Journal of Materials Chemistry A 표지논문 선정 국내 연구진이 비교적 저렴하고 효율적인 유기 반도체 기반 광전극을 활용하여 장시간·대량 수소 생산이 가능한 대면적의 모듈 시스템을 개발했다. 태양열을 이용해 이산화탄소 배출 없이 수소를 효율적으로 생산하는 친환경 광전기화학 물분해 기술, 이른바 ‘그린 수소’ 생산 기술의 효율성 향상과 안정성 개선을 통해 실용화를 앞당기는 데 기여할 것으로 기대된다. 유기 반도체는 다른 반도체 소재에 비해 비교적 저렴하고 다양한 공정 방법을 가지고 있어 대규모·대면적 생산에 용이하고 에너지 전환 효율이 높아 유망한 광전극 소재로 꼽힌다. 그러나 유기 물질 자체가 수분에 취약해 광전기화학 물분해를 통한 수소 생산 실용화를 위해서는 유기 반도체 성능의 큰 저하 없이 장시간 구동하게 하는 기술 개발이 시급하다. 광주과학기술원(GIST) 신소재공학부 이상한 교수 연구팀은 태양에너지로부터 다량의 수소 생산을 가능하게 하는 유기 반도체 광전극 기반 모듈 시스템을 선보였다. 연구팀은 광전극 내에 수분이 침투되는 것을 막아 유기 반도체가 장시간 구동할 수 있도록 하는 금속 캡슐화 기술을 적용, 현재까지 보고된 유기 반
서론 과거에 주로 디스플레이의 검사 용도로 사용되던 머신 비전은 근래에 들어 그 범용성을 점차 확장하고 있다. 현재의 머신 비전은 PCB, 반도체, 2차 전지를 포함한 대부분의 산업 환경에 사용되고 있다. 이와 같은 트렌드의 변화로 훨씬 더 복잡한 형태의 Defect를 검사하고자 하는 니즈가 증가하고 있다. 머신 비전에서 사용하는 검사 방법도 고객의 니즈에 맞춰서 발전하고 있다. 이에 우리는 비전 검사에 사용할 수 있는 다양한 빛의 특징을 확인하고 이 특징들을 사용하는 사례를 소개하려 한다. 이를 통해 단순히 2D, 3D로 구분 현재의 검사 기술을 더 다양한 방향에서 접근하고 다양한 니즈에 적합한 검사 방법을 찾을 수 있기를 기대해본다. 빛의 특징 머신 비전에서는 렌즈를 이용해 보고자 하는 불량을 검출하는 검사법을 중심으로 발전을 해왔다. 이는 빛의 밝기 특성을 이용한 검사법이다. 실제로 빛은 밝기라는 특징 외에도 아래와 같은 다양한 특징들을 가지고 있다. 다양한 빛의 특징들은 모두 검사에 사용될 수 있다. 빛의 밝기 (Intensity) 1826년 Joseph Nicéphore Niepce이 촬영한 최초의 풍경 사진이다. 비록 사물이 뚜렷하게 구분되지 않고
머리말 소스와 드레인 사이의 오프 커패시턴스 CDS(OFF)는 소스 신호가 드레인과 결합하지 못하게 막는 오프 상태 스위치의 차단 능력을 나타내는 지표가 된다. 이는 PhotoMOS, OptoMOS, 포토릴레이, MOSFET 릴레이 등으로 불리기도 하는 솔리드 스테이트 릴레이(SSR)에서 일반적으로 사용되는 규격이며, 솔리드 스테이트 릴레이 데이터 시트 상에는 ‘출력 커패시턴스(COUT)’로 표기된다. 한편 CMOS 스위치는 동일한 특성을 오프 절연으로 표현하고, 드레인과 결합하는 오프 스위치 소스 신호의 양을 가리킨다. 이 글에서는 오프 절연 규격으로부터 COUT을 도출한 다음, 이를 가지고 솔리드 스테이트 릴레이와 CMOS 스위치 성능을 좀더 효과적으로 비교하는 방법에 대해 설명한다. 이러한 비교가 필요한 이유는, DC와 고속 AC 신호 스위칭 같이 솔리드 스테이트 릴레이를 사용하는 많은 애플리케이션에 적합한 CMOS 스위치로 적용할 수 있기 때문이다. 오프 절연으로부터 CDS(OFF) 도출하는 방법 그림 1은 ADG5412의 주파수 대비 오프 절연의 통상적인 성능 플롯을 보여준다. 이 플롯을 보면 소스의 신호 주파수가 높아짐에 따라서 오프 절연이 감소한
wBMS이 전기차에서 갖는 장점은? 무선 배터리 관리 시스템(wBMS) 기술이 제공하는 모든 이점은 프로세스에서부터 제품에 이르기까지 시스템 보안이 보장될 수 있을 때만 온전히 누릴 수 있다. wBMS의 기술적, 비즈니스적 이점에 대해 전기차(EV) OEM과 나눈 초기 논의에서 확인한 과제들은 달성하기에는 벅차 보이는 것들이었지만 그렇다고 무시하기에는 보상이 너무 크고 확실하기에 그럴 수도 없었다. 무선 커넥티비티가 유선·케이블 아키텍처에 비해 갖는 본질적인 장점은 이미 수많은 상용 애플리케이션에서 입증됐으며, 이제는 무선 적용을 시도할 후보 기술로 BMS가 확실한 낙점을 받았다. 전기차 배터리 팩이 마침내 성가신 통신 배선 하네스로부터 자유로워짐에 따라 보다 가볍고 작은 모듈식 배터리 팩 실현에 한 발 더 다가서게 됐다. 이를 통해 배터리 팩 배선을 최대 90%, 부피의 15%를 줄임으로써 전체 전기차 설계와 풋프린트를 크게 간소화하고 BOM 비용과 개발 복잡성, 이와 관련한 수동 설치 및 유지보수 작업도 대폭 줄일 수 있다. wBMS는 또 하나의 무선 배터리 설계를 해당 OEM의 전체 EV 차량으로 쉽게 확장할 수 있어, 완성차 제조사와 모델에 각각 적용
변환 기술의 혁신을 바탕으로 로봇 설계를 변화시킬 수 있다. 오늘날의 통합 전력 모듈은 크기, 무게, 전력 설계 및 비용 효율에 대한 요구에 부응한다. 이는 로봇이 공장, 주거 및 상업 애플리케이션 부문을 벗어나 그동안 상상에만 그친 광범위한 새로운 분야로 진출하는 데 필요하다. 우리는 로봇이 우리 삶에 엄청난 이익을 가져다주는 전환점(tipping point)에 도달하고 있다. 일부 로봇은 레스토랑에서 주문을 받거나, 어떤 로봇은 보안 업무를 수행하고, 또 다른 로봇은 도면 레이아웃의 정밀도를 위해 건축 현장에서 작업을 하기도 한다. 로봇은 우리 주변의 모든 곳에 존재하고 있다. 그리고 이러한 로봇의 확산에는 오로직(OLogic, Inc.) 社의 기여가 크다. 오로직 社는... 캘리포니아주 샌타클래라(Santa Clara) 소재 전자기술 자문 회사인 오로직은 지난 15년 동안 전기, 기계 및 산업 공학적 지원과 소프트웨어 및 펌웨어 지원을 제공함으로써 클라이언트가 로봇 설계를 대규모 및 소규모로 시장에 도입하는 것을 도왔다. 여기에는 모바일 로봇의 범위, 기능 및 충전 용량을 결정하는 핵심 설계 고려사항인 전력-전자공학 통합에 관한 전문 지식이 포함된다.
현재 우리는 물리적 세계와 가상 세계가 공존하는 4차 산업혁명 시대에 살고 있다. 특히 코로나 시기를 거치며 원격 근로, 원격 수업을 이미 충분히 경험한 세대에게 ‘메타버스’라는 가상 세계는 물리적 세계 못지않게 중요한 일상이 되어가고 있다. 한편, 제조 및 물류 산업에서는 ‘디지털 트윈’이라 불리는 또 다른 가상 세계가 구축되고 있다. 공장이나 물류창고처럼 실제 존재하는 물리적 시스템이 ‘디지털라이제이션’이라는 가상화 과정을 거쳐서 실시간으로 동기화된 가상 세계가 구축되면 시스템을 실시간으로 모니터링하고 제어할 수 있으므로 더 효율적인 생산 관리를 할 수 있다는 개념이다. 효율적인 생산 관리와 더불어 기업의 경쟁력을 높이는 중요한 요소는 얼마나 유연한 생산 시스템을 갖추었는지이다. 원하는 것은 어떤 것도 즉시 소유가 가능한 ‘메타버스’에 사는 소비자들은 이전보다 더욱 개인화되고 다양한 제품을 기대하고 이에 따라 소비자 트렌드의 변화 주기도 빨라지고 있다. 예를 들어, 한 가전회사가 올 한 해 생산하는 냉장고의 모델 종류는 40종이 넘고, 전기차로 대변되는 새로운 모빌리티 제품을 생산하는 기업이나 그 종류는 점점 다양해지고 경쟁이 치열해지고 있다. 변화하는
5G 기술의 새로운 연결성과 경험이 소매업의 변화를 가져오고 있다. 5G 기술의 발전은 팬데믹 상황에서 소매업체가 겪어온 많은 과제를 해결할 수 있다. 특히, 모바일 네트워크 속도를 극적으로 향상시킴으로써 눈부신 혁신을 위한 기초를 다지고 있다. 네트워크는 원활한 옴니채널 경험을 제공하기 위한 소매업체의 노력에 중요한 역할을 하게 될 것이다. 소매업체는 더욱 심층적인 개인 맞춤형 경험을 창출하여 매출을 증대시킬 수 있다. 5G가 제공하는 효율성의 이점은 영업 이익을 향상시키는 효과도 가져온다. 테크놀로지 스냅샷 5G는 무선 네트워크의 속도와 응답성에 변혁을 가져올 새로운 모바일 통신 시대의 도래를 상징한다. 즉, 상당한 지연 시간 단축과 속도 향상으로 엄청난 수의 디바이스가 인터넷에 동시 접속할 수 있다. 사람들이 모든 것에 연결되면서, 소매업체는 경험이 중요한 새로운 혁신의 시대를 이끌어나갈 수 있다. 5G가 이끄는 강화된 연결성은 완벽에 가까운 데이터 및 정보 전달을 가능하게 해준다. 더 강력해진 네트워크는 운영 효율성을 향상시키고 원활한 쇼핑을 경험할 수 있는 다양한 이용 사례를 제공한다. 소매 산업에서 기대되는 4가지 혁신 사례는 다음과 같다. 1.
날짜 코드 마킹에서 PET 경량화의 영향에 대한 평가 가벼운 음료용기로 음료병 제조업체와 공급업체는 직접적인 재료 및 운송비용을 줄일 수 있다. 이 기술보고서는 경량화된 용기가 레이저 마킹에 미치는 영향을 설명하고, 선명하고 읽기 쉬운 레이저 코드 마킹을 위해 새로운 정보를 제시한다. PET 용기에 레이저 마킹 생수와 탄산음료 생산업체가 주도하는음료 산업은 소비재 포장 업계에서 리더 역할을 하며 극적인 경량화 혁신을 계속하고 있다. 최신 “초박형” 폴리에틸렌 테라프타레이트(PET)병은 전에 사용되던 병보다 50% 얇고 가볍다. 이는 마킹에 어떤 영향을 줄까? Videojet의 잉크 기반 코드는 이전의 두꺼운 포장 디자인에 인쇄할 때 만큼이나 얇은 용기에 인쇄할 때도 효과적이기 때문에 PET병의 경량화가 연속식 잉크젯 기술로 코드를 적용할 때도 큰 영향은 없다. 하지만 레이저 마킹기의 경우, 큰 영향을 받았다. 특히 얇은 면은 기존의 레이저가 PET를 태워 구멍을 뚫을 위험성도 있었다. 이 상태에 병을 화물 빠레트나 소매 선반에 쌓아올리면 병이 터지거나 내용물이 샐 수 있다. Videojet은 생수업체가 초경량 PET용기를 처음 개발할 때 병이 뚫릴 위험성을
3D프린팅은 4차산업혁명을 대표하는 신기술로 빠르게 발전해왔다. 특히, 코로나19 이후 경직된 제조 공급망을 해소할 수단으로 3D프린팅이 주목받고 있다. 3D프린팅 작업에서 적층제조 기술을 활용하면 형상 및 재료, 복잡성 문제를 해결할 수 있다. 적층제조공정에서 최적화된 제품을 설계하고 프린팅을 한 번에 성공하면서, 기준치 이상의 품질을 유지하면서 양산하는 것이 무엇보다 중요하다. 지멘스의 플래티넘 파트너 키미이에스와 EOS코리아가 공동으로 주관한 공동 기술 웨비나에서 EOS코리아와 지멘스인더스트리소프트웨어는 공동 기술 웨비나를 통해 그 해결법을 제시했다. EOS는? 1989년 EOS GmbH 설립을 시작으로, EOS는 1994년 세계 첫 번째 Laser Sintering system 론칭 등을 시작으로 2014년 베스트셀러 M290장비, 대형 금속 장비 M400을 런칭했다. 이후 완전 자동화 금속 장비 M300시리즈도 개발하며, 인더스트리 4.0 시대 스마트 팩토리를 구축을 위한 장비를 지속 개발하고 있다. EOS는 현재 전 세계 1,300명의 직원과 15개 나라에 판매 및 서비스 센터를 보유하고 있으며, 1,000개 이상의 특허를 보유하고 있다. 매년 1
OLED 양산 장비 전문업체 ㈜셀코스와 세계 최고 수준 페로브스카이트 태양전지 제작 기술 보유 화학연 공동 기술개발 협약 체결 한국화학연구원은 14일 진공증착공정시스템 전문업체 셀코스와 페로브스카이트 태양전지를 양산화 할 수 있는 진공공정장비 개발을 위한 업무협약(MOU)를 체결하였다. 화학연 디딤돌플라자 대회의실에서 개최된 이날 업무협약식에는 화학연 이미혜 원장, 윤성철 화학소재연구본부장, (주)셀코스 백우성 대표, 이상문 전무 등 각 기관 관계자 12명이 참석했다. 화학연은 업무협약 체결을 통해, 정부출연연구기관 최초로 차세대 페로브스카이트 태양전지를 대량생산 및 상용화 할 수 있는 '진공증착 공정' 적용 기술·장비 개발을 공동으로 추진한다. 국제적인 탄소중립 기조에 따라 신재생 에너지 기술개발 경쟁이 심화된 가운데, 지난 10여년간 페로브스카이트 태양전지는 현재 공인효율 25.7% 수준까지 발전하며 실리콘 태양전지 최고 효율에 근접하여 차세대 태양전지 핵심 소재로 주목받고 있다. 셀코스는 OLED 제작에 사용되는 양산용 진공공정장비를 국내외 디스플레이 제조사들에 납품해오며, 상용화에 사용되는 박막진공증착 공정장비에 관한 기술을 축적해 왔다. 이번 업무협
IPC 전문업체인 ADS-TEC Industrial IT에서는 자체 산업용 Box PC 및 HMI에 힐셔의 netJACK 옵션 모듈을 사용하고 있다. 해당 제품은 마스터나 슬레이브 기능을 필요에 따라 툴없이 유연하게 장착하기 위한 범용 솔루션이다. netJACK 교체형 모듈인 netJACK 제품은 마스터나 슬레이브 기능의 추가를 통한 장치 업그레이드용 폐쇄형 IP40 하우징의 범용 솔루션이다. 모든 변형 모델은 동일한 기구적 시스템으로 이루어져 있을 뿐만 아니라 소프트웨어 인터페이스도 동일하다. 이 교체형 모듈은 공급망 내의 모든 지점에서 (최종 고객의 현장에서도) 공구 없이 쉽게 장착 가능하다. 그 외 특징으로는 이하와 같다. · 마스터 및 슬레이브 애플리케이션에 적합 · 하드웨어 하나로 모든 실시간 이더넷 프로토콜 지원 · PCI Express, 이중 포트 메모리 또는 SPI를 통한 연결 ADS-TEC Industrial IT GmbH ADS-TEC Industrial IT GmbH는 독일 슈투트가르트 인근 뉘에르팅겐에 위치한 본사에서 40년이 넘는 시간 동안 자동화, 물류, 의료, 자동차, 기계공학 등의 산업을 위한 산업용 컴퓨터와 IT 시스템을 개발,
빔 도달거리 600m…차세대 광원·해외 진출 교두보 확보 한국광기술원이 세계 최고 수준의 빔(Beam) 도달거리를 자랑하는 레이저 LED 전조등(헤드램프) 국산화에 성공했다고 밝혔다. 이 상용화 기술은 한국광기술원과 에이엠에스, 에이테크솔루션, 대주전자재료 등 민간업체가 함께 참여했다. 기술의 핵심은 LED 헤드램프에 레이저 다이오드(3W)를 결합한 형태로 차량 전방 600m 이상을 고광도(@ 1lux) 빔으로 비출 수 있다. 현재 상용화된 해외 자동차 전조등의 빔 도달거리는 벤츠 S-클래스가 650m, 아우디 R8 600m, BMW X6와 랜드로버가 500m 수준이다. 그동안 레이저 헤드램프는 외국 유수의 업체 위주로 상용화가 돼 있을 뿐 국산화 제품은 없었다. 특히 개발에 참여한 업체 간 유기적인 협업으로 레이저용 형광체부터 모듈, 유닛, 시스템까지 모두 상용화 기술을 확보, 국내뿐만 아니라 해외 진출을 위한 교두보를 확보했다는데 의의가 적지 않다. 또한 고집적화된 청색 파장의 레이저를 백색광으로 변환하는 고효율 형광체와 안정적인 레이저 다이오드 구동을 위한 모듈 설계 및 제조 기술, 집광 성능이 높은 초소형 광학계 설계, 열과 충격에 상대적으로 취약한
나노입자 산화물 촉매 제조공정 시간 80% 단축시킨 대면적 공기극 기술 개발 반복적인 열처리 없이 초음파분무 습식침투 공정으로 산화물 촉매 나노입자층 제조 한국에너지기술연구원이 고온에너지전환연구실 이승복, 홍종은 박사 연구진이 고체산화물 연료전지의 성능과 내구성은 유지하면서, 기존 습식침투공정 대비 공정시간은 1/5 수준으로 단축시키는 공기극 제조 기술을 개발했다고 밝혔다. 고체산화물 연료전지(SOFC)는 산소 또는 수소 이온을 투과시킬 수 있는 고체산화물(산화지르코늄(ZrO₂)이나 세리아(CeO₂) 등)을 전해질로 사용하는 연료전지로, 600~1,000℃의 고온에서 작동해 기존 연료전지 중 전력 변환효율이 60% 이상으로 가장 높고 LNG·암모니아·메탄올 등 다양한 연료의 사용이 가능해 분산발전·건물용·가정용 등 적용분야가 다양하다. 연구진이 개발한 기술은 초음파분무 습식침투 공정에 요소(urea) 첨가제를 사용한 용액을 이용한 기법이다. 이 기술로 기존 습식침투공정의 단점인 반복적인 하소 공정을 최종 단계에서 1회만 실시하도록 공정을 단축키면서 조성과 미세구조가 균일한 나노입자 공기극 층을 대면적으로 형성해 상용 수준의 성능과 장기 안정성을 구현했다. 고
"전기전도도를 개선할 수 있는 새로운 고분자 열전소재 설계 전략을 제시했다" 울산과학기술원(UNIST)과 아주대학교 공동연구팀은 기존 소재보다 10배 이상 전기가 잘 통하는 필름 형태의 고분자 열전소재를 개발했다고 12일 밝혔다. UNIST에 따르면 화학과 김봉수 교수팀은 아주대 김종현 교수팀과 함께 고분자 열전소재의 분자량을 늘리는 방법으로 전기전도도를 획기적으로 개선한 열전소재(PDFD-T) 필름을 만들었다. 열전발전은 소재 안과 밖의 온도 차가 크고 전하가 잘 흐를수록 잘 된다. 기존 고분자 열전소재는 온도 차를 크게 유지할 수 있지만, 전하가 잘 흐르지 않아 상용화가 쉽지 않았다. 공동연구팀은 기존 필름 형태 열전소재가 첨가제(도핑제) 때문에 필름의 결정성이 떨어지는 문제점을 분자량을 늘리는 방법으로 해결했다. 결정성은 고분자 사슬들이 규칙적으로 배열된 성질로, 결정성이 높은 고분자 필름은 전하가 잘 통한다. 첨가제는 고분자 사슬 사이로 침투해 결정성을 떨어뜨리는 것으로 알려져 있다. 분자량이 큰 고분자 열전소재 필름은 분자량이 작은 소재보다 10배 이상 전기전도도가 향상됐다고 연구팀은 설명했다. 또 열전소재가 생산할 수 있는 전력량을 직접적으로 가늠
AI비전검사 전문기업 트윔이 2018년 첫 개발한 이래 짧은 시간 동안 다양한 산업군에 인공지능(AI)비전검사 장비를 구축했다. 기획 연재의 여섯 번째 성공사례로, 트윔이 진행했던 C사의 품질 검사를 위한 AI비전검사기 구축사례를 소개한다. C사 소개 1925년도에 설립된 C사는 건설 및 광산용 장비, 디젤 및 천연 가스 엔진, 산업용 터빈 및 디젤 전기 기관차 분야를 선도하는 글로벌 중장비 & 부품 제조 기업이다. 뿐만 아니라 ESG를 실천하는 기업으로 배기가스 배출이 적은 제품 개발과 적은 연료로 더 많은 흙을 옮기는 방법을 개발하는 등 자연과 미래를 위한 솔루션 개발에 꾸준히 투자하고 있다. 공정 환경 40여 종의 소형씰(50~150파이)이 투입, 클리닝, 측면+배면 검사, 상부 검사, 마킹, 배출로 구성된 공정 설비를 통해 주조된다. 검사 범위로는 소형씰의 상면 치수 측정(밴드갭, 내/외경), 외관 검사(이물, 스크래치, 크랙 등), 측면의 턱 두께, 전고, 각도 측정 등이며 최소 8가지의 품질 검사를 위해 검사원 10명 이상이 육안으로 검사를 진행하고 있었다. 앞서 언급했듯이, C사는 40여 개의 다양한 기종이 생산되는데 기종별 사이즈가 다름
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