반도체 제조 H사의 이중화 전자패치 도입 사례
2024.08.20

스마트 팩토리(Smart Factory)는 단순히 상품을 생산하는 공장을 넘어, ICT 기술을 접목하여 데이터 기반으로 생산, 관리, 판매까지 모든 것을 연결하여 제품을 생산하는 지능형 공장을 의미합니다. 스마트 팩토리 공장 내 설비와 기계 또는 생산 설비에는 센서가 설치되어 있어 공장의 모든 상황이 실시간으로 분석되고, 계획에 맞게 생산이 되고 있는지, 혹은 문제가 발생했는지 실시간으로 보고됩니다. 따라서 네트워크는 스마트 팩토리 구축에 있어 굉장히 중요합니다.
자동 제어 스마트 팩토리의 경우 제품 생산 시 ICT 기술 및 솔루션 활용으로 보다 많은 데이터를 생산하고 저장하게 됩니다. 저장 데이터가 많을수록 데이터를 전송하는 네트워크 사용량이 많아지게 되는데, 반도체 및 디스플레이 제조 부문이 대표적으로 네트워크 사용량이 많습니다. 반도체 제조상의 이상을 정교하고 빠르게 발견하기 위해서는 다량의 데이터 수집이 필요하고 이를 위해 점점 더 많은 네트워크 대역폭을 요구합니다. 무중단 서비스를 위해 이중화 기술 또한 필요로 하는데 이 문제를 해결하기 위해 도입된 것이 바로 이중화 전자패치(IFS)입니다. 이제부터 이를 활용한 사례와 그 효과에 대해 자세히 알아보도록 하겠습니다.
Challenges : 무중단 및 대용량 네트워크 서비스에 대한 니즈 증가

자동화 관련 기술 표준화를 위해 국제반도체장비재료협회에서는 데이터 통신 표준 규약인 SECS 프로토콜을 제창했습니다. 대부분의 반도체 생산 관련 장비들이 인터페이스 부문에서 이 SECS 프로토콜 표준을 준수하고 있으며, 장비 간 상호 연동을 원활하게 진행하고 있습니다. 이로써 반도체, 디스플레이 생산현장에서 SECS 프로토콜을 이용한 장비와 호스트간 통신을 이용한 공정 진행 시, 호스트로부터 작업지시를 받거나 장비의 가동 상태, 공정조건 등의 파라미터 데이터를 호스트로 전송하여 분석 활용이 가능해졌습니다.
SECS 프로토콜의 하위단계인 HSMS는 반도체 장비들 간 인터페이스를 위한 프로토콜이며, 상위 프로토콜에서 정의한 데이터 포맷에 따라 데이터를 주고받을 수 있게 합니다. 반도체 및 디스플레이 공정은 특히 정교함을 요하기 때문에, 설비 간 원활한 데이터 송수신을 위한 네트워크 공정은 매우 중요합니다.
HSMS 통신 단말은 무중단 서비스를 요하나 단말 자체적, H/W나 S/W적으로 이중화 할 수 있는 기능이 없어 시장에서 이중화 방안에 대한 니즈가 높은 상황이었습니다. 이중화란 네트워크 안정성 향상을 위한 방법으로 NIC를 이중화하여 네트워크 접속이 중단되지 않도록 하는 것을 말합니다.
또한, 최근 반도체 공정이 미세화 되고 웨이퍼 대구경화가 진행되는 과정에서 공정의 안정화를 위해 기존에 반도체설비에서 수집된 데이터 보다 더 많은 양의 데이터와 더 빠른 수집주기를 필요로 하면서, 10G 인터페이스를 지원하는 설비에 대한 고객의 니즈가 증가하고 있었습니다. 기존 장비는 이 속도를 감당할 수 없었기에 생산장비에 10G 네트워크카드가 탑재되어 반도체 생산 라인에 납품되고 있었으나, 자체 이중화는 지원하지 않아 이중화 방안이 더욱 필요했습니다.
기존 이중화 장치의 경우 Management Part의 불량 문제 및 장애가 잦아 이중화 장비와 해당 파트를 분리하여 이 문제를 개선하고자 하는 시장 니즈가 있었기에 이를 충족시키기 위해 SK㈜ C&C의 ‘이중화 전자패치’가 개발되었습니다. 고객사인 반도체 제조 H사 또한 이중화 및 네트워크 고속화를 필요로 하고 있었고, SK㈜ C&C의 제안으로 이를 도입하게 되었습니다.
Solutions : SK㈜ C&C가 개발한 이중화 전자패치(IFS) 도입

반도체 등 첨단 산업 설비에서의 통신 중단은 막대한 생산 손실을 유발하지만, 설비 내에서 이중화 기능을 지원하지 않는 문제점을 내포하고 있어 이를 개선하고자 많은 노력이 있었습니다. 이중화 전자패치(IFS: Intelligent Failover Switch)는 10G Interface를 지원하며, Management Module과 관련한 고객사의 요구사항을 반영하여 개발되었습니다. 이중화 전자패치를 사용하면 실시간 운영체제에서도 서비스 끊김 없이 안정성 있는 네트워크 환경을 구현할 수 있습니다. 무중단을 필요로 하는 단말 또는 장비의 양쪽 링크를 지속적으로 감시하며, 메인 링크 장애 시 보조 링크로 자동으로 전환함으로써 네트워크 서비스의 연속성을 보장하기 때문입니다. 장애 조치는 자동으로 시행되며, 정상화되면 복귀하는 기능을 탑재하고 있습니다. 또한 무전원 상태가 되어도, 통신 이상 없는 Bypass가 가능합니다.
이중화 구성이 되지 않는 단말에 이중화 전자패치를 적용하면 네트워크 이중화 환경을 제공할 수 있으며, 1G만을 제공하는 경쟁사 대비 1G와 10G를 동시 지원하여 10G 기기에도 이중화 무중단 네트워크 서비스를 지원할 수 있습니다. 마지막으로 Management 파트와 이중화 장비를 분리하여 이중화 장비의 안정성을 높이고자 하였던 고객의 니즈에 따라 Management 기능을 모듈화하여 해당 부분을 개선하고 운영·관리 상의 편의성 또한 향상시켰습니다.
Benefits : 중요 단말 및 10G 장비 이중화, 네트워크 장애로 인한 손실 예방 및 안정성 향상

H 기업은 이중화 전자패치를 도입함으로써 무중단 서비스를 필요로 하는 중요 단말에 이중화가 가능한 환경을 제공할 수 있게 되었습니다. 특히 반도체 설비에 적용되어 네트워크 무중단 서비스를 제공, 장애로 인한 생산 손실을 예방하였으며 10G를 요구하는 반도체 장비도 이중화 적용으로 무중단 서비스가 가능하게 하였습니다.
또한 기존 이중화 장비의 약점이었던, Management Part에 불량이 발생했을 때 이중화 장비에 장애가 생기는 문제 또한 개선되었습니다. Management Part를 모듈화하여 불량 발생 시 무중단 서비스 상태로 해당 부분만 교체할 수 있게 된 것입니다. 이것으로 이중화 장비 장애에 대한 업무 손실을 Zero화하여 시스템 중단으로 인한 손해를 예방하고 안정적인 시스템 운용이 가능하게 되었습니다. 반도체의 정교한 작업을 위해 대용량 트래픽을 사용하는 장비 또한 서비스 중단에 대한 우려 없이 서비스를 운용할 수 있게 되었습니다.
이중화 전자패치로 안정적인 무중단 네트워크 구축 가능
스마트 팩토리의 모든 인프라에는 이중화를 고려해야 특정 지점에 문제가 발생하더라도 서비스를 중단 없이 제공할 수 있습니다. 시스템이 중단하면 막대한 작업 손실이 발생하기에 이중화에 대한 니즈는 점점 커지고 있으며, 특히 트래픽이 높은 10G 장비의 이중화 또한 요구되고 있습니다. SK㈜ C&C에서 개발한 이중화 전자패치를 도입하면 이 모든 것이 가능합니다. 이중화가 필수적인 네트워크, SK㈜ C&C의 이중화 전자패치로 안정성을 높여 보세요. 네트워크의 안정성이 곧 스마트 팩토리의 안정성인 만큼, 여러분의 스마트 팩토리 비즈니스가 중단 없이 성공적으로 가동될 수 있도록 도와드리겠습니다.
컨설팅부터 비즈니스 모델 발굴까지
Digital One, For The Next | SK㈜ C&C
#DT #디지털전환 #네트워크 #자동화 #이중화 #네트워크이중화 #스마트팩토리 #디지털팩토리 #프로토콜 #이중화전자패치 #반도체 #디스플레이 #10G #Digitalfactory #smartfactory