OPC UA란? PLC·SCADA 데이터 연결 표준

2026년 9월 3일 읽는 시간 약 6분

OPC UA란 PLC·SCADA·서버 등 서로 다른 산업시스템의 데이터를 표준화된 방식으로 연결하는 통신기술입니다. OPC UA의 Client·Server 구조와 Node·Information Model, 보안기능 및 공장 데이터 연계 원리를 알아봅니다.

OPC UA란 무엇이며 산업자동화에서 왜 사용할까?

OPC UA(OPC Unified Architecture)는 PLC, SCADA, HMI, 산업용 PC, MES, 데이터베이스 및 상위 IT 시스템 사이에서 데이터를 표준화된 방식으로 교환하기 위한 산업용 상호운용 기술입니다. 공장에는 서로 다른 제조사의 PLC와 계측기, 제어시스템이 사용될 수 있는데 각 장비의 전용 Protocol만 이용하면 시스템을 연결할 때마다 별도의 Interface를 개발해야 할 수 있습니다. OPC UA는 이러한 장비 데이터를 공통된 구조로 제공하여 서로 다른 시스템 사이의 데이터 연계를 쉽게 만드는 것을 목표로 합니다. 과거 OPC Classic은 Microsoft COM/DCOM 기술에 의존했지만 OPC UA는 특정 운영체제에 종속되지 않는 Platform Independent Architecture로 설계되었습니다. 또한 단순한 현재값뿐 아니라 데이터의 상태와 시간정보, 장치 구조 및 의미를 함께 표현할 수 있습니다. 따라서 OPC UA는 PLC의 실시간 제어로직 자체를 대신하기보다 현장 제어계층에서 생성된 데이터를 SCADA·MES·Server·Cloud 등의 상위 시스템과 체계적으로 연결하는 데 중요한 역할을 합니다.

OPC UA Client와 Server는 어떻게 데이터를 주고받을까?

대표적인 OPC UA Client·Server 구조에서는 Server가 PLC나 장비의 데이터를 OPC UA Address Space에 제공하고 Client가 필요한 데이터를 찾아 읽거나 기록합니다. 예를 들어 PLC 또는 별도의 OPC UA Server가 모터 운전상태, 생산수량, 온도와 압력 등의 데이터를 Node로 제공하면 SCADA나 MES가 Client가 되어 해당 Node에 접근할 수 있습니다. Client는 값을 주기적으로 직접 읽는 Read 방식뿐 아니라 Subscription과 Monitored Item을 구성하여 관심 있는 데이터의 변화정보를 Server로부터 전달받을 수도 있습니다. 이 방식은 모든 값을 짧은 간격으로 계속 Polling하는 것보다 시스템 요구에 따라 효율적인 데이터 감시를 구성하는 데 도움이 됩니다. OPC UA는 Client·Server 외에도 Publish-Subscribe(PubSub) 통신모델을 지원하여 Publisher가 데이터를 발행하고 Subscriber가 이를 수신하는 구조도 구성할 수 있습니다. 따라서 OPC UA를 단순히 Server가 데이터를 주고 Client가 읽는 프로토콜로만 이해하기보다 다양한 산업 데이터 교환방식을 지원하는 Architecture로 보는 것이 정확합니다.

Node와 Information Model은 무엇을 의미할까?

OPC UA의 중요한 특징은 단순한 Register 값만 전달하는 것이 아니라 데이터의 의미와 관계까지 표현할 수 있다는 점입니다. OPC UA Address Space에서는 Object, Variable, Method 등 다양한 정보를 Node 형태로 구성하고 각각의 Node를 NodeId를 통해 식별할 수 있습니다. 예를 들어 하나의 Motor Object 아래에 운전상태, 속도, 전류, Alarm과 같은 Variable을 구조적으로 배치할 수 있습니다. 이때 단순히 숫자 1450만 전달하는 것이 아니라 해당 값이 어떤 장치의 속도정보인지, 어떤 Data Type을 사용하는지 등을 시스템이 이해할 수 있도록 모델링할 수 있습니다. 이러한 구조를 Information Model이라고 합니다. 산업분야별로 표준화된 의미모델을 제공하기 위해 Companion Specification도 활용됩니다. 이를 이용하면 서로 다른 제조사의 장비가 공통적인 데이터 구조와 의미를 공유하는 데 도움이 됩니다. 따라서 OPC UA는 단순한 데이터 전송 Protocol을 넘어 산업장비의 정보를 구조화하고 의미를 부여하는 Information Modeling 기술까지 포함하는 것이 특징입니다.

OPC UA의 보안기능과 시스템 연결에서 무엇을 확인할까?

산업제어 데이터를 상위 Network와 연결할수록 통신 보안은 중요한 설계요소가 됩니다. OPC UA는 보안구조를 고려하여 설계되었으며 Certificate 기반의 Application Authentication, User Authentication, Message Signing과 Encryption 등의 기능을 지원합니다. Server와 Client는 Application Certificate를 이용해 상대 시스템의 신뢰관계를 설정할 수 있으며 Security Policy와 Message Security Mode에 따라 메시지의 서명과 암호화를 적용할 수 있습니다. 그러나 OPC UA를 사용한다고 해서 시스템이 자동으로 안전해지는 것은 아닙니다. 인증서를 무조건 신뢰하도록 설정하거나 불필요한 Anonymous Access를 허용하면 보안수준이 낮아질 수 있으므로 적절한 계정과 권한관리, Firewall, Network Segmentation 등을 함께 적용해야 합니다. 실제 PLC 연계에서는 PLC 자체가 OPC UA Server 기능을 제공하는지 또는 별도의 Gateway·OPC Server가 필요한지도 확인해야 합니다. 결국 OPC UA의 핵심은 서로 다른 산업시스템의 데이터를 연결하면서 값뿐 아니라 데이터의 구조와 의미, 보안까지 표준화된 방식으로 관리할 수 있도록 하는 데 있습니다.