‘자산관리쉘’(AAS), 디지털트윈의 ‘두뇌’로 주목

[애플경제 김향자 기자] 스마트 제조 시스템, 혹은 디지털트윈을 위해 최근 ‘자산관리쉘(AAS : Asset Administration Shell)’의 역할이 강조되고 있다. 이는 ‘공정과 제조를 위한 자산을 가상으로 표현하는 쉘’로 이해된다. 결국 자산관리쉘을 통해 생산 시스템을 디지털화하고, 서로 다른 기종과 자산 간의 데이터 교환도 효율적으로 할 수 있다.

“‘스마트 제조’ 생산성 높일 미래 기술”

이에 관한 특허기술도 등록되어있을 만큼, 제조업의 지능화를 위한 고도의 기술로 인식되고 있다. ‘2023 스마트팩토리&오토메이션전’ 등에 참가한 일부 기업들은 이를 이미 공장과 생산관리의 중요한 요소로 인식하고 있는 것으로 나타났다. “스마트 제조 시스템에 자산관리쉘(AAS)을 배치하여 디지털화함으로써 생산성을 높일 수 있는 미래 기술”이라는 것이다.

또 다른 전문가들은 “제조 현장의 데이터를 수집하고 분석하여 효과적인 제어를 할 수 있는 지능화된 서비스를 제공하는 것”으로 정의하고 있다.

신준호 한국전자기술연구원 책임연구원은 최근 분석자료에서 좀더 구체적인 용도와 개념을 제시하고 있다.

즉, “AAS는 제조 현장의 지능화를 위해 장비ㆍ로봇을 연결하고, 데이터를 교환할 수 있도록 표준적인 방법을 제공하는 시스템”이라며 “이를 위해 국제 표준 자산관리쉘을 통해 장비ㆍ로봇의 정보를 제공하는 디지털트윈 기술이 활용된다”고 했다.

물리적 장비ㆍ로봇, 가상의 디지털 객체로 구성

그에 따르면 자산관리쉘 모델링을 통해 생성되는 디지털트윈 계층은 현실의 물리적인 장비ㆍ로봇을 가상의 디지털 객체로 구성한다. 그래서 물리적인 제약에서 벗어나 다양한 연결과 확장을 가능하게 한다. 나아가선 장비ㆍ로봇 분야의 오픈 아키텍처를 활용, 다양한 솔루션과 연계할 수 있도록 하는 것이다.

스마트팩토리를 구현하는 또 다른 기업은 자산관리쉘을 이용한 데이터 수집 방법을 개발, 특허를 내기도 했다. 구체적으로 “데이터 수집을 위한 통신 설정과 데이터 매핑, 데이터베이스 저장을 위한 설정을 자산관리쉘(AAS)로 단일화할 수 있는 스마트 제조 시스템”을 구현하고 있다.

이 경우 자산관리쉘을 이용한 데이터 수집을 위해 스마트 제조 시스템의 게이트웨이(gateway)에서 필드 디바이스(field device)의 데이터를 수집하는 방법을 택하고 있다.

이처럼 자산관리쉘은 공장 지능화 내지 스마트화를 위해 다양한 용도로 쓰이고 있다.

예를 들어, 제조 데이터 수집과 모니터링에도 자산관리쉘이 유용하다. 이를 데이터 교환을 위한 표준 규격으로 활용하여 원활한 연결을 기하고, 통합된 지원을 가능하게 한다.

이는 또 전형적인 디지털트윈의 요소다, 즉 자산관리쉘을 기반으로 자산의 디지털화를 기함으로써 물리적인 자산의 디지털 복제본을 쉽게 생성할 수 있다.

제품 생애주기를 관리하는데도 용이하다. 즉, 자산관리쉘을 통해 제품을 모델링함으로써 제품의 사양이나, 상태, 설계 정보, 생산 정보 등 다양한 정보를 망라하며, 공유하거나 전달할 수도 있다.

이와 함께 자산의 고유 정보나, 연결 정보 등을 자산관리쉘을 통해 내장, 장비의 연동을 자동화할 수도 있다.

자산관리쉘의 몇 가지 기술적 특징

앞서 신 책임연구원에 의하면 이같은 자산관리쉘은 몇 가지 기술적 특징을 바탕으로 한다. 우선 인식정보나 사양, 설계, 기술정보, 운영 정보 등을 기술하기 위한 각종 표준 타입과 ‘스키마’를 연동하는 기술이다. 여기서 ‘스키마’는 ‘eCl@ss’, ‘MDIS’, ‘PLCOpen’ 등이 있다.

이와 함께 표준에 의한 모델링 기술, 자산관리쉘 모델 기반의 디지털트윈 생성․관리 API, 자산관리쉘을 통한 장비ㆍ로봇 데이터 교환(수집/제어) 기술 등이 있다. 또 시스템 구축과 운영 편의성을 고려, 컨테이너에 의해 서비스를 배포한다.

그러나 이같은 자산관리쉘이 국내외를 막론하고 본격적으로 실용화되진 못하고 있는 것으로 파악되었다.

국내에선 이같은 자산관리쉘을 활용, 제조 분야 데이터 표준화를 기하기 위한 연구가 다수 진행되고 있다. 그러나 “모델링 난이도와 관련 솔루션의 부재로 실용화 단계로 연계되지 못학 있다”는 신 연구원의 지적이다. 다만 “한국전자기술연구원은 자산관리쉘 모델링 관련 연구와 실제 장비,그리고 OPC UA 기반 연동이 가능한 디지털트윈 서버를 개발한 후 검증하고 있다”고 전했다.

해외에선 제조 강국 독일이 비교적 앞서 가고 있다. 독일 ‘프라운호퍼’ 연구소에서 자산관리쉘 관련 연구가 진행되고 있으나, 아직 개별 프로젝트 단위의 기술을 개발, 실증을 진행하고 있는 것으로 전해졌다.