산업자동화 분야는 기계, 전기·전자 및 정보통신 기술의 복합적 구성에 의해 이뤄지는 첨단 분야로 기술발전에 따라 다기능·고성능 기술이 잇따라 선보이고 있다. 이 가운데 특히 지난 90년대부터 산업자동화의 근간이라 할 수 있는 통신기술이 부상하고 있는데 이 기술이 바로 「필드버스(Fieldbus)」다.
필드버스 시스템은 공장자동화(FA)·빌딩자동화(BA) 및 공정제어의 분산제어시스템(DCS) 현장에 설치된 각종 센서, 단일 루프제어기, 소형 공정논리제어장치(PLC), 모터, 밸브, 로봇, 컴퓨터수치제어장치(CNC) 등을 비롯해 이러한 장비들을 제어하는 다중루프제어기, 중대형 PLC 등 자동화 장비에서 생성되는 각종 데이터의 실시간 통신기능을 제공한다.
이 시스템은 디지털 통신방식을 기반으로 하고 있어 아날로그 방식에 비해 신호를 원거리까지 전송할 수 있다. 또 케이블 등 자재를 기존에 비해 5분의 1 정도 절감할 수 있어 인력 및 비용을 대폭 줄일 수 있다. 이외에도 많은 기능을 센서·밸브·모터 등 필드기기로 이전시킬 수 있고 이들 기기의 계측기능, 보정기능도 향상시킬 수 있다.
이에 따라 필드버스 시스템은 자동차, 전기·전자, 전력, 환경, 기계, 섬유, 석유화학, 의약, 식품, 금속 등 거의 모든 생산 분야에 적용되고 있다.
필드버스는 당초 미국을 비롯한 유럽 등 선진 각국에서는 다양한 형태로 개발, 산업현장에 적용돼 왔다. 독일·프랑스 업체들은 프로피버스·월드FIP 등을 개발했고 미국 업체들은 컨트롤넷·필드버스 파운데이션 등의 보급에 나서고 있다.
2000년대로 접어들면서 필드버스 기술은 한층 더 확산될 것으로 전망되고 있다. 미국의 시장조사업체인 ARC에 따르면 필드버스 관련 제품의 출하는 매년 평균 36% 이상 증가할 것으로 예상되고 있고 특히 중국을 중심으로 한 아시아 시장에서 전체 필드버스 수요의 40%가 소화될 것으로 보인다.
그러나 국내 상황은 선진국과 상당한 격차를 보이고 있다. 필드버스 기능이 내장된 PLC 등 단위제어기가 선보이는 등 국내 일부 대학과 연구소에서 기초연구가 수행되고 있지만 업계 전체 필드버스 보급률은 10%도 채 되지 않는다. 세계 유수 기업들이 필드버스를 적용해 경쟁력을 갖추고 있는 것에 비하면 상당히 뒤처진 수준이다.
다만 최근들어 다양한 필드버스 기술들이 국내에 소개되고 있고 학계·연구소 및 산업체에서도 필드버스에 대한 관심이 증폭되고 있어 향후 전망은 어둡지 않은 편이다.
<허의원기자 ewheo@etnews.co.kr>