기획특집

112 계장기술112 계장기술

정 양 섭 팀장 / ㈜비츠로시스jys0511@vitzrosys.com

본 고에서는 HMI 소프트웨어의 기술 동향을 알아보

고, 그 기술들을 접목해가며 발전하고 있는 HMI 소프

트웨어인 V-EYE에 대해 소개하고자 한다.

　

1. HMI 소프트웨어 기술동향

1) 시스템 통합을 위한 아키텍처

기존에 수동으로 데이터를 입력하고 관리하던 생산

관리 시스템에서 자동화하고자 하는 욕구가 증대됨에

따라, 생산관리 시스템에서 필요한 데이터를 취득하여

제공하는 시스템이 필요하게 되었다. 이 시스템에 HMI

소프트웨어를 사용하게 됨에 따라 기존의 HMI 소프트

웨어가 산업 설비 감시제어 시스템에서 단순한 감시제

어 시스템의 역할에서 생산관리 시스템 등 타 시스템에

데이터를 제공하고 수행하는 역할이 더욱 중요시 되는

상황으로 발전되고 있다.

다양한 타 시스템에 데이터를 제공하기 위해서는 다

양한 방식의 인터페이스를 제공해야 한다. 이를 위해

시스템마다 다른 인터페이스를 제공하고자 한다면 구현

이 힘들뿐만 아니라 구현 후에도 유지보수에 어려움을

겪게 된다. 이를 해결하기 위해 무엇보다도 중요한 것

이 시스템 통합을 위한 아키텍처이다.

아래 그림은 시스템 통합을 위한 아키텍처를 간단히

도식화한 예이다.

HMI 기술 동향 및 V-EYE

Server

Client

Application

Datalink

Physical

DataService

HMI 제어로직

APIRDB

ModbusGlofa

TCP/IP

TagDynSM RDB

FILE

TagPDBSM

CameraSM

수운영공정진단

COMOPC

OPC60870

Fieldbus

에너지관리

SOAP

DNP

Serial

DataManager

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Layer별로 각 기능을 구분하여 구성하고, 타 시스템

에 데이터를 제공하기 위한 방식으로 API, COM,

SOAP, RDB, OPC 등 다양한 방식의 인터페이스를 기

본적으로 제공하도록 구성되어 있다.

2) 데이터 및 프로세스의 진보된 분석 기법

지금까지 HMI 소프트웨어는 저장 데이터(경향도, 보

고서, 경보 데이터)를 표출하는 방식에 있어 단순히 표

시하여 당시 상황을 확인하는 용도로 사용되어 왔으나,

점점 프로세스 분석용 도구로 발전하고 있다. 예를 들

어 현재 데이터와 1일 전, 1개월 전, 1년 전 데이터를

비교하여 표시한다든지, 경보 통계 데이터를 Gantt

Chart 등으로 표시하여 직관적으로 발생 및 해지를 인

지할 수 있도록 돕고, 프로세스의 운영 모델을 구축함

에 의해 유사 프로세스의 운영 가이드라인을 제시하여

플랜트간 벤치마킹이 가능하도록 제공하는 등 다양한

분석 기법들이 도입되고 있다.

　

3) 무선 솔루션 및 보안

무선 솔루션의 경우 스마트폰의 발전으로 HMI 소프

트웨어를 스마트폰앱으로 올리는 관점과 현장 장비를

감시제어하기 위한 통신 관점으로 나누어진다.

스마트폰앱의 경우 HMI 소프트웨어의 웹환경에서

발전을 보면 어떻게 발전이 될지 명확히 알 수 있다. 웹

환경에서 HMI 소프트웨어는 초기에는 고정된 화면으

로 필요한 데이터를 감시제어 할 수 있도록 구성 하였

고, 점점 로컬 HMI에서 작성한 화면, DB 등을 이용하

여 바로 서비스가 가능하도록 발전해 오고 있다. 스마

트폰 환경에서도 현재는 대부분 고정된 화면으로 감시

제어 데이터를 제공하고 있으나 웹환경과 같은 방향으

로 발전되고 있는 추세이다.

　

현장 장비를 감시 제어하기

위한 통신 관점에서는 이동통

신 사업자망을 이용한 M2M

통신(W-CDMA 이용 통신)

과 TRS 통신, 그리고 USN

기반 통신이 많은 관심을 받

고 있다. 특히 M2M 통신의

경우 기존의 CDMA 통신의

경우 제어 시 문자메시지로

HMI 기술 동향 및 V-EYE

플랜트

SOE

시스템

조작

Level11 Level12 Level13 Level14Level15 Level16 Level17 Level18

114 계장기술

HMI 기술동향과 국내외 적용사례

제어 함에 의해 제어 지연 및 제어 손실 등 문제점이 많이

발생했으나, W-CDMA 통신의 경우 최소의 비용으로 통

신 연결을 유지하는 기법의 개발로 안정적 제어가 가능한

형태가 제공됨에 따라 많은 관심을 받고 있는 상황이다.

　

또한 무선 환경에서의 보안에 대한 관심으로 End to

End 보안 장비에 대한 관심이 증대되고 있는 상황이다.

기존의 보안은 센터 관점에서 보안 부분에 많은 발전이

있었다. 그러나 감시 제어 환경에서는 End to End 보

안(HMI와 장비간 통신 종단간 통신 보안)이 무엇보다

도 중요하다. 이를 위해 VPN을 사용하여 구성하고 있

으나 구축 비용의 문제로 일부 시스템에서만 적용되고

있으며, 저가형 End to End 보안장비는 앞으로 점점

더 많은 관심을 받게 될 것이다.

　

4) 현실감 있는 화면제작

보기 좋은 떡이 먹기도 좋다는 속담이 있다. HMI 시

장에서도 마찬가지 성향을 보인다. HMI 화면 구축 시

디자이너를 투입하여 3D 형태의 화면을 구축하기도 하

고, HMI 소프트웨어에 3D 엔진을 직접 탑재하여 구성

하기도 한다.

센서 데이터

공기질 센서

화재 센서

M2M 단말

PLC 외

Hard wiring

펌프

감시

압력계

제어

유량계

관리

KT/Internet

WCDMA

통합관제실

밸브

3G기지국

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네비게이션 시장을 보면 이제 2D 엔진을 가진 네비

게이션은 거의 팔리고 있지 않고 있다. HMI 소프트웨

어도 조만간 이런 분위기가 똑같이 일어날 것으로 예상

한다.

또한 3D 엔진 기술과 가상현실 장비(위치인식 안경,

장갑 등)의 발전으로 미래에는 가장 현실을 위한 엔진으

로도 HMI 소프트웨어가 사용되지 않을까 전망한다.

2. V-EYE

㈜비츠로시스는 산업 설비 감시 제어 분야의 리더로

서 환경, 전력, 교통 분야에서 그 기술력을 인정받으며

성장해 가고 있는 회사이다. 많은 제품을 보유하고 있

으나 그 중 HMI 소프트웨어인 V-EYE에 대해 소개하

고자 한다.

1) 영상과 산업설비 감시 제어 시스템의 완벽한 통합

기존 시스템의 경우 영상(CCTV) 감시 시스템과 산업

설비 감시 제어 시스템이 별도로 구성되어 많은 돈을 들

여 구축한 영상 감시 시스템이 사고 시 저장 영상 조회

용으로 전락하고 있다.

이에 V-EYE는 영상을 객체 형태로 지원하여 원하는

화면 어디에나 편집으로 넣을 수 있게 구성함으로써 시

스템을 완전히 통합하였다.

이를 통해 각 현장에 설치되는 CCTV와 연계하여 알

람 발생시 HMI 화면상에 해당 영상과 함께 주변 정보

HMI 기술 동향 및 V-EYE

116 계장기술

HMI 기술동향과 국내외 적용사례

를 팝업창으로 표현하고, CCTV를 통해 현장상황을 보

면서 제어를 하게 하는 등 많은 편의성을 제공한다.

2) 신속한 정보 제공

HMI 소프트웨어는 무엇보다도 신속한 정보 제공이

가장 중요하다. V-EYE는 ms 단위로 현장 제어반으로

부터 데이터를 취득하여, 운영자에게 그 정보를 제공

(화면 갱신 주기 : 100ms)하고, 취득한 데이터는 과거

데이터로 저장(최소 저장 주기 : 100ms)되어 경향도 등

분석 데이터로 제공한다.

또한 현장 장비로부터 경보 발생시 즉각적으로 경보

표시하고, 설정에 따라 팝업 경보 화면, 음성경보, 문자

메시지 등으로 운영자에게 알려준다.

즉각적 경보 표시

ms 단위 데이터 취득 100ms 단위

저장

100ms 단위 화면표출

현장

CCTV

Streamer

OS/EWS

PLC

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3) 다양한 외부 기기 인터페이스

V-EYE는 프로토콜 편집기를 제공하여 소스 수정 없

이 신규 현장 장비(PLC, RTU, DCS 시스템 등)를 인터

페이스 할 수 있도록 구성되어 있다.

또한 이미 다양한 현장 장비(Modbus, DNP, OPC,

IEC-60870, Profibus DP, Lonworks, GLOFA PLC,

MOSCAD, HARRIS, LANDIS, VALMET, 도시바

PLC, RTU, PRS, UPS, 고장점 표정반, 출입통제 시스

템, 초음파 진단 장치 등)에 대한 인터페이스를 하여 현

장 검증을 마친 상황이다.

HMI 기술 동향 및 V-EYE

OPC COM API SOAP RDB Modbus DNP GLOFA HARRIS LANDIS VALMET

데이터 서비스

타 시스템

4) 다양한 데이터 서비스 제공

HMI 소프트웨어 기술 동향에서 살펴봤듯이 생산 관

리 시스템 등 타 시스템에 데이터를 제공하는 것이 점점

더 중요한 역할로 자리매김하고 있다.

이에 V-EYE는 상위 시스템에 데이터를 제공하기 위

해 OPC, COM, API, SOAP, RDB, Modbus, DNP,

GLOFA, HARRIS, LANDIS, VALMET 등 다양한 방식

의 서비스를 제공하고 있으며, 외부 기기 인터페이스를

위해 편집한 프로토콜로 타 시스템에 바로 제공할 수 있

도록 구성되어 있다.

118 계장기술

HMI 기술동향과 국내외 적용사례

5) 시뮬레이션 기능 제공

V-EYE는 현장 장비 없이 현장과 같은 상황을 재연

할 수 있는 다양한 시뮬레이션 기능을 제공한다. 첫째

는, 기본 기능으로 현장 장비 없이 제어 감시 기능을 시

뮬레이션 할 수 있도록 그 기능을 제공한다. 둘째는, 과

거 데이터 시뮬레이션 기능으로 저장된 과거 데이터(저

장 기간 7일)를 이용하여 설정한 기간의 전 감시 데이터

를 재연할 수 있으며, 재연 중 제어를 수행하여 동작 확

인이 가능하다. 셋째는, 저장 데이터 시뮬레이션 기능

으로 과거 데이터 중 일부를 교육용 또는 사고 재연용으

로 영구 저장하여 재연이 가능하도록 기능을 제공한다.

　

3. 맺음말

HMI 소프트웨어는 자동 제어에 대한 욕구가 있는 한

꾸준히 발전할 것이다. 국내외 많은 제품들이 있으며,

현재 V-EYE 이외에도 국내 제품들이 많이 있다. 국내

제품들의 수준이 안정성, 편의성 등 많은 면에서 외국

제품들의 수준을 뛰어 넘었다. 인식이 많이 바뀌긴 했

으나, 단지 외국 제품이라는 이유로 불안정하며 불편한

제품을 높은 가격으로 구매하여 사용하는 모습을 보면

15년간 HMI 제품 개발을 위해 달려온 개발자로서 안타

까움을 느낀다.

HMI 소프트웨어의 수준을 비교 판단하여 성능 및 가

격에서 우수한 국산 제품을 많이 사용하여 국내 자동 제

어 산업의 발전에 보탬이 되었으면 하는 바람이다.