. 따라서 올해 예견된 반도체 시장의 ‘슈퍼사이클’과 산업용 PC시장은 동반 성장할 것으로 예상됩니다

반도체 시장은 산업용 PC(Industrial PC, 이하 IPC)가 적용되는 주요 산업군으로, 반도체 라인에서 장비단은 HMI가 사용되고 IPC는 전체 생산라인이나 전체 제어 시스템에서 사용됩니다. 반도체는 24시간 가동되는 장비의 연속 작동을 위해서 문제가 생겼을 때 다른 HDD 가 즉각 사용될 수 있도록 HDD를 이중화 하고자 하는 니즈가 높습니다. 

또한, 반도체 분야에서 컨트롤 수요가 과거 대부분 PLC(Programmable Logic Controller) 베이스였던 것이 최근 들어 PC 베이스 및 PLC 베이스가 각각 절반 정도의 비중을 차지할 만큼 PC 베이스의 수요가 늘어나고 있습니다. PLC에서 데이터 분석 및 통계화를 하는 데는 한계가 있기 때문에, PC 베이스로 수요가 전환되고 있습니다. 특히, 화면도 전용 작화 툴이 아닌 윈도 베이스의 작화 툴의 사용이 늘어나고 있으며, 임베디드 PC의 경우도 단순한 어플리케이션을 중심으로 수요가 늘어나고 있습니다. 

이외에도 산업용 IoT에 대한 수요의 증가와 제조업의 디지털화로의 전환, 여러 산업의 엄격한 규제 요건들로 인해서 산업용 PC 시장은 증가할 것으로 보이며, 마켓앤마켓 리서치에 따르면, 글로벌 산업용 PC 시장은 2020년 44억 달러 규모일 것으로 예상하며, 2025년에는 57억 달러까지 성장해, CAGR(연평균 성장률) 5.4%를 기록할 전망입니다. 

슈나이더 프로페이스 산업용 PC, PS6000 소개

스마트 제조, 디지털화, IIoT, 엣지 컴퓨팅을 통해 데이터 관리 및 유연성이 점점 요구되고 있습니다. PS6000 시리즈는 HMI(Human-Machine Interface) 장치로, 자동화 작업을 위한 시스템과 기계를 제어·모니터링 할 수 있는 산업용 PC를 뜻합니다. 애플리케이션, 다양한 소프트웨어 사용, 시스템 구조, 운영 효율, 데이터 전달 등 다양한 요구사항을 해결하기 위한 PC 기반의 아키텍처를 구축하여 성능, 속도, 가격경쟁력을 갖춘 반도체 장비에 최적화된 제품으로 디지털 전환을 위한 새로운 경험을 통해 유연성, 가시성, 신뢰성을 제공합니다.

<PS6000 시리즈의 모듈식 장치 (ⓒ 슈나이더 일렉트릭)>

• 고객의 요구에 부합하는 ‘HMI 디자인 커스터마이징’ 

- Core i3-8145UE, Celeron 4305UE, I5-8385UE, i7-8665UE; 4가지 타입의 CPU와 7가지의 디스플레이가 있어 고객이 작업 환경에 따라 구성품을 선택할 수 있으며 HDD, SSD, 메모리 등의 용량도 자유롭게 선택해 장착할 수 있습니다.

- HMI 전면에 카메라를 부착하거나, 특수한 환경에 적합한 제품을 생산하거나, 고객사의 로고를 삽입하는 등 고객의 요청에 대응이 가능합니다 

- UHD(4K)를 지원하여 뛰어난 성능과 향상된 처리속도를 통해 반도체 라인의 현장 작업자들이 보다 직관적으로 작업을 진행할 수 있습니다.

• 디스플레이 터치 모드 변경가능

작업장마다 상황이 다르듯이 작업자의 상황을 고려해 디스플레이 터치를 ‘기본 모드’, 장갑을 벗지 않고 사용이 가능한 ‘글로브 모드’와 ‘워터 모드’ 등으로 상황에 맞춰 유연하게 변경할 수 있습니다. 특히 클린룸 안에서 장갑을 벗지 않고 사용이 가능한 ‘글러브 모드’ 를 통해 엔지니어와 운영자에게 편의성을 제공합니다.

• 프로페이스의 글로벌 지원

세계 최초로 HMI를 개발한 ‘프로페이스’의 전문가와 함께 지속가능한 비즈니스를 이어갈 수 있습니다. 포트폴리오 전반에 걸친 장기간의 가용성을 보장하고, 제품 전체 수명 주기에 걸쳐서 슈나이더 일렉트릭 전문 엔지니어를 통한 상시 모니터링을 지원합니다. 

사용자에 따라 다양한 편의성을 제공하는 PS 6000

PS6000은 시스템을 설계부터 시운전까지 진행하는 엔지니어, 자동화 설비를 직접 운영하는 운영자와 생산 관리자, 유지 보수 전문가까지 사용자에 따라 다양한 편의성을 제공하고 있습니다. 

• 자동화 엔지니어를 위한 새로운 경험

1) 다양한 공급업체의 소프트웨어를 장치 및 네트워크에 직접 연결 

시스템에 원격으로 안전하게 액세스할 수 있는 즉시 사용 가능한 내장 HMI 서비스

3) 특정 고객의 요구에 맞는 맞춤형 HMI 서비스를 제공

4) 다양한 HMI Specialist 서비스 및 지원으로 손쉬운 개발

5) Lite SCADA 사전에 설치된 번들(Bundle) 솔루션으로 시간과 비용 절감

• 운영자 및 생산 관리자를 위한 새로운 경험

1) Blue Open Studio와 함께 HMI 소프트웨어 리더의 애플리케이션 통합

2) 비즈니스 인텔리전스 대시보드를 사용해 사용자 니즈별로 맞춤화된 대시보드를 제공

(생산라인/컨트롤타워/안돈 등에 모두 적용 가능) 

3) 스마트 제조를 위한 최신 CPU 및 디스플레이로 고성능이지만 경제적인 제품

4) 운영자 상황에 맞춰 방수모드, 글러브 모드, 일반 모드 등으로 변경해 사용 가능

5) 필터 청소 및 고장 방지를 위한 팬리스 타입

6) 강한 진동 및 충격에의 저항성

7) HOMM(퀵 부트), UWF(통합 쓰기 필터) 및 산업용 특정 유틸리티 채용

• 유지 보수 전문가를 위한 새로운 경험

1) 간편한 원격 유지 관리, 며칠이 아닌 몇 시간 내에 가동 중지 시간 측정

2) IT 부서의 개입 없이 기존 네트워크에서 클라우드 기반 "Pro-face Connect"스마트 산업 솔루션 사용 가능 

3) 네트워크 또는 방화벽 구성이 필요하지 않으며 PC, 태블릿 및 스마트 폰에서 기계에 이르기까지 종단에서 종단까지 최고 수준의 보안 및 암호화가 적용

4) 가동 중지 시간을 줄이고 생산성을 향상시키는 스마트 유지 관리 가능 

5) PS6000 + EcoStruxure Augmented Operator Advisor는 필요할 때 언제 어디서나 실시간 정보 확인 가능 

Schneider Electric 소개
우리는 에너지와 디지털을 접하는 것이 인간의 기본적인 권리라고 믿습니다. 우리는 언제 어디서나 누구든지 에너지의 혜택을 입는 풍요로운 삶(Life Is On)을 보장함으로써 모든 사람이 에너지와 자원을 최대한 활용할 수 있도록 해줍니다. 우리는 효율성과 지속가능성을 위한 에너지 및 자동화 디지털 솔루션을 제공하고, 세계 최고의 에너지 기술, 실시간 자동화, 소프트웨어 및 서비스를 주택, 빌딩, 데이터 센터, 인프라 및 산업을 위한 통합 솔루션으로 결합합니다. 우리는 의미 있는 기여, 다양성의 포용, 그리고 자율 권한이라는 우리의 가치에 대해 열정을 가진 사람들로 이루어진, 개방적이고 글로벌 하며 혁신적인 공동체의 무한한 가능성을 펼칠 것을 약속합니다. www.se.com/kr/ko/