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제목 일반용컴퓨터 & 산업용컴퓨터
‘넓은 의미에서 산업용 컴퓨터도 역시 컴퓨터’

80년대 중반부터 시작된 산업용 컴퓨터 분야는 인간의 실생활에서 사용된 일반 컴퓨터와 달리 산업 전분야에 걸쳐 활용돼 왔다.
또 산업용 컴퓨터의 기능들은 산업 현장의 제한적인 환경에 따라 특화돼 발전했다.
과거 산업용으로 사용된 컴퓨터는 현장에서 단순한 제어 기능을 가진 PLC(Programmable Logic Controller)들을 사용했다. 당시 컴퓨터는 지금과 같이 보편화되지 않았고 다양한 기능도 필요 없었다. 특히 가격적인 면에서 매우 큰 부담이었다.
이후 90년대 컴퓨터 산업의 고성장에 따라 가격적인 측면이나 산업현장에서 활용할 수 있는 범위가 넓어졌다. 또 향상된 기능으로 콤팩트화돼 어느 산업 분야에서든지 응용 가능하게 됐다. 크게 나눠보면 제조, 금융, 가정, 방송, 의료, 군사, 교통 등의 분야에서 막중한 역할을 수행했다.

기능 맞춤형 컴퓨터

산업용 컴퓨터는 현장의 온도, 습도, 진동, 충격, 분진, 주파수 변화 등에 잘 견뎌 내도록 설계돼 크기와 외형이 일반 컴퓨터와 달리 기능적으로 변형됐다.
특히 하드웨어적인 구조가 강화돼 몇 가지 특징적인 면을 볼 수 있다.
산업용 컴퓨터는 대개 CPU 카드가 마더보드 방식이 아닌 슬롯 카드 장착형
구조로 돼있다. 따라서 산업용 컴퓨터는 버스로 구성된 백플레인(backplane)에 CPU 카드를 포함한 사운드 카드, 랜 카드, VGA 카드, 제어 카드, 기타 통신 카드등을 장착하게 돼있다.
이러한 슬롯 중심의 컴퓨터 구조는 기능적으로 확장성을 보장받는다.
또한 컴퓨터 케이스에 해당되는 샤시가 강철로 만들어져 견고하게 설계됐다.
이와 함께 전원 공급 장치인 파워 서플라이는 외부전원을 시스템에 공급해주는 가장 중요한 부품이다. 산업용 컴퓨터에 사용되는 파워 서플라이는 기본적으로 병렬 운행돼 고장시 지속적인 전력 공급이 가능하며, 외부 전원이 불안정해도 일정한 전력을 공급한다. 파워 서플라이의 중요성은 의료 기기나 반도체 생산 공장 등과 같은 안정성과 신뢰성이 요구되는 분야에서 진가가 발휘된다.

다양한 기능성 컴퓨터들

산업용 컴퓨터는 모양과 사용 용도에 따라 구분되며 크게 패널 컴퓨터, 일체형 컴퓨터, 랙마운트형 컴퓨터, 월마운트형 컴퓨터 등으로 나뉜다.
 
패널 컴퓨터

패널 컴퓨터는 공장 자동화나 OA 뿐만 아니라 실생활에서 가깝게 사용되며, 일반 컴퓨터와 비교해 외형이나 성능에 큰 차이점이 없다. 모니터로 사용되는 TFT-LCD는 해상도나 선명도가 뛰어나 일반용 노트북에 비해 가시 범위가 넓고, 수명이 일반 노트북에 비해 배정도 길다. 또 사이즈도 다양하게 선택할 수 있으며, 은행의 ATM기기와 같이 터치스크린을 장착해 사용자에게 편이성을 제공한다.
더불어 통신 보드를 추가하지 않고도 다수의 기기를 연결할 수 있는 RS-232C 시리얼 포트와 데이터 저장 장치로 하드디스크나 SSD가 장착 가능하며 감시, 자동 제어, 보안시스템, 일반 업무용, 물류 관리 시스템, 정보 안내 시스템 등에 사용된다.

  랙마운트형 컴퓨터

랙마운트형 컴퓨터는 가장 일반적인 형태의 산업용 컴퓨터로, 최대 4개의 쿨링 팬을 장착할 수 있기 때문에 열로 인한 시스템 다운 현상을 방지할 수 있다.
또 자동 에러 진단 램프가 있어 사용자가 시스템의 현재 상태를 쉽게 파악할 수 있다.
한 개의 샤시를 최대 4개의 시스템으로 나눠 구성할 수 있기 때문에 공간이 협소한 장소에서 여러 대의 시스템을 장착하는 기능을 구현할 수 있다. 최대 8개의 디스크 드라이브 공간을 지원하기 때문에 많은 양의 저장 장치를 장착할 수 있어 적용 분야가 다양하다.

  월마운트형 컴퓨터

산업 현장에 따라 공간 제한으로 작은 크기의 산업용 컴퓨터가 요구되는 경우가 있다. 월마운트형 컴퓨터는 어떠한 공간에도 설치가 가능해 벽이나 패널에도 장착이 가능하다. 또한 자동 자판기나 티켓 발매기, 반도체 장비 등에 많이 사용되고 있다.

산업용 컴퓨터의 흐름

몇 년 전 산업용 컴퓨터 시장의 관심은 VME와 CompactPCI의 격돌이었다. 당시 일부 관계자들만이 Com- pactPCI의 승리를 조심스럽게 예고했지만, 이와 달리 아직까지 적용분야의 실수요는 큰 차이점을 보이지 않고 있다.
업체들에 따르면, VME 제품들은 아직까지도 산업용 컴퓨터가 갖춰야 할 신뢰성, 안정성, 확장성 등의 장점을 고객들에게 충분히 인정받고 있다는 것이다.
다만 표면적으로 VME는 그만의 고유한 성격을 유지하면서 발전했고, 컴팩PCI는 하드웨어의 가격 하락과 적용분야가 확대돼 넓은 판매 시장을 확보했다는 해석이다.
이와 함께 제품 경향은 제조, 조립 판매에서 응용 분야로 확장돼 가공된 완제품 판매 시장이 커지고 있으며, 이로써 산업용 컴퓨터의 역할이 더욱 강화됐다는 지적이다.
산업용 컴퓨터 업계가 최근 출시하고 있는 제품들은 외형적으로 두께가 얇고,부피가 작으며 무게가 가벼워져 어떤 분야에서든 활용이 가능하다.
이 같은 제품 경향에 대해 업체 관계자는 “산업용 컴퓨터와 일반 OA 컴퓨터의 벽은 기능적으로나 외형적으로 무너지고 있다”며, “앞으로의 시장은 통합된 새로운 컴퓨터 산업이 형성될 것이다”라고 말했다.

임베디드 컴퓨터

이와 같은 제품 추세에 맞춰, 최근 부각되고 있는 산업용 컴퓨터는 ‘임베디드 컴퓨터’이다. 이 컴퓨터의 보드는 5.25”의 작은 크기로 규격화돼 출시되고 있다.
또 기능과 사용 목적에 따라 더 작고, 더 큰 원-보드에 모든 기능을 탑재해 그 자체가 하나의 컴퓨터로 역할이 가능하다.
업계는 임베디드 컴퓨터가 산업용 컴퓨터로써 광범위하게 활용될 것으로 내다보고 있다. 다양한 분야에서 임베디드 컴퓨터를 활용해, 응용 개발 업체(완제품 업체)마다 고유한 기술과 디자인을 구현해 특화된 시장 공략이 가능하다고 언급했다. 덧붙여 앞으로의 시장은 네트워크의 기능이 강화된 다양한 산업분야에서 활용될 것으로 기대된다고 밝혔다.
현재 출시되고 있는 임베디드 컴퓨터의 CPU는 대체적으로 펜티엄 3을 많이 사용하고 있으며, 저가 제품일 경우 낮은 사양의 CPU나 AMD 등이 사용되고 있다. 업계 관계자는 최근 개발된 인텔의 저전력 CPU 센트리노, 대용량 플래시메모리, 무선 랜 기술 등 산업용 컴퓨터로 충분히 상용화가 가능한 수준까지 왔다고 말했다.

어떤 운영체제가 활용되나

산업용으로 사용되는 운영체제(OS)는 일반 컴퓨터와 환경이 같지만 산업용에 맞게 필요한 기능만을 넣어 OS의 크기가 줄었고, 따라서 부팅 속도가 빨라졌다. 특히 다양한 드웨어가 사용되는 산업용 컴퓨터 분야는 OS 가동시 충돌 없이 컴퓨터의 성능을 제대로 발휘해야 한다.
리눅스 OS는 네트워크 성능의 우수성과 안정성으로 산업용 컴퓨터에서 IP 공유기, 웹 카메라, DVR 등의 분야에 사용되고 있으나 기타 다른 OS(RTOS, 윈도우 OS 등)에 비해 부피가 커 임베디드 산업에서 산업용 컴퓨터로 사용되고 있는 분야가 좁다.
마이크로소프트의 파트너 업체인 어드밴텍테크놀로지스는 “임베디드용 OS로 개발된 윈도우 CE나 임베디드 XP는 다양한 애플리케이션을 지원하기 때문에 산업용 컴퓨터 OS로 독보적인 위치를 차지하고 있다”고 말했다. 또한 소형 임베디드 장치에서 필요로 하는 기능만을 개별적으로 선택할 수 있으며, 단기간에 개발이 가능하고 안정성과 신뢰성이 높다고 강조했다.
이와 관련지어 소프트웨어 개발업체의 관계자는 “일반적으로 윈도우 기반의 OS가 가장 많이 사용되며 그 다음으로 윈드리버의 VxWorks 그리고 리눅스나 기타 RTOS들은 특정 분야에서 활용도가 점점 증가하고 있다”고 말했다.

성능은 좋은데, 어디에 사용하나

앞으로 산업용 컴퓨터는 지금 보다 더 콤팩화된 고 사양의 제품이 출시될 것으로 업계는 보고 있으나, 일각에서는 이런 제품이 과연 산업 분야에서 얼마나 활용이 가능할 지에 대해서 의문시 된다고 거론한다. 산업용 컴퓨터는 제품의 가격적인 문제를 무시할 수 없기 때문이다. 아직도 8비트, 16비트의 단순한 제어 기능을 위한 저가의 제품들이 꾸준히 생산되고 있다.
이 상황은 기존 산업용 컴퓨터의 대체용으로 임베디드 컴퓨터를 떠올리기란 쉽지 않아, 잠재력을 가진 새로운 시장을 개척하는 문제에 관심이 몰리고 있다.
최근 산업용 컴퓨터는 어둡고 더러운 음지에서 벗어나 다양한 기능과 성으로 무장해 새롭게 거듭났다. 그 동안 제한적으로 사용되던 산업용 컴퓨터가 새로운 판매 시장에 나섰다. 최근 산업용 컴퓨터는 기존 시장 외에 ATM, 자동 자판기, 광고용 전광판, 생활 가전 등의 분야에까지 광범위하게 활용되면서 새로운 시장 활로에 업계가 주목하고 있다.

  VPN(가상 사설망) 장비

VPN(Virtual Private Network)은 PSDN(Public Subscriber Data Network)과 같은 통신망을 이용해 사설 네트워크의 특성과 이점을 유지하면서 비용을 획기적으로 절감할 수 있는 대안으로 제시된 기술이다. 가정은 물론, 기업들도 통신비용 및 운영 관리비용의 증가로 VPN의 지역적이고 국가적인 네트워크의 필요성을 절감하고 있다.
특히 이 분야의 높은 수준의 가용성과 신뢰성은 지역적 한계를 극복하며 안정된 보안성을 제공해, 현재 해외는 물론 국내 업체들도 VPN 시장 공략에 박차를 가하고 있다.

  DVR 장비

DVR은 컴퓨터 기반에 하드웨어적으로 캡쳐 보드의 기능이 더해지고, 소프트웨어적으로 프로그램돼 완제품이 개발된다. 국내의 DVR 압축 기술은 세계 시장에서 인정받아 수요가 급증하는 추세이며, 국내 유통, 제조 업체들은 해외로 눈을 돌리고 있는 상황이다.

  POS(Point Of Sales) 장비

기존 시장에서 교체 가능하고, 확장 가능한 분야로 POS(판매시점관리)가 있다. 보통 유통업체 매장에서 판매와 동시에 품목, 가격, 수량 등의 유통정보를 컴퓨터에 입력시켜 정보를 분석, 활용하는 관리 시스템이다.
판매정보의 입력을 쉽게 하기 위해 상품포장지에 고유 마크나 바코드를 인쇄 또는 부착시켜 판독기(핸드 스캐너)를 통과할 때 해당 상품의 각종 정보가 자동으로 메인 컴퓨터에 들어간다.
유통업체는 이 정보를 토대로 수시로 매출동향을 파악하며, 재고를 적정수준으로 유지하고, 잘 팔리는 상품의 진열을 확대하는 등 상품관리 및 업무자동화가 이 시스템을 통해서 이루어진다. 이 시스템의 발달은 판매시점에서부터 정보의 즉각적인 피드백(feedback)에 의한 상품관리를 가능하게 한다.
또한 열악한 환경에서도 안정적인 작동이 가능하며 외부 연결 기능으로 인해 카드 리더, 스피커, 감열식 프린터 등과 같은 주변기기를 다양하게 통합할 수 있다.

  그밖의 적용 분야

이외의 분야로는 기상 예보, 인공위성과의 통신, 선박 운행 자료 처리 등의 기능을 수행하기 위한 선박 항법 시스템과 원활한 교통 흐름 통제를 위해 빠른 데이터 처리 능력, 안정성, 테이터 전송의 신뢰성, 지형에 따른 거리 제한 요소 등을 만족하기 위한 교통 SCADA 시스템이 있다. 이와 같이 각각의 컴퓨터를 이용, 여기서 모아지는 데이터를 네트워크를 통해 메인 컴퓨터(임베디드 컴퓨터)에서 제어 관리하는 시스템이 주류를 이루고 있다.
또한 기능적으로 방폭성을 최소화해 유전에서 사용 가능한 밀패형 산업용 컴퓨터가 있는가 하면 현금자동입ㆍ출금기, 인터넷 셋톱박스, CTI, 댐의 수의 조절, 고층 아파트 엘리베이터, 차량 PC 네이비게이션 등 광범위하게 활용되고 있으며 앞으로 더 많은 분야에서 사용될 것으로 전망된다.

응용 분야 개발 집중

산업용 컴퓨터 업체들은 대부분 외국(특히 대만) 회사의 제품을 전량 수입해 조립하고 있는 수준이다. 또한 컴퓨터 전체 시장을 놓고 볼 때, 산업용 컴퓨터 시장은 매우 제한(컴퓨터 산업에서 하드웨어 개발 분야)돼 있어 업체가 독립적으로 개발하기 곤란한 환경이다.
그 해결책으로 일부 제조 업체는 “산업용 컴퓨터를 응용 개발할 수 있는 분야에 집중해야 한다”며, 또 “하드웨어보다는 소프트웨어에 치중한 응용 분야만이 살길이다”라고 지적했다.
이에 대해 산업용 컴퓨터 업체들도 판매 시장 활로 모색이라는 취지에서 같은 의견이라고 밝혀, 제조 업체와 이를 가공하는 개발 업체의 전략적인 비즈니스 모델이 가능하다고 시사했다.
더불어 산업용 컴퓨터 업체들도 자체 기술에 의한 제품 출시에 박차를 가하고 있다. 특히 하드웨어 조립, 판매 사업에서 탈피해 완제품 개발 및 응용 분야 사업에 적극 나서고 있다.

제품 개발의 어려움

그러나 대다수의 업체들은 주문량이 적어 장기적인 큰 매출을 올리기 어려운 실정이다. 더욱이 수익 증대를 위한 제품을 개발도 쉽지 않다. 예를 들어 하드웨어간의 호환성을 위해 애플리케이션까지 개발해야 하는 문제가 야기된다.
또 외국 업체들과 비교해 부품 가격 면에서 시장 경쟁력이 약하다.
이 점은 국내 업체들이 그 동안 생산 기술이나 인력을 충분히 보유하고 있었지만 시장 경쟁력을 갖기 어려워 중도에 포기했던 가장 큰 이유였다. 몇몇 업체는 개발, 연구 사업을 철수하고 조립 판매에 치중하는 실정이다.
수익 증대의 대안으로 일부 산업용 컴퓨터 제조 업체들은 오더 주문형의 생산 시스템에서 표준화된 제품 개발에 열을 올리고 있다. 이들 업체 관계자는 “표준화된 컴퓨터에 업체들이 요구하는 기능만을 탑재해 판매하는 반주문형 판매 방식은 타임-투-마켓에 따른 판매 시장 진입이 빨라 수익 증대에 큰 효과를 거둘 수 있을 것이다”라고 답변했다. 또한 “제품 개발 단축과 제품 가격의 경쟁력에서 우위를 점하는 장점이 있다”고 밝혔다.

컴퓨터 산업의 재도약

루이스 거스너 전 IBM 회장은 예전부터 포스트PC의 개막을 알렸다. 현재 우리의 실생활에서 컴퓨터 없이 기능을 발휘하는 제품이 얼마나 되겠는가, 임베디드 소형 컴퓨터들로 인해 실생활은 물론 세계가 변화하고 있다.
산업용 컴퓨터 시장에 새롭게 명함을 던진 임베디드 컴퓨터, 이제 컴퓨터 산업은 조립만이 아닌 좀더 기능적으로 가공된 응용 시장으로 눈을 돌려야 할 시기이다.


발췌-Embedded World

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