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국내 약 70만대의 승강기에서 수집된 일주데이터를 클라우드로 수집·저장하여 적절한 통계적 분석방법론을 적용한다면 이를 다양한 인사이트로 발굴·활용할 수 있다. 승강기의 고장이나 수명 예측을 위한 예지보전에 활용할 수도 있는 일주데이터 분석방법을 알아본다
글 김윤겸(한국승강기안전공단 연구개발실 차장)

일주데이터 분석으로 가능한 IoT 기반의 스마트한 승강기

글로벌 승강기 대기업들은 사물인터넷(IoT, Internet of Things) 기술을 활용하여 승강기에 다양한 센서를 부착하고 LoRaSigFox, NBIoT 등의 사물인터넷 통신 기술을 활용하여 센서 빅데이터를 클라우드에 저장하고, 승강기의 예지보전에 활용하고 있다. 그러나 중소승강기업체가 대상으로 하는 시장에서는 승강기 가격탄력성이 매우 높아 센서 등 추가 기술에 대한 원가부담을 버티지 못하는 실정이다. 글로벌 대기업들도 사물인터넷 등의 최신 기술은 4대 이상의 군관리 시스템이 적용되는 현장이나 고급 아파트 단지에서만 차등 적용하고 있다.

기존 현장의 승강기에 별도의 센서 부착 없이도 수집할 수 있는 데이터가 있는데, 현재 운행되며 발생하는 일주 데이터이다. 현재는 이를 정기적으로 포맷하거나 활용하지 않고 있는데, 전국에 설치된 승강기에서 수집된 일주데이터를 활용한다면 사용자 군집별로 맞춤형 일주패턴을 생성해 낼 수도 있고, 승강기 고장과 수명을 예측하여 운행 효율화를 이룰 수 있다.

맞춤형 일주패턴이 적용된 승강기는 해당 사용자들의 사용 패턴을 통계적으로 유의미한 확률로 예측하여 사용자가 호출 버튼을 누르기 전에 서비스를 위해 기동하고 대기할 수 있으며, 이를 통해 기존의 단순한 승강기는 IoT 기반 스마트한 승강기로 진화할 수 있다.

 

개방형 승강기 플랫폼 구축을 통한 일주데이터 분석

개방형 승강기 플랫폼이란 일주데이터의 수집과 저장을 비롯한 분석, 맞춤형 일주모형 제공에 이르기까지 모든 서비스를 이해관계자들에게 제공하는 서비스 플랫폼이다.

해당 플랫폼은 크게 4개의 레이어로 이루어져 있으며, 오픈소스 기반의 저장 모듈과 기계학습 기반의 분석 모듈, 외부 서비스를 위한 WEB 모듈과 분석 모형의 가시화를 위한 모듈로 구성된다. 대부분의 모듈들은 공개 S/W 기반으로 구성될 수 있으며, 클라우드 기반 서비스를 제공하여 다양한 이해관계자들의 손쉬운 접근을 허용할 수도 있다.

 

승강기의 운행 패턴 모형화를 위한 분석 방법

개방형 승강기 플랫폼을 활용한 일주데이터 분석을 위해서는 <그림 2>와 같은 프로세스를 제시할 수 있다. 개방형 승강기 플랫폼을 통해 수집 저장된 일주데이터들은 보통 최소 5초 단위의 이벤트로 24시간 저장이 된다. 이렇게 저장된 일주데이터들을 분석하여 해당 승강기의 운행 패턴을 모형화하기 위해서 다양한 분석 방법을 검토할 수 있다.

첫째, 지도학습의 대표적인 예측 방법인 회귀분석이다. 승강기의 다음 서비스층을 종속변수로 하고, 직전 서비스 층, 현재 시간, 이전 서비스 이벤트들을 독립변수로 하여 다중회귀분석을 실시하여, 서비스층을 예측해 볼 수 있다. 물론 해당 회귀모델은 결정계수를 통하여 통계적으로 설명력이 충분하도록 모형을 작성해야 한다.

둘째, Q-Learning 함수를 활용한 강화학습이다. 해당 분석방법을 떠올린 것은 딥마인드의 아타리 벽돌깨기 게임 등과 유사한 모형이 될 수 있다. 또한, 마르코프 결정 프로세스를 통하여 특정 상황과 정책 리스트에서 적절한 행동을 선택하고, 그에 따른 보상을 최대화하는 강화학습의 기본 알고리즘을 적용할 수도 있다.

셋째, 딥러닝의 한 유형인 RNN(Recurrent Neural Network)이다. 승강기의 예측 움직임을 이전 시간대의 다양한 운행 패턴과 호출 이력을 토대로 분석하고, 현재 시간에서 어떤 층으로 서비스를 해야 하는지를 결정하고 예측하는 것에 재귀적 신경망이 적합할 것으로 예상한다. RNN 이나 LSTM(Long Short Term Memory) 같은 딥러닝 알고리즘을 적용하기 위해서는 상당한 일주데이터가 필요하고, 이를 위해서는 다시 많은 현장의 일주데이터를 수집 저장하는 것이 중요한 변수가 될 것으로 생각한다.

결론적으로 일반적 운행감시를 통하여 얻어지는 데이터를 활용하여 다양한 분석방법을 적용하면, 중소 규모의 승강기 분야에서도 이를 활용하여 중소승강기업체와 중소규모의 건물에서도 용이하게 사용되는 플랫폼을 만들어 대기업들과 경쟁하고, 나아가 글로벌 수출시장에서도 경쟁력을 갖출 수 있을 것으로 생각된다.

특히, 승강기의 운행감시반은 중소제조업체가 주로 생산하고, 관리하므로 이때 수집된 데이터를 별도로 저장하고 분석하면 상기와 같은 효과를 얻을 수 있으므로, 관리주체나 유지관리업체 등에서 데이터를 저장하고, 유용한 분석을 거친다면 승강기 운행의 효율화를 통한 부품소모의 최소화, 전력절감 등의 효과를 얻을 수 있다고 생각한다.

 

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[현장으로의 초대]

한국승강기안전공단은 고용노동부의 국가인적자원개발 컨소시엄 사업자로 선정되어 승강기 분야 컨소시엄사업 교육을 전담할 승강기인재개발원을 설립해 운영 중이다. 무료 교육으로 중소기업의 부담을 줄이며 한국승강기산업 현장의 인적 능력 향상을 위해 든든히 역할을 감당하고 있는 한국승강기안전공단 승강기 인재개발원의 교육 현장을 찾아가 본다
취재 한경희 촬영 조원종

승강기 분야로 특화된 국내 유일 컨소시엄사업 무료교육

강의실에서는 훈련생들이 직접 실습장비를 다루며 PLC 실습교육이 한창이다. 바로 옆 또 다른 강의실에서는 이번에 개정된 승강기안전관리법에 대해 열띤 문답이 오간다. 서울 강동구 천호동에 위치한 한국승강기안전공단 승강기인재개발원(이하 승강기인재개발원)2013년부터 승강기 분야 국가인적자원개발 컨소시엄사업을 맡아 운영하며 올해로 설립 6년 차를 맞았다. 한국승강기안전공단 안전교육실 컨소시엄팀의 나남규 차장은 정부 지원의 컨소시엄사업으로 이뤄지는 승강기 분야교육은 승강기인재개발원에서 운영하는 사업이 국내외적으로 유일하다고 소개했다.

저희가 진행하는 교육은 한마디로 정부+교육센터+기업이 협약을 맺어 국고로 운영되는 컨소시엄사업입니다. 고용노동부에서 한국산업인력공단에 위탁하여 운영하고 있는 컨소시엄사업은 한국승강기안전공단과 교육을 희망하는 각 기업들이 참여하는 사업으로 승강기 분야 컨소시엄사업을 통한 교육은 승강기인재개발원에서만 이뤄지기 때문에 협약을 맺은 기업은 모두 이곳에서 훈련을 받습니다.”

국가인적자원개발 컨소시엄은 전문 기술인력과 기술력 부족으로 어려움을 겪고 있는 중소기업을 지원하기 위해 고용노동부에서 도입한 제도다. 일반 법정 교육은 의무사항이지만 컨소시엄사업을 통한 교육은 기업이 자발적으로 신청하여 이루어지는 교육이다 보니 수업의 분위기나 적극성도 남다르다.

고용보험에 가입된 기업의 근로자들이 훈련대상입니다. 승강기 기술도 나날이 발전하고 새롭게 개발되는 부분들이 있다 보니 현장에서 경력이 오래된 분들도 직무 향상 차원에서 교육을

받으시는 분들이 많습니다. 또한 제작에서 설계 등으로 직무전환을 위해 새롭게 배우러 오시는 분들도 있고요.”

 

설립과 함께 강사를 맡은 승강기인재개발원의 원년 멤버 송종태 교수의 말이다. 송종태 교수는 LG연구원 출신으로, 승강기 제작·설치 컨설팅기업의 대표로 30년 이상의 현장 경험을 가진 베테랑 강사다. 그러다 보니 훈련생들이 현장에서 평소 궁금했던 점이나 수업 중 힘들어 하는 부분을 속 시원히 해결해준다. 승강기인재개발원에서 강의하고 있는 교수진 대부분 현장에서 잔뼈가 굵은 사람들이라고 나남규 차장은 말한다.

현재 내외부 강사는 총 70명 내외로 한국승강기안전공단 뿐만 아니라 외부에서 해당 경력이 20~30년 이상 되는 분들을 강사로 초빙하기 때문에 훈련생들은 질 좋은 교육을 무료로 받을 수 있습니다. 뿐만 아니라 같은 분야 종사자들을 한자리에서 만나니 서로 인적 네트워크를 형성할 수 있습니다. 자신이 가진 노하우나 정보를 교환할 수 있으니 개인에게도, 기업에게도 흔치 않은 기회인 거죠.”

 

현장에서 바로 적용하는 실습 위주의 교육

강의는 물론 교재와 식사까지 무료로 제공하는 승강기인재개발원은 이론 및 실습교육이 가능한 강의실 세 곳과 휴게실, 강사 대기실 등이 갖춰져 있다. 특히 현장실습에 최적화된 교육 시설도 자랑이다. PLC 실습장비, 소음진동 및 트러블 실습장비, 유압식 엘리베이터 실습장비, 카 도어 시뮬레이터, 승강장 도어 시뮬레이터 등 최상의 교육환경을 갖추었고 지속적으로 장비를 추가 구매하고 있다.

시뮬레이터가 있어서 실습에 상당히 도움이 됩니다. 승강기에 고장을 내본 다음 이에 대응하는 경험을 해봅니다. 이렇게 몸으로 익히면 현장에서 실제 고장 발생 시 좀 더 빨리 대처할 수 있게 되죠.”

송종태 교수의 말처럼 승강기인재개발원은 실습 위주의 교육이라 실질적으로 현장에서 도움이 되는 경우가 많아 교육이 끝나고 다음 날 바로 활용한 훈련생이 감사의 인사를 해오는 경우도 종종 있다고 한다. 이날 PLC 실무교육을 받은 충남주택관리회 소속 엘리베이터 담당 이경민 과장도 그동안 답답했던 부분이 해소되는 느낌이라고 전했다.

“PLC의 경우 실무에서 많이 접하긴 하지만 교육을 받거나 어디 물어보기 쉽지가 않았습니다. 그런데 여기 와서 승강기 구동에 대한 PLC 프로그램을 처음부터 제가 직접 설계해가며 만들다 보니 엘리베이터 구동에 대한 전체의 메커니즘을 이해할 수 있게 됐어요. 한 마디로 집을 지을 때 내가 담당하는 부분만을 보다가 집 전체 구조를 배우고 그 안에서 각 부분은 어떤 기능을 하는지를 알게 된 거죠.”

 

승강기인재개발원은 전문기술 분야 교육뿐만 아니라 산업체에서 요구되어지는 승강기 시퀀스제어, 승강기 트러블, 유지관리 전문가 과정, 공사감리 실무 등 다양한 커리큘럼이 있다. 법령과 제도, 검사기준에 관한 강의도 이뤄진다. 특히 이번 승강기안전관리법 개정과 328일 시행 이후 이에 대한 교육 신청이 크게 늘었다. 승강기 관련 법, 제도, 검사기준 등의 분야에서 강의를 맡고 있는 한국승강기안전공단 안양지사장 장명원 교수의 말이다.

수업 내내 끊임없이 질문과 답이 오고 갑니다. 승강기 설계자들의 입장에서 이번에 개정된 안전검사 기준을 모른 채 승강기를 생산했다가는 엄청난 금전적, 시간적 손실이 발생할 수 있기 때문에 중요한 사항이지요. 법이 바뀌었고 안전검사 기준도 새로워졌으니 이에 맞춰 설계하고, 생산하고, 유지관리도 해야 하는 것입니다. 바뀐 안전검사 기준을 해석해드리고 이해를 돕고 있습니다.”

 

올해는 4차산업 관련 커리큘럼을 편성해 우리 승강기산업계가 대비해야 할 기술환경의 변화를 살피며 생각의 저변을 확대할 수 있는 기회를 갖는다. 교육과정은 현장 수요와 해외동향 등을 연구해 해마다 수정하고 보완해 나간다. 그런 노력 덕분에 국가인적자원개발 컨소시엄 공동 훈련센터 성과평가에서 2015년과 20162년 연속 우수기관으로 선정됐다. 전담인력 전문성 확보와 훈련시설 장비 활용성 등에서 높은 점수를 받았다. 특히 한국산업인력공단이 교육 참여 훈련생을 대상으로 실시한 교육만족도 조사에서는 79개 기관 중 2년 연속으로 A등급(1)을 차지했다. 교육 접수와 안내를 맡고 있는 안전교육실 전유진 사원은 훈련생들이 교육을 받으시는 데 있어 부족함이 없도록 편안하고 쾌적한 교육환경을 위해 노력할 것이라고 다짐의 말을 전한다.

 

2019년 현재 커리큘럼은 20개 과정 49차수로 계획되었으며 2013년부터 지금까지 5,500여 명이 수료했다. 승강기인재개발원 컨소시엄사업이 중소기업 근로자에게는 능력 개발의 기회를, 사업주에게는 안정적인 인력공급과 생산성 향상의 기회를 제공하며 우리 승강기산업계가 세계 속 승강기 강국으로서의 힘차게 나아갈 수 있도록 디딤돌 역할을 감당해주길 바란다.

 

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[이슈포커스]

스페인 엘리베이터 오로라론칭 기업, 바스텍 그룹

50년 역사의 유럽 승강기 한국에 오다!

 

50년 이상의 오랜 역사를 가진 스페인 엘리베이터 오로나(Orona)’가 국내 엘리베이터 시장 경쟁 대열에 합류했다. 오로나를 론칭한 회사는 바스텍 그룹으로, 앞으로 국내에서의 오로나 엘리베이터 유통을 책임진다. 바스텍 그룹을 찾아 오로나의 A to Z를 들어봤다
글 임혜선 사진 조원종

 

유럽 공정 부문 1위 오로나, 한국 상륙

오로나 엘리베이터는 세계적으로 우수한 성능과 안전성, 50년 이상 쌓아온 기술력을 갖췄습니다. 그렇기에 국내 엘리베이터 시장에서도 크게 성공할 것이라고 믿습니다.”

올해 초, 오로나 엘리베이터를 국내 론칭한 바스텍 그룹의 하재청 대표는 오로나 성공에 강한 확신을 보였다. 하재청 대표의 이런 믿음은 막연한 자신감에서 오는 것이 아니라 오로나가 갖고 있는 역사와 노하우에서 온 것이었다.

스페인에서 생산되는 오로나는 높은 기술력과 최고의 안정성으로 세계적인 명성을 얻은 엘리베이터다. 스페인을 중심으로 유럽, 미주, 아시아, 아프리카, 오세아니아에 이르기까지 세계 전역에서 오로나 엘리베이터를 사용하고 있으며, 유럽에서 새로 설치되는 승강기 10대 중 한 대가 오로나의 제품이라고 해도 과언이 아니다. 또한, 유럽 내 공정 부문 1위라는 강점과 함께 우수한 승강기 제어반과 모터를 기반으로 한 차별화로 100개국 이상의 시장에서 우수한 성적을 내고 있다.

오로나 엘리베이터가 한국에 론칭되는 것은 이번이 처음이다. 16년간 무역업을 성공적으로 이끌어온 바스텍 그룹은 비파괴 장비, 복합소재, 수소 충전소, 전기자동차 충전기 등을 양산, 유통하는 기업으로 한국 내 유통부터 납품된 제품의 유지 및 보수 등의 완벽한 운영을 지속해 왔다. 이 같은 경험을 통해 바스텍 그룹은 국내외 경기 흐름을 읽는 노하우를 얻게 되었다. 오로나 엘리베이터를 론칭한 것도 이런 노하우를 통해 오로나 엘리베이터가 미래의 안전성을 갖춘 사업이라 판단했기 때문이다.

 

바스텍 그룹이 오로나를 선택한 이유

오로나를 선택한 바스텍 그룹은 스페인 본사와 접촉하였고, 스페인 본사는 충분한 검토 끝에 바스텍 그룹을 최종 사업파트너로 인정하여 한국 지사로 계약하였다. 하재청 대표는 오로나 론칭 과정에서 준비된 회사는 어떠한 상황 속에서도 인정받을 수 있음을 되새길 수 있었고, 과정에서의 어려움은 중요치 않음을 다시 한번 느낄 수 있었다.”고 말했다.

국내에는 이미 OTIS와 티센크루프 같은 글로벌 엘리베이터 기업이 존재한다. 반면, 한국에서 화려하게 론칭을 하였으나 철수하게 된 글로벌 엘리베이터 업체도 있다. 이에 바스텍 그룹은 국내 시장에서 글로벌 기업의 성공 원인과 실패 원인 등을 파악하는 데 주력하였다. 그렇게 시장성을 검토한 결과, 기술과 안전성을 갖춘 오로나 엘리베이터의 성공을 확신할 수 있었고 이에 유통을 결정하게 되었다.

오로나 엘리베이터는 모든 부품을 본사에서 제작하여 최상의 완성도와 견고함을 갖추었으며 각국 수많은 안전 인증으로 최고의 품질을 자랑하고 있다. 기계실이 없는 엘리베이터는 물론이고, 고층용, 전망용, 화물용, 특수용 엘리베이터까지 국내 유통이 가능해 다양한 건물의 효율성을 높일 수도 있으며, 안티바이러스, 버그, 에어 크린 시스템 등의 쾌적함을 위한 요소와 비상시 자동구조 시스템 등 이용자의 건강과 안전을 고려한 시스템도 완비되어 있다. 또 최근 승강기 시장의 기호를 반영한 심플한 디자인과 완벽한 승차감으로 이용자들의 지속적인 관심이 이어지고 있다. 무엇보다 주목되는 점은 친환경적인 시스템을 기반으로 하는 첨단 소재라는 점이다. 오로나 엘리베이터는 유럽에서 ‘LEED Gold(친환경 건축물 인증)’ ‘BREEAM(영국 친환경적 인증)’ 부문 최고 인증을 획득하였으며, ISO 14006을 획득해 친환경 디자인 부분에서 세계 최초의 엘리베이터 회사로 인증된 바 있다. 하재청 대표는 친환경 소재로 만든 엘리베이터라는 점이 오로나를 선택하게 된 가장 큰 이유 중 하나라고 설명했다.

 

국내 시장에서 예상되는 오로나의 경쟁력

바스텍 그룹은 납품 시기 단축 경쟁력 있는 가격 책정 국내 중소기업과의 기술 협약 체결 등을 통해 오로나의 성공적인 국내 시장 안착을 도모할 계획이다.

우선, 연말까지 견적을 요청받은 건물을 본보기로 하여 국내 배송 시간의 최소화 등 완벽한 수송망 구축에 나서고 있다. 따라서 한국으로의 납기를 60일 전후로 맞춰 건축에서의 지연을 최소화할 예정이다. 가격 경쟁력 측면에서는 타사 대기업의 견적에 비해 동일 사양 승강기를 20% 이상 낮은 공급을 목표로 하고 있어 소비자에게 부담 없이 접근한다는 계획이다.

마지막으로, 전국적으로 널리 분포되어있는 설치, 유지, 보수업체의 단합으로 가장 빠른 수리와 안전을 책임지며 국내 구축된 중소기업과의 기술 협약으로 상생을 도모한다는 방침이다이외에도 메인부품 외 주요 부품을 향후 국내에서 생산할 계획이어서 고장 및 이상 발생 시 빠른 대응의 교체가 이루어지게 할 예정이다.

 

그룹 신사옥 내 설치와 함께 6월 이후 본격 유통

바스텍 그룹은 8개 도에 오로나 엘리베이터 마케팅에 대한 대리점과 A/S, 설치에 대해서 파트너십을 갖고 있는 회사 선정을 완료한 곳도 있지만 계속적으로 진행하는 상태며 2~3개월 내에 계약을 완료할 계획이다. 이후 일반 아파트와 60층 이상의 고층빌딩을 주요 대상으로 오로나 엘리베이터를 유통하고, 개인 건물주를 위한 빌라, 주택의 유통과 고급스러운 디자인을 앞세워 호텔 등에도 유통할 예정이라고 밝혔다.

한편, 오는 6월 인천 계양구에 자리 잡은 바스텍 그룹의 신사옥에서 오로나 제1호가 그 문을 열 예정이다. 이날 이후 바스텍 그룹은 본격적으로 오로나 엘리베이터의 우수성을 알리는 데 주력할 방침이다.

여기에 그치지 않고 하재청 대표는 최근 국내 지진이 잦아진 것을 스페인 본사에 전달, 지진방지시스템 연구 개발에도 착수하고 싶다는 바람을 밝혔다. 안전과 기술, 그리고 친환경적이라는 장점을 내세운 오로나의 활약을 기대해본다.

 

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최신 IoT 환경에 맞는 ICT 융합형 스마트 유지관리를 위한 핵심장치로 스마트 디바이스를 개발하였다. 이는 IoT 표준 프로토콜에 의한 벤더 독립적인 시스템을 구축하여 시스템에 대한 객관적인 진단과 제어가 가능하고 실시간으로 상황이 관리되므로 기존에 비해 위험 대처에 훨씬 더 능동적으로 대처할 수 있다.

 

글 조수억(서일대학교 전기공학과 교수)

 

IoT Device 기반 사물인터넷 플랫폼 구성도

 

 

사물인터넷 환경에서의 지능형 IoT 디바이스 필요


안전과 직결되는 승강기 유지관리의 부실 문제를 해결하기 위해 사물인터넷(IoT) 기반의 엘리베이터 안전과 유지보수를 위한 스마트 디바이스를 개발하게 되었다. 본 과제에서 개발된 지능형 IoT 게이트웨이 장치는 엘리베이터 운행, 고장, 승객 갇힘 상태를 실시간으로 감시하고, 제어함으로써 엘리베이터 안전사고를 사전에 판단하고 신속하게 대응하는 서비스를 제공한다.
글로벌 승강기 제조업체들은 IoT를 기반으로 한 승강기 시장을 선점하기 위해 기계학습(Machine Learning), IoT플랫폼, 빅데이터를 활용한 스마트 어드바이저(Smart Advisors) 등 핵심 원천기술 개발 및 서비스 활성화를 위해 노력하고 있다. 다국적 글로벌 승강기기업들은 저마다 별도의 SI(System Integartion)를 구축하고 이를 외부에 오픈하지 않고 있다.
이에 본 과제에서는 국내 승강기산업의 해외 기술 의존을 벗어나기 위해 프로토콜을 표준화해 국가표준으로 공개하여 투명하게 운영하고자 하였다. 먼저 단체표준을 제정하고, 이후 국가표준을 지향함으로써 공익적 목표를 달성하고, 매일 일상적으로 사용하고 있는 엘리베이터의 안전을 담보할 수 있는 IoT기반의 시스템 플랫폼을 개발하는 것이 필요하다. 또한 현장에서의 상황을 정확하게 이해하고 의미 있는 데이터를 신뢰성 있게 확보하고, 센터와 쌍방향 통신이 안전하게 가능한 사물인터넷 환경에서의 지능형 IoT 디바이스의 개발이 필요하였다.

 

 

예측 가능한 유지보수 체계 구축을 목표로 한 연구


본 과제의 개발 목표는 사물인터넷(IoT) 기반의 디지털 융합서비스의 확산, 국가현안 해결 및 산업 활성화의 핵심동력으로 승강기 분야의 예측 가능한 유지보수 체계를 구축하는 것이다. 그렇게 하기 위하여 제조사/벤더에 독립적인 지능형 IoT 기반 엘리베이터 안전 표준 프로토콜을 개발하였다. 엘리베이터 주요 제조사/모델의 제품 리소스를 모델링하고 적용하였으며, 사물인터넷(IoT) 및 웹 표준 기반의 엘리베이터 진단, 제어항목, 주요 부품별 측정항목을 정의하였다. 또한 지능형 IoT 디바이스 소프트웨어 플랫폼을 설계·구현하였다. 표준 프로토콜 및 리소스 모델 기반의 확장 가능한 승강기 IoT 플랫폼을 개발하고, HTTP, CoAP, MQTT, DTLS 등 IoT Standard Stack을 적용, IoT 디바이스를 개발하였다. 이를 통해 임베디드 시스템 보드설계, 제작, 고성능 프로세서 기반의 탁월한 성능(확장성, 내구성, 저전력, 저비용), 다양한 폼펙터(Form-Factor) 및 인터페이스 제공, 임베디드 Linux 지원, 입출력 포인터(계측치, 적산량, 경보, 상태)의 실시간 데이터 수집 및 전달처리가 가능하다. 또한 엘리베이터용 전력변환장치의 전력반도체 열화 진행상태 추적 알고리즘을 개발하였다. 전력변환장치의 온도센서 회로의 신뢰성 확보, 과도 열저항의 트랜드를 분석하여 전력변환장치의 수명 및 고장 모드 분석, 온도, 전압과 전류를 계측하여 통신 신뢰성 및 수명, 열화정도를 파악하였다.

 

 

IoT 기반 스마트 디바이스의 활용성


본 과제는 IoT Device 국내 최초 국제표준 IETF CoAP 상호운용성 시험을 모두 통과하였다. 2017년 7월 TTA는 CoAP 장치간 온전한 상호 연동을 확인할 수 있는 시험절차 표준을 제정하였으며, 이를 기반으로 하여 CoAP 상호 연동 TTA Verified 인증기준을 제정하였다. 7월 4일 개시한 ‘CoAP 상호 연동 TTA Verified’ 시험·인증서비스에 대해 ㈜엠투엠테크의 ELSA(Elevator Smart Advisor) IoT Gateway에 대한 시험을 완료하였으며, 8월 11일 최초 인증서를 수여받았다. 국제표준 IETF CoAP 상호운용성 시험(CoAP 상호 연동 TTA Verified)을 모두 통과하였다.
본 연구는 중소기업 특화형 엘리베이터 원격 케어 시스템을 확보하여 중소기업 엘리베이터 안전 표준 인터페이스 디바이스로 시스템 감시 모니터링 및 제어에 활용이 가능하다. 엘리베이터 안전과 위험관리에 대한 국가 관리체계 기반을 마련하여 노후승강기에 대한 향후 관리계획 수립에 활용할 수 있으며, 불합격 및 휴지 중인 엘리베이터에 대한 운행 안전 체계로도 활용이 가능하다.
승강기산업은 ‘제조→설치→유지보수→리모델링’을 반복하는 일종의 리사이클링 산업으로 유지보수가 중요하다. 승객의 안전은 물론 LCC 비용을 최소화 하는 것이 관건이다. 국내 및 해외 승강기 글로벌 주요 기업에서는 자체 프로토콜로 개발한 제품으로 국내 영세 중소기업들의 기술 진입장벽을 높이고 있다. 특히 ICBMA(IoT·Internet of Things·사물인터넷), Cloud Computing·클라우드 컴퓨팅, Big data·빅데이터, Mobile·모바일, AI·Artificial Intelligence·인공지능)로 대변되는 제4차 산업혁명 시대에 와서는 기술경쟁이 더욱 치열해지고 있다. 본 과제를 수행함으로써 이러한 기술을 접목하여 승강기 관리 고도화가 가능하게 되었다. IoT 표준 프로토콜에 의한 벤더 독립적인 시스템을 구축하여 시스템에 대한 객관적인 진단과 제어가 가능하고 실시간으로 상황이 관리되므로 기존에 비해 위험 대처에 훨씬 더 능동적으로 대처할 수 있기 때문이다.
국가차원의 승강기 안전운행에 대한 실시간 관리체계 구축이 시급하다. 이를 위해서는 제조사/모델별로 각기 다른 제어반과 통신 프로토콜로서는 관리에 한계가 있다. 산업생태계의 선순환 구조의 촉매제로서의 스마트 예지 보전 시스템을 도입해야 한다. 요즘과 같이 정보통신기술(ICT)의 융합이 활발한 시기에 맞추어 추진하고 있는 IoT 기반의 진단 및 제어 시스템이 제자리를 잡기까지는 기존 업체와의 협력이 필요하며 이에 관련 정책 및 관리 주체 담당자의 세심한 관심이 필요하다.

 

 

tip.
산학연 서울지역협회 우수과제 전시회

대학·연구기관이 보유한 연구개발 인프라를 활용해 기술기반이 취약한 중소기업의 기술혁신능력 제고 및 혁신기술의 사업화를 촉진할 수 있도록 중소벤처기업부와 서울특별시에서 사업비를 지원해 신기술을 개발하고 그 성과를 전시한다.
본 과제는 서일대학교와 ㈜엠투엠테크가 2017년부터 2018년까지 공동 개발한 기술로 ‘사물인터넷(IoT) 기반의 엘리베이터 안전과 유지보수를 위한 스마트 디바이스 개발’을 주제로 하고 있으며 2018년 산학연 서울지역협회 우수과제로 (사)한국산학연협회장 표창장을 수상했다.

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최근 승강기업계의 가장 큰 화두였던 승강기 안전부품 및 승강기 안전인증제도가 3월 28일 전격 시행됐다. ‘승강기 안전관리법’ 시행으로 승강기 제조·수입업자는 승강기 안전인증을 의무적으로 받아야하고 인증을 받은 승강기에는 국가통합인증마크(KC 마크) 스티커를 부착하는 등 안전 인증이 의무화된 가운데 인증 업무를 맡게 된 한국승강기안전공단은 거창승강기밸리 산업특구에 승강기안전기술원을 개원했다. 여기에 안전인증 전문인력으로 구성된 안전인증실을 배치하고 연구개발실도 옮겨와 R&D 시설 및 인력을 한 데 집중시켜 안전 및 연구 역량을 강화할 예정이다. 무엇보다 국내 처음으로 시행되는 승강기 안전인증 업무를 실수 없이 처리하기 위해 눈코 뜰 새 없는 하루하루를 보내고 있는 안전인증실을 찾아가본다.
취재 한경희 촬영 조원종

3월 26일 개원, 첫 인증업무 수행
“직원들의 앉은 자리가 모두 상담 창구가 되고 있습니다.” 공식적인 승강기 안전인증 업무 시작을 20여 일 앞둔 시점에 찾은 거창 승강기안전기술원의 안전인증실 현장 분위기는 안전기술연구처 허윤섭 처장의 이 한 마디로 설명됐다.
매일 안전인증 접수와 관련된 업체 미팅 후 설계심사, 공장심사, 안전성시험의 세부 운영방안에 대한 공유 회의를 병행한다. 하루에도 수십 차례 걸려오는 인증 관련 문의전화와 직접 찾아오는 승강기업체들에 일일이 응대함과 동시에 개원과 함께 시작될 안전인증 업무 준비에도 만전을 기하느라 바쁜 하루를 보내고 있는 안전인증실 소속 직원들.
안전인증실은 거창승강기R&D센터를 양도 받은 승강기안전기술원 소속이다. 전부개정된 「승강기 안전관리법」에 따라 승강기안전인증이 법적으로 신규 도입되면서 산업통상자원부에서 실시하던 승강기안전부품에 대한 안전인증 관련 업무를 이관 받아 수행하게 되었다.
안전인증실은 과속조절기, 상승과속방지장치 등 승강기 안전부품과 모델화 또는 비모델화된 승강기에 대해 심사 및 시험을 통해 안전성을 확인하고 안전인증서를 발급한다. 승강기업계의 안전설계 향상을 위한 기술을 지원하는 역할도 함께 수행한다. 승강기 이용자가 안전성이 확보된 승강기를 사용할 수 있도록 기반을 마련하는 것이다. 맡은 바 최선을 다하며 안정적 안전인증 업무를 위해 총력을 기울이고 있는 안전인증실, 승강기 안전 강국을 위해 이들의 어깨가 무겁다.

 

 

 

국제 표준인 유럽 인증기준으로 세계화
최초로 시행하는 승강기 안전인증제인 만큼 현장에서는 아직 다양한 문의가 있다. 안전인증실은 관련 업체들의 이해를 돕기 위해 승강기 안전인증 절차 및 운영방안 설명회를 여러 차례 열었다. 3월 11일에는 서울 aT센터에서도 설명회를 열어 승강기 안전관리법 전부개정안에 대해 설명하고 안전인증 운영절차, 안전인증 신청 및 설계 심사 등에 대해 상세히 설명하고 질문과 답변의 시간도 가졌다.
안전기술연구처 허윤섭 처장은 유럽 승강기안전기준(EN코드)에 따라 마련된 안전인증 기준에 의해 국내 승강기 안전인증이 이뤄지게 되면 한국승강기의 세계 시장으로의 진출이 더욱 확대될 수 있을 것으로 내다봤다.
“승강기 안전인증에 있어 승강기업체도, 한국승강기안전공단도 이제 첫 단추를 끼우는 단계라 예기치 못한 어려움도 있고 여러 시행착오들도 있으리라 생각합니다. 하지만 한국승강기가 국내 시장을 넘어 세계 시장으로 건너갈 수 있는 징검다리의 첫 번째 돌을 놓는 의미 있는 과정이리라 확신합니다.”

 


전문가 교육 및 자기계발로 역량 강화
승강기안전기술원 안전인증실은 2017년부터 TUV -Nord(티유브이 노드)와 컨설팅을 진행하고 유럽 현지에서 3주간의 이론교육과 현장체험 등을 진행하는 등 전문인력 양성에 노력해왔다. 일부 승강기부품에 대해 그동안 인증 업무를 수행해온 한국산업기술시험원(KTL)과 MOU를 체결하여 직원들이 인증 장비에 대한 노하우를 익히도록 하고 있다. 공단으로서도 최초로 시행하는 안전인증 업무인 만큼 심사자의 숙련도를 높이고 전문성을 강화하기 위해 지속적으로 교육을 실시할 예정이라고 이성일 차장은 전한다.
“올해도 직무능력 향상을 위한 여러 교육이 예정되어 있습니다. 한국표준협회, 한국생산성본부 등과 같은 국내 기관뿐만 아니라 해외연수도 실시할 예정입니다. 현재 승강기안전기술원에는 KS인증 심사원 자격 교육 및 품질관리자 자격 교육을 이수하는 등 인증관련 전문자격 획득에 도전 중입니다. 교육과 자기계발은 저희 기술원 내부적으로도 강조되고 있는 점이기도 하지요.”

 

시스템 효율화하고 연구시설 한데 모아 역량 강화
안전인증에 필요한 장비들은 기존의 산업통상자원부 산하 한국산업기술시험원(KTL)에서 운영하던 거창승강기R&D센터를 양도받고 시험기기 4종을 추가로 구축하였다. 기존의 시험타워 외에 제2시험타워 건립도 진행 중이다. 또한 안전인증 전산시스템과 홈페이지를 구축하여 시범운영하고 있다. 기존에 책 한 권 분량의 두꺼운 접수서류를 들고 직접 찾아와야 했던 불편함도 개선하는 등 절차적 효율화 노력도 함께 하고 있다.
무엇보다 한국승강기안전공단의 연구개발 인력과 장비가 한 곳에 집적되면서 더욱 깊이 있는 연구 수행이 가능해졌다는 점도 국민안전 측면에서 잘 된 일이다. 앞으로 승강기 안전에 대한 보다 실증적인 연구와 체계화된 인증 업무가 기대된다.

 

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