5G, 기존 인력 운영 가능해야…API 해결책
NEF, 산업계 5G 적용위한 핵심적 기능
 

“공장은 단순히 데이터를 주고받는 것이 아닌 사람의 생명이 걸려있는 현장이다. 프로토콜이 스스로 판단해서 멈출 수 있는 능력이 있어야 한다. 4G와 5G 가장 큰 차이는 타임 센서티브 네트워크 등 개런티드 서비스를 제공하기 위한 기능들이 탑재 유무다”

강지훈 에릭슨LG 팀장은 e4ds가 개최한 ‘2022 IIoT Innovation DAY’ 세미나에서 ‘OT/IT와 CT의 융합과 서비스 상용화를 위한 5G Exposure’ 주제로 산업용 통신 네트워크에 대해 발표했다.

강 팀장은 “5G를 산업에 적용하기 위해서는 기존 존재하던 IT, OT 인프라에 새롭게 들어가는 커뮤니케이션 테크놀로지가 융합되어야 한다”며 “새로운 인프라로 바꾸는 것은 불가능하기 때문에 효율적인 방법 찾아야 한다”고 전했다.

공장에서는 하나의 AGV를 이용하는 것이 아닌 수십, 수백대의 AGV가 돌아다닌다. 각각 AGV의 IP와 라우팅 테이블을 수동으로 관리하는 것은 불가능에 가깝다. 또 AGV를 여러 공장에서 사용할 경우, 다른 공장으로 옮길 때 마다 새로운 데이터를 심어주는 것도 많은 시간이 소비된다. 5G는 이러한 시간을 획기적으로 줄여줄 수 있는 기술이다. 

LG 유플러스와 계약을 맺었다고 가정하면 AGV와 카메라는 LG 유플러스 망에 연결된다. LG 유플러스 망은 공장에서 필요한 네트워크로 연결하라고 알려준다. 두 디바이스의 모뎀은 이 때 APN (5G에서는 DNN)으로 연결되며 IP 대역이 바뀌게 된다. 이 모든 과정이 자동으로 이루어지는 것이 5G의 기술이다. 

지금까지의 IT, OT는 IP Adress를 중심으로 모든 인프라가 구축되어 있다. 공장의 보안을 위해 노트북이 붙을 때에도 네트워크 액세스 컨트롤을 통해 이 디바이스는 반드시 이 IP adress를 사용하도록 정의됐다. 반면 온도·진동·자기장 센서가 늘어나고, 다양한 디바이스가 서로 연결될 때 이를 모두 수동으로 관리하는 것은 불가능에 가깝다.

5G 망은 일반 IT 인력이 관리할 수 없는 영역이다. SKT가 망 인프라를 관리하기 위해 3만명의 인력을 투입한다. 일반 공장에서 5G를 관리하기 위해 수십명의 인력을 투입하는 것은 쉽지 않다. 강 팀장은 산업에서 5G도 기존의 인력이 운영할 수 있도록 운영방법, GUI 등이 바뀌어야 하며 API가 해결책이 될 수 있다고 말했다.

2G 부터 5G까지 연결해 API 기반으로 관리할 수 있게 하는 인프라가 5G에 들어갔다. NEF(Network Exposure Function)이 산업계에서 5G를 적용하기 위해 가장 핵심적인 기능이다. 

NEF는 네트워크에 있어서 앱스토어 같은 기능을 한다. AGV를 연결, AI 비전 서버를 연결할 때, 담당자가 모든 네트워크 인프라를 이해하고 개발하기는 어렵다. 담당자는 API 개발자 포털에서 API 사용을 계약하고 가져다 쓰면 되는 간단한 구조다.  NEF는 3GPP 전세계 통신 규약을 관리하는 집단에서 표준화한 API며 어느 통신사를 이용하든 동작을 할 것이다. 

엔비디아와 같은 기업들이 패키지를 만들어 API를 출시하고, API들을 다시 묶어 새로운 서비스형 API로 만드는 방향으로 추진될 것이며, 이 방법은 어떤 이벤트가 발생했을 때 이런 액션을 취하라고 입력하면 API를 매번 만들지 않아도 된다. 

강 팀장은 “올해 혹은 내년부터 순수한 5G 서비스가 보급될 것”이라며 “산업에서 필요한 기능을 구현하는 SA가 뒷받침되고, 초저지연과 산업용 5G 구성을 지원해줄 것”이라고 덧붙였다.

산업용에서 사용하는 5G 네트워크 주파수 대역이 별도로 지정이 되어야 하는지, 통신사에 할당되어 있는 망을 사용하는지에 대한 질문에 강 팀장은 국내에서는 두 가지 주파수 정책을 유지하고 있다고 전했다.

첫 번째는 상용망이라고 불리는 통신사가 사용하는 주파수 대역(3.5 GHz, 28GHz)이다. 통신사가 기업에 서비스를 제공할 때 상용망 주파수인데 그 기업만이 쓸 수 있도록 하는 private 상용망이 있다. APN을 만들어주는 것으로 논리적인 망 분리다. 
두 번째로는 지난해 11월 정부에서 내놓은 특화망 5G가 있다. 통신사와 관계없이 기업이 신청해서 쓸 수 있는 주파수(4.7GHz, 28GHz) 대역이다. 기업이 직접 신청하거나 특화망 사업자(LG CNS 등)에게 요청하면 신청을 대행하거나 빌려주는 모델이다. 

특화망 같은 경우는 공장에서 쓸 수 있게끔 허가를 했으며, 트럭처럼 전국을 누벼야 하는 경우는 통신사의 상용망을 쓰는 것이 맞다고 답했다.

한편 ‘2022 IIoT Innovation DAY’ 세미나는 e4ds가 지난 8일 코엑스에서 열린 ‘2022 스마트공장·자동화산업전’에서 개최해 스마트 팩토리 트렌드와 이를 구축하기 위한 산업용 통신 네트워크를 살펴보는 자리를 마련한 것으로 온·오프라인에서 참여자들의 궁금증을 해결했다.