CPS(사이버물리시스템, Cyber-Physical Systems)의 기술동향
작성자 : nhk2050 분류 : 시제품 | 공통지식 작성일 : 2018.03.15 10:41:13 조회 : 1949 키워드 : 4차산업혁명,CPS,사이버물리시스템,스마트팩토리,시제품
(요약/배경)
CPS는 모든 사물들이 서로 연결되어 정보를 교환하는 사물인터넷(Internet of Things)에서 컴퓨팅을 이용한 사이버세계와 물리세계가 발전된 IT기술을 통해 유기적으로 융합되어 사물들이 서로 소통하며 자동적, 지능적으로 제어되어 지는 시스템이다. 기존 임베디드 시스템의 미래지향적이고 발전적인 개념으로써 기존의 전통적인 산업에 ICT기술이 결합되어 기존 산업과 서비스에 새로운 부가가치를 부여하고자 융복합 산업을 구현하기 위한 핵심기술이다.
(스마트팩토리 CPS 국내외기술동향)
Qualcomm은 유량분배시스템에 모델링 및 시뮬레이션기술을 활용하여 환경재해(홍수, 가뭄) 또는 노후화된 파이프로 인한 물유실량을 조기발견해 효과적으로 가정과 산업에 물을 공급하는 기술을 개발하였다. 혼다와 Qualcomm이 협력해서 CPS기술을 이용해 운전자에게 HUD를 통해 보행자의 존재를 알려주고, 보행자에게는 모바일기기를 통해서 자동차의 존재를 알려주는 서비스인“Vehicleto-Pedestrian CPS Safety Concept”를 개발함. IT기업인 Google은 클라우드를 활용하여 로봇자원(배터리, 메모리, 센서 등)을 줄이면서도 고도의 컴퓨팅을 요하는업무를 수행하는 효용성이 높은 저가의 로봇을 개발하는 ‘클라우드 로보틱스’를 수행함.
Google은 자사의 IT기술과 DARPA주관 무인자동차대회에서 우승한 스탠포드, 카네기멜론 등의 핵심연구원들을 영입하여 확보한 전자 및 제어기술을 융합해 자율주행자동차를 개발하여 42만km(지구 12바퀴의거리)를 주행함. RTI는 Connext-DDS(Data Distribution Service) 스펙의 제안자이며, 현재 DDS 분야 1위의 시장점유율업체로서 미해군함정, 차세대 전투체계, UGV, SCADA, 도쿄지능형교통통제 등에 실제 적용하였고, 스마트제조분야의 기반연동미들웨어로서 DDS 기술을 확장개발하여 제품군 출시함. 지멘스(Siemens)는 Siemens PLM Software는 PLM(제품라이프사이클관리)소프트웨어 및 MOM(제조운영관리)소프트웨어 제공함. 설계 및 개발에서 제조 및 지원에 이르는 제품 라이프사이클 프로세스의 최적화하고 테스트 및 메카트로닉스 시뮬레이션 소프트웨어 분야의 선두기업인 LMS International NV를 인수하여 시험기반 엔지니어링과 기능성능 시뮬레이션, 시스템 타당성 및 검증에 활용되는 LMS 솔루션확보함.
한국전자통신연구원(ETRI)에서 “고신뢰 자율제어SW를 위한 CPS핵심기술개발”이라는 과제(2010~2015)로 CPS 하이브리드 모델링 및 시뮬레이션기술 등 대규모 시스템통합 데이터연동 미들웨어기술을 개발함. 국내 고신뢰CPS OS기술로는 ETRI의 Qplus-AIR와 Qplus-HYPER가 있음. ETRI는 항공기 표준(ARINC653)을 준수하는 분할커널기반의 Qplus-AIR를 개발하였고, 항공SW인증인 DO178B의 안정성 최상위 등급인 LevelA를 획득함. Qplus-HYPER는 경량 실시간 임베디드 하이퍼바이저(Hypervisor)기술을 확보하여 기존 레거시응용을 용이하게 통합할 수 있는 고신뢰CPS OS기술임. 중소기업에서는 제조업 도메인(자동차, 조선, 항공 등)을 위주로 분야별 특화된 모델링 및 시뮬레이션기술을 개발해서 생산 시스템의 효율화를 진행중암. 서울대, KAIST, 경북대 등 소규모 연구실 단위의 기술연구가 이루어지고 있음. 한국정보통신기술협회(TTA)의 PG 609에서는 “사이버-물리시스템(CPS)”프로젝트그룹을 신설하고 2010년부터 표준화과제를 제안하고 있다.
TIP
CPS기술은 글로벌 기업들을 통해 특정도메인 적용기술로 개발 되고 있다. Stanford 대학과 미국방성은 선진모델링 및 시뮬레이션기술을 바탕으로 100% 무인전기셔틀 자동차인 ARIBO를 개발하여 프로젝트에 참여한 대학/기업/군을 대상으로 실험장소 및 테스트베드를 선정하여 무인셔틀 서비스를 지원할 예정이다.
<참고자료> ☞ 본문 답변과 관련된 사이트, 문헌자료
- smroadmap.smtech.go.kr/.../중소기업%20기술로드맵_전략보고서_12_스마트팩토리....
- www.k-smartfactory.org/dokuwiki/lib/exe/fetch.php?...스마트팩토리...pdf