전기업체

기업칼럼 // 데이터가 바꾸는 모터 관리의 미래와 스마트 제조 혁신

편집부 기자
입력 2026.06.29 00:00

데이터가 바꾸는 모터 관리의 미래와 스마트 제조 혁신

TeSys 포트폴리오로 구현하는 AI 기반 예지보전

AI 기반 제조와 데이터센터가 전 세계적으로 빠르게 확산되면서, 산업 현장의 설비 운영 방식에도 근본적인 변화가 요구되고 있다. 과거에는 숙련된 작업자의 경험과 직관이 설비 운영의 핵심이었다면, 이제는 실시간 데이터를 기반으로 의사결정이 이루어지는 시대로 전환되고 있다.

글 경수진(슈나이더 일렉트릭 코리아 파워프로덕트 사업부 매니저)

사진 슈나이더 일렉트릭

정밀도와 안정성에 대한 요구 수준이 높아지면서, 설비의 운영 상태를 실시간으로 파악하고 문제 발생 이전에 선제적으로 대응하는 역량이 제조 경쟁력을 좌우하는 중요한 기준으로 자리 잡고 있다. 이러한 흐름은 산업용 모터 관리 시스템에도 그대로 반영되고 있다. 오랫동안 모터 관리 시스템은 보호·제어 장치로 인식되어 왔다. 과부하나 단락과 같은 이상 상황이 발생했을 때 이를 차단하는, 이른바 ‘문제 발생 이후 대응’에 초점이 맞춰져 있었다.

그러나 AI와 데이터 분석 기술이 산업 전반으로 확산되면서 모터 관리의 역할도 변화하고 있다. 이제 모터 관리 시스템은 현장의 데이터를 생산하고 분석 가능한 형태로상위 시스템에 전달하는 ‘지능형 인프라’로 진화하고 있다.

모터 관리의 진화 :
고장 이후 대응에서 고장 이전 예측으로

산업용 전동기, 즉 모터는 현대 제조 현장의 심장과도 같은 존재다. 전 세계 전력 소비의 약 40% 이상이 모터 시스템에서 사용되며, 제조업에서는 약 60% 이상의 전력이 모터 구동에 투입된다. 이는 모터의 운영 효율이 곧 공장 전체의 에너지 비용과 직결된다는 점을 의미한다. 그럼에도 불구하고 많은 산업 현장에서는 여전히 사후 유지보수 방식이 기본으로 자리 잡고 있다. 문제는 이러한 대응 방식이 비계획적인 다운타임(downtime)과 생산 손실로 이어진다는 점이다.

대부분의 설비 고장은 갑작스럽게 발생하기보다 일정한 이상 징후를 동반한다. 전류의 미세한 변동, 온도의 점진적 상승, 부하 패턴의 변화 등이 대표적인 신호다. 중요한 것은, 이러한 신호를 단순히 감지하는 것을 넘어 ‘데이터로 축적하고 해석할 수 있느냐’에 달려 있다. 최근 산업 현장에서 AI 기반 예지보전이 주목받는 이유도 이와 맞닿아 있다. 다만 AI의 성능 이전에 선행되어야 할 것은 데이터다. 충분하고 신뢰할 수 있는 현장 데이터가 확보되지 않는다면 어떤 분석도 실질적인 의미를 갖기 어렵다.

이러한 맥락에서 ‘모터 관리 시스템’은 데이터 인프라로서의 역할을 수행하게 된다. 슈나이더 일렉트릭의 《TeSys 포트폴리오》 역시 모터에서 발생하는 다양한 운영 데이터를 지속적으로 수집하고, 이를 분석 가능한 형태로 제공함으로써 예지보전의 기반을 마련한다.

현장의 필요에 맞춘 세 가지 솔루션

▶ TeSys Tera

지능형 모터 관리의 가능성을 가장 폭넓게 구현하는 솔루션이다. 단상 및 3상 유도전동기를 최대 810A까지 보호·제어·모니터링할 수 있으며, ±1% 수준의 고정밀 전류·전압 측정 정확도를 바탕으로 모터 상태의 미세한 변화까지 감지한다. 이러한 정밀도는 예지보전의 핵심 기반이 된다. 측정값이 정확할수록 이상 징후를 더 빠르고 정교하게 포착할 수 있기 때문이다.

수집된 데이터는 SCADA, 클라우드 플랫폼 등 다양한 자산관리 시스템과 연계되어 공장 전반의 운영 상태를 통합적으로 관리하는 데 활용된다. 빠른 진단 속도를 바탕으로 장애 원인을 신속하게 파악할 수 있으며, 부하 차단(Load Shedding)과 자동 재시작(Auto Restart) 기능은 예기치 않은 전력 이상 상황에서도 생산 연속성을 유지하는 데 기여한다. Ethernet/IP, Modbus TCP/IP, Profibus DP, Profinet 등 주요 산업용 통신 프로토콜을 지원해 기존 자동화 시스템과의 연동성도 높다.

▶ TeSys Island

분산된 현장 환경에서의 디지털 부하 관리를 위한 솔루션이다. 하나의 버스 커플러에 최대 20개의 스타터를 연결할 수 있는 모듈형 구조를 바탕으로, 최대 80A(37kW) 규모의 모터와 부하를 효율적으로 관리한다. 특히 전류 측정을 기반으로 펌프 내 압력, 온도, 점도 등 물리적 상태를 추정하는 ‘가상 센서’ 기능은 별도의 센서 설치 없이도 설비 상태를 다각도로 파악할 수 있게 해준다.

TeSys Island의 또 다른 강점은 호환성이다. 슈나이더 일렉트릭 PLC는 물론 타사 PLC와도 호환되며, 보조 배선 없이도 구성이 가능하여 기존 설비 환경을 유지하면서 디지털 전환을 단계적으로 추진할 수 있다. 이는 이미 PLC 중심으로 구축된 국내 제조 현장에서 현실적인 도입 경로를 제공한다는 점에서 의미가 크다.

▶ TeSys Ultra

모터 보호와 제어 기능을 하나의 장치로 통합한 컴팩트 모터 스타터로, 설비 구성의 단순화와 공간 효율성 개선에 초점을 맞춘 솔루션이다. 기존에는 여러 장치로 나누어 구성해야 했던 기능을 하나로 통합함으로써 설치 공간과 배선 복잡도를 줄이고, 구축과 유지보수의 효율성을 동시에 높일 수 있다.

또한, 컴팩트한 설계와 모듈형 구조를 통해 빠른 교체가 가능하여 설비 장애 발생 시 다운타임을 최소화하는 데 기여한다. 이러한 특성은 특히 공간 제약이 있는 산업 환경이나 유지보수 효율성이 중요한 현장에서 실질적인 운영 개선 효과로 이어진다.

AI 기반 모터 관리가 만드는 산업 현장의 변화

TeSys 포트폴리오가 현장에 도입되었을 때 가장 먼저 체감할 수 있는 변화는 다운타임 감소다. 모터가 완전히 멈추기 전에 이상 징후를 포착하고 유지보수를 수행할 수 있게 되면서, 예기치 않은 생산 중단의 빈도와 규모가 줄어든다. 이는 곧 생산성 향상과 직결된다.

에너지 비용 절감 효과도 기대할 수 있다. 모터의 부하 패턴과 에너지 소비 추이를 실시간으로 모니터링함으로써 비효율적인 운영 구간을 식별하고 최적화할 수 있기 때문이다. 개별 부하 단위의 데이터를 축적하면 설비별 성능 저하를 조기에 발견하고, 불필요한 에너지 낭비를 줄이는 것도 가능해진다.

유지보수 방식 또한 변화한다. 기존의 주기적 점검은 설비 상태와 무관하게 일정에 따라 이루어지는 경우가 많았지만, 데이터 기반 예지보전은 설비의 실제 상태에 따라 필요한 시점에만 정비를 수행하기 때문에 유지보수 비용을 줄이고 인력을 효율적으로 운용할 수 있다. 동시에, 설비 이상으로 인한 갑작스러운 사고 위험을 줄여 운영 안전성 향상에도 기여한다.

슈나이더 일렉트릭이 제시하는 모터 관리의 미래

슈나이더 일렉트릭이 TeSys를 통해 지향하는 것은 단순히 모터 보호 장치의 고도화에 그치지 않는다. AI가 실제로 작동하는 산업 현장, 즉 데이터가 살아 움직이며 의사 결정을 돕고 운영을 최적화하는 스마트 팩토리를 만들어가는 것이 목표다.

이를 위해 슈나이더 일렉트릭은 제품 설계 단계에서부터 에너지 효율을 고려한 기술 개발을 지속하고 있으며, 와이드 밴드 코일(Wide Band Coil)과 같은 기술을 통해 구성 요소 자체의 에너지 소비를 줄이는 방향으로 진화하고 있다. 또한 《에코스트럭처(EcoStruxure) 플랫폼》과의 연계를 통해 TeSys에서 수집된 데이터가 공장 전체의 에너지 관리 체계로 확장될 수 있는 기반을 제공하고 있다.

앞으로 모터 데이터는 공장 전체의 에너지 효율과 탄소 배출 저감, 생산성 향상을 이끄는 핵심 자산으로 자리매김할 것이다. TeSys 포트폴리오는 이러한 변화의 출발점으로서, 산업 현장의 디지털 전환을 뒷받침하는 중요한 역할을 지속해 나갈 것으로 기대된다.