미래를 대비한 설계: 신뢰할 수 있는 산업용 HMI 구축을 위한 5가지 실천 방안

20년 전만 해도 산업 현장의 작업자들은 하나의 소프트웨어만을 사용하는 단순한 HMI를 제품 수명이 다할 때까지 사용했습니다. 하지만 이제 스마트폰이 사용자 경험의 새로운 기준을 제시하고 있으며, 디지털 환경에 익숙한 작업자들은 공장 환경에서도 스마트폰 수준의 기능을 갖춘 정교한 인터페이스를 요구하기 시작했습니다.

GSMA에 따르면, 2023년 말 기준으로 전 세계 인구의 53%가 스마트폰 사용자였습니다. 따라서 이에 발맞추어 산업용 HMI를 개발하는 기업들 역시 작업자의 새로운 UX 기대치를 충족하기 위해 앱과 유사한 인터페이스를 설계하기 시작했습니다. 동시에, 파트너들이 공장 현장에서 손쉽게 소프트웨어 기능을 확장할 수 있도록 Google의 Play Store나 Apple의 App Store와 유사한 앱 생태계 전체를 구현하려는 시도도 이어지고 있습니다.

중장비를 제어하는 컨트롤 패널이든, 발전소의 보안을 모니터링하는 핸드셋이든, HMI 설계자는 언제나 일관되고 확장 가능한 아키텍처를 개발하는 것을 목표로 해야 합니다.

• 일관된 아키텍처는 HMI의 모든 컴포넌트와 모듈에 검증된 기술을 적용하고, HMI 소프트웨어 설계, 아키텍처, 문서, 소스 코드 전반을 일관되게 정렬함으로써 완성됩니다.

• 확장성을 갖춘 아키텍처는 하드웨어에 독립적이며, 현재 개발 중인 시스템을 다양한 종류의 하드웨어 시스템에서 동시에 활용하도록 할 수 있습니다.

이러한 일관성과 확장성은 장기적인 소프트웨어 신뢰성과 향상된 기능을 보장하는 데 매우 중요하며, 다음과 같은 이점을 제공합니다:

• 최신 트렌드에 대한 유연한 대응력: 새로운 AI 모델을 적용하는 것부터 중장비에서 모바일 기기에 이르는 다양한 하드웨어에 맞추어 조정하는 것까지, 변화에 빠르게 적응할 수 있습니다.

• 다양한 파트너와의 협업 용이성: 검증된 기술을 활용하면 파트너 시스템 간 연동이 쉬워지고, 여러 파트너들이 하나의 HMI에서 효율적으로 협업할 수 있습니다.

• 유지보수 비용 절감: 소프트웨어 제작의 핵심 요소들을 일관되게 정렬하면 향후 유지보수가 보다 용이해지며 비용 역시 절감됩니다.

개발자와 디자이너는 다음 5가지 실천 방안을 따름으로써 단기적으로는 물론 장기적으로도 HMI 성능을 최적화하고, 보다 원활하게 협업할 수 있습니다.

1. 아키텍처를 컴포넌트 단위로 구성하세요. 모놀리식(Monolithic) 솔루션은 지양해야 합니다. 캡슐화된 모듈을 사용하면, HMI 수명 주기 전반에 걸쳐 IoT 프로토콜 수정이나 고급 데이터 시각화 기능 추가와 같은 업데이트를 유연하게 할 수 있습니다.

2. 백엔드를 독립적으로 구성하세요. 백엔드와 프론트엔드를 위한 명확한 두 개의 인터페이스를 만들어야 합니다. 백엔드를 분리해두면, 백엔드를 변경하지 않고도 UI 레이어를 업데이트할 수 있습니다.

3. 보안 환경을 유지하세요. 애플리케이션의 캡슐화(Encapsulation)를 강화하세요. 이를 통해 샌드박스(Sandbox) 환경의 애플리케이션을 생성할 수 있으며, 다른 사람들이 해당 앱 생태계에 관여하더라도 전체 보안은 유지됩니다.

4. 테스트에 시프트 레프트(Shift-left) 접근 방식을 적용하세요. 출시 이후에 복잡한 방법으로 오류를 수정하는 대신, 개발 초기 단계에서 오류를 조기에 감지하고 해결하세요. 릴리스 단계에서 구현, 테스트, 아키텍처 설계 및 아키텍처 검증 단계까지 거슬러 올라가며 오류를 찾을 수 있습니다. 오류를 초기에 발견하면, 출시 이후 수정에 드는 높은 비용을 줄일 수 있을 뿐 아니라, 출시 기간을 단축하고 제품 보안도 강화할 수 있습니다.

5. 장기적인 기술 지원을 고려하세요. 검증된 생산 이력을 보유한 파트너의 성숙한 기술을 선택하세요. HMI가 향후 10~20년 동안 안정적으로 작동하기 위해서는 장기적인 유지보수와 지원을 제공하는 신뢰할 수 있는 파트너가 반드시 필요합니다.