[이슈분석]5G 스마트공장 혁신 위한 기술적 과제는

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5G 기반 스마트공장 표준화 포럼은 통신사와 제조사가 효과적인 스마트공장 구축이 가능하도록 다양한 기술적 과제를 제시했다. 저지연 성능 확보와 맞춤형 설계, 모듈 활성화 등이 필수과제로 지목됐다.

포럼은 스마트 공장을 위한 5G 네트워크 장비와 솔루션은 반드시 10㎳(0.01초) 이내 저지연성능을 보장해야 한다고 제안했다.

10㎳는 유선망으로 구축된 산업용 이더넷을 대치하고 즉각적인 기기·설비 제어가 가능한 지연시간으로 평가된다. 롱텀에벌루션(LTE) 망의 경우, 스마트공장 전용으로 구축하더라도 통상 30㎳의 지연시간을 기록, 공장 제어용으로는 적합하지 않은 것으로 평가됐다. 5G망과 네트워크슬라이싱 기술, 모바일에지클라우드(MEC) 등을 적용해 지연시간을 줄이는 것은 스마트공장 구축 선결조건이다.

포럼은 발열에 대한 대비 또한 중요하다고 지적했다. 스마트 공장을 위한 통신은 24시간 가동되어야 하는데, 오랜 시간 가동할 때 발생하는 열에 의해 통신망에 부하가 걸리거나 속도가 저하돼서는 안된다고 조언했다.

스마트폰은 4시간 이상 계속 사용할 경우에 버티지 못하지만 공장용 장비의 경우 24시간·수년을 동작해야 하므로 발열에 대해 충분히 대비해야 한다는데 전문가 의견이 일치했다.

5G 스마트공장 구축에 있어 온도 또한 중요 고려 사항이다. 공장의 경우 설비 발열 등으로 인해 온도가 일정하지 못한 편이다. 영하 30도와 영상 70도에서도 동작 가능한 통신 장비 성능이 보장이 돼야 한다고 조언했다.

망 설계(셀 플래닝)와 관련 스마트공장 환경을 분석, 3.5㎓ 대역과 28㎓ 대역 등 최적의 주파수를 선택해 맞춤형 설계가 필요한 것으로 나타났다. 28㎓ 대역의 경우 회절성이 낮지만 주파수 대역폭이 방대하고 이동성이 적다는 점을 고려할 때 스마트공장에서는 상당한 활용도를 지닐 것으로 평가된다.

스마트공장 구축을 위한 보완점으로는 단말·칩셋 공급이 가장 핵심적인 과제로 지목됐다. 현재 스마트팩토리용 5G 단말 개발일 위한 핵심 부품인 칩셋은 일부 글로벌 제조사 제품만 상용화돼, 제품 다양화가 필요한 것으로 나타났다.

이외에도 스마트공장 활성화를 위한 현장 의견 수렴을 바탕으로 한 정부의 정책 지원 체계 지속성 확보 등이 중요한 과제로 손꼽힌다.

박지성기자 jisung@etnews.com