품질 검사에서 가장 활발하게 사용돼 왔던 머신비전 및 계측 기술. 4차산업혁명 시대 모든 산업에서 머신비전은 중요한 기술로 자리잡고 있다. 특히 딥러닝 등 AI 기술이 융합되면서 머신비전 및 계측 기술도 한 단계 진화하고 있다. 3D, 스마트카메라, 센서의 진화, 소형화, 임베디드 비전, 로봇 기반 비전, AI 융합 등은 머신비전 분야의 핫 키워드다. 머신비전앤메트롤로지는 4차 산업혁명 시대 필수 기술인 머신비전과 계측 기술에 대한 국내외 최신 산업 트렌드, 신제품과 신기술 등 다채로운 정보를 소개한다. NEWS 스마트팩토리 미래 살펴보는 'Factory Innovation Week 2024' POWER INTERVIEW 지브라 테크놀로지스 코리아 서창욱 지사장 "기술력 근간으로 1등 기업 유지하며 비즈니스 확장할 것" 뷰웍스 "맞춤형 광학 솔루션으로 국내 넘어 글로벌으로" 화인스텍 "2D+3D 딥러닝 머신비전 솔루션으로 시장 점유율 확대할 것" SPECIAL REPORT 더 이상 물러설 곳은 없다! 산업 현장 안전 책임지는 '제3의 눈' 3D 카메라, 향후 5년간 머신비전 시장 성장 주도할 전망 헬로티 함수미 기자 |
LS일렉트릭은 올해로 창립 50주년을 맞이한 대한민국 대표기업으로, 지난 반세기 동안 전력 및 자동화 산업을 선도해 왔다. COVID-19 이후 제조업의 디지털 혁신 가속화와 국산화 추세, 그리고 기업 간 협력 증대가 주요 자동화 산업 동향으로 부상했다. 이번 AW 2024(Automation World 2024) 전시회에서는 ‘새 시대 자동화 산업의 토탈 솔루션’이라는 테마 하에 LS일렉트릭의 과거, 현재, 미래 제품 및 솔루션을 소개할 예정이다. LS일렉트릭은 그동안 다양한 솔루션과 맞춤형 제안으로 고객들에게 새로운 혜택을 제공하며, 글로벌 기업들과의 협력을 통해 높은 제품 품질과 신뢰성을 확보해 왔다. 이상준 LS일렉트릭 자동화CIC COO(최고운영책임자)는 “50년 역사를 넘어 100년 기업으로의 발전을 목표로 LS일렉트릭은 미래 성공을 함께 열어갈 준비가 되어 있다”고 말했다 Q. AW 2024에 참가하게 된 계기는. A. LS일렉트릭은 1974년에 설립된 이후 올해로 창립 50주년을 맞이했다. 지난 반세기 동안 전력 및 자동화 산업의 선두주자로 자리 잡으며 대한민국의 대표 기업으로 성장했다. 이러한 성장은 임직원들의 끊임없는 열정뿐만 아니라, LS
기존 방식에서 약 20% 성능 향상 “고효율 태양전지 향한 새로운 방향 제시” 국내 연구팀이 페로브스카이트 태양전지 성능을 한층 더 발전시킬 수 있는 기술을 개발했다. UNIST 에너지화학공학과 장성연 교수팀과 고려대학교 곽상규 교수팀이 주석-납 할로겐화물 페로브스카이트 광활성층과 양자점층을 접합해 태양전지 소자의 효율을 큰 폭으로 개선할 수 있는 기술을 공동으로 개발했다. 연구팀은 결합된 소재가 접합되며 만들어진 박막층을 활용해 전지의 효율을 대폭 상승시켰다. 생성된 접합층은 내부 전기장을 강화시키고, 경계면의 결함을 대폭 감소시켜 전하의 이동 거리를 늘렸다. 전하추출의 효율을 높인 것이다. 주석-납 할로겐화물 화합물은 밴드간의 에너지 갭의 차이가 적다. 에너지 갭은 반도체 소재에서 전도띠의 하단부분과 가전자띠의 상단부분의 에너지 차이를 의미한다. 근적외선 영역대 빛까지 흡수하는 능력이 뛰어나지만, 내부결함이 많고 전하의 이동 거리가 짧아 전하를 안정적으로 추출하기 어려웠다. 연구팀은 페로브스카이트 양자점을 주석-납 페로브스카이트 층 위에 박막으로 덮어 기존의 고질적 문제를 개선했다. 주석-납 할로겐화물 페로브스카이트 박막 표면에 양자점 소재를 씌우면 양자
강석주 연구팀, 수평원심주조 방식 도입…생산 속도도 13배↑ 배터리에 사용되는 고분자 고체전해질을 대량 생산할 수 있는 방법이 나왔다. UNIST 에너지화학공학과 강석주 교수팀은 수평원심주조 방식을 도입해 기존의 용해 주조 방식의 한계를 극복하는 기술을 개발했다고 밝혔다. 이를 통해 고분자 고체전해질의 생산량을 혁신적으로 늘릴 수 있다는 설명이다. 연구팀은 기존 철 파이프를 제조하는 수평원심주조 방식을 변형시켰다. 고분자 용액을 주입한 뒤 수평 방향으로 회전시켜 균일한 고분자 고체전해질을 만들었다. 기존 용해 주조 방식으로 균일한 모양의 고분자 고체전해질을 만들 수 없었던 것과는 상반된다. 수평원심주조 방식으로 제조한 고분자 고체전해질은 기존 방식으로 제작한 것에 비해 원재료 손실률이 거의 없다. 균일하게 제작 가능해 경제성과 효용성이 높을 뿐만 아니라 우수한 전기화학적 성능까지 보여줬다. 강석주 교수는 “기존 철 파이프를 제조할 때 사용하는 방식을 응용했다”며 “균일한 고성능 고체전해질을 대량생산까지 할 수 있는 방식”이라고 설명했다. 개발된 기술은 13배 빠른 속도로 고분자 고체전해질을 생산할 수 있다. 고분자 용액을 건조하고 진공열처리까지 하던 기존 방
경남 창원, 대전, 경북 구미 등 한국 3대 방산 클러스터의 경쟁력이 미국 헌츠빌, 프랑스 툴루즈 등 세계적 수준의 방산 선진국 클러스터 대비 80% 수준에 미치지 못한다는 조사 결과가 나왔다. 산업연구원은 10일 펴낸 '국내외 방산 클러스터 최근 동향 분석과 한국형 방산 혁신 클러스터 구축 방안' 보고서에서 작년 수행한 실태 조사 결과, 선진국(100) 대비 창원, 대전, 구미 방산 클러스터 경쟁력 수준이 각각 77.7%, 73.6%, 67.5%로 나타났다고 밝혔다. 산업연구원은 오는 2027년이 돼도 세 클러스터의 경쟁력 수준이 선진국 대비 80%대 초반에 머물 것으로 예상했다. 미국, 프랑스 등 선진국들은 100년 전부터 헌츠빌, 포트워스, 툴루즈 등을 중심으로 방위, 항공우주, 항공기 개조 및 정비(MRO) 산업 등을 중심으로 한 산업 클러스터를 조성에 주력했다. 산업연은 "선진국들이 자국 방위산업 육성을 위해 중앙정부와 지방자치단체 간 긴밀한 협력, 앵커 기관 및 기업 유치, 국방 혁신 기관 신설, 창업 및 일자리 확대 등을 통해 세계적인 방산 클러스터로 발전시켰다"며 "초기 단계인 우리나라 방산 클러스터 육성에 적지 않은 시사점을 주고 있다"고 말
3차원 측정기(CMM)는 1960년대로 거슬러 올라가는 풍부한 역사를 가지고 있다. CMM은 50년 이상 계측 분야의 초석이 되어 왔으며, 제조업체가 물체를 정밀하고 정확하게 측정하고 검사하는 방식에 혁신을 가져왔다. 창립 이래 CMM은 항공우주에서 자동차에 이르기까지 다양한 산업의 증가하는 수요를 충족하기 위해 지속적으로 발전해 왔으며, 제조된 부품의 품질과 적합성을 보장하는 데 중추적인 역할을 해왔다. 새로운 제조 시대의 정점에 서 있는 지금, CMM의 발전 궤적을 살펴보고 향후 수십 년 동안 이러한 기계가 어떻게 계속 변화할지 추측하는 것은 매우 중요하다. 역사적 관점 CMM의 뿌리는 제조 산업에서 정확한 치수 측정의 필요성이 가장 중요해진 시기로 거슬러 올라갈 수 있다. 최초의 CMM은 1960년대 후반에 아날로그 기술에 의존하여 기본적인 측정 기능을 제공하는 제품으로 출시되었다. 수년에 걸쳐 아날로그 기술에서 디지털 기술로 전환되면서 복잡한 형상을 측정할 때 정확도, 반복성 및 효율성이 향상되는 중요한 이정표가 마련되었다. CMM 기술의 진화 측정 정확도 및 정밀도의 발전: 계측 분야에서 더 높은 정확도와 정밀도를 향한 끊임없는 추구는 지난 50년
공학용 소프트웨어는 건축·토목·지반·기계 분야에서 구조해석, 유동해석(CFD), 최적화 해석 영역에 활용되는 이른바 ‘계산 소프트웨어’로 알려져 있다. 이 중 구조해석은 제품에 발생 가능한 물리적 현상을 수학적으로 도식화해 예측하는 시뮬레이션 기법이다. 또 유동해석은 대상물 내외부의 유체와 열의 흐름 변화를 내다보는 시뮬레이션 기술이다. 공학용 소프트웨어는 앞선 각종 해석 기술의 고도화에 기여하는데, 특히 건축·기계·토목·지반 등 산업에서 핵심 시뮬레이션 임무를 수행 중이다. 특히 기계 산업에서는 제품 설계 시 3차원 CAD로 작성된 설계 모델을 가상을 컴퓨터 공간에게 빠르게 시뮬레이션으로 사전에 문제를 발견하고 해결 방안을 찾는 설계 고도화가 요구되고 있다. 이때 공학용 기술 소프트웨어 CAE(Computer Aided Engineering)이 존재감을 발현한다. 이 기술은 CAD로 설계한 모델을 그대로 불러와 대상물에 대한 시뮬레이션을 진행한다. 여기서 문제가 생기면 설계 변경을 통하여 문제점을 개선하면 된다. 기존의 프로세의 경우에는 시제품 제작을 통한 시험을 통해 검증 가능 했던 사항들을 설계 초기 단계에서 3D CAD 모델 상태에서 확인하고 문제를
국내 연구진이 인공지능(AI) 등에 널리 사용되는 그래픽 연산 장치(이하 GPU)에서 메모리 크기의 한계로 인해 초병렬 연산의 결과로 대규모 출력 데이터가 발생할 때 이를 잘 처리하지 못하던 난제를 해결했다. 이 기술을 통해 향후 가정에서 사용하는 메모리 크기가 작은 GPU로도 생성형 AI 등 고난이도 연산이 대규모 출력을 필요한 경우 이를 빠르게 수행할 수 있다. KAIST는 전산학부 김민수 교수 연구팀이 한정된 크기의 메모리를 지닌 GPU를 이용해 수십, 수백 만개 이상의 스레드들로 초병렬 연산을 하면서 수 테라바이트의 큰 출력 데이터를 발생시킬 경우에도 메모리 에러를 발생시키지 않고 해당 출력 데이터를 메인 메모리로 고속으로 전송 및 저장할 수 있는 데이터 처리 기술(일명 INFINEL)을 개발했다고 7일 밝혔다. 최근 AI의 활용이 급속히 증가하면서 지식 그래프와 같이 정점과 간선으로 이루어진 그래프 구조의 데이터의 구축과 사용도 점점 증가하고 있는데, 그래프 구조의 데이터에 대해 난이도가 높은 초병렬 연산을 수행할 경우 그 출력 결과가 매우 크고, 각 스레드의 출력 크기를 예측하기 어렵다는 문제점이 발생한다. 또한 GPU는 근본적으로 CPU와 달리
AI 발전은 인류에 혜택으로 돌아오지만 이면도 존재한다. 대표적인 예가 딥페이크다. 해커들은 AI와 딥러닝의 발전으로 인해 진짜 같은 가짜 사진, 영상 및 음성을 생성하는 능력을 증가시켰다. AI를 차치하더라도 단기간의 급격한 기술 발전은 딥페이크와 같은 부작용을 낳기도 한다. 이에 정부 및 주요 기업은 AI가 미칠 부정적인 영향에 대비해 다양한 제도와 가이드라인을 만드는 추세다. 반면 이 같은 규제가 도리어 AI 발전 속도를 저해할 수 있다는 목소리도 나오고 있다. 현실로 다가온 딥페이크 위협 지난 1월 미국을 대표하는 팝스타인 테일러 스위프트의 얼굴 사진이 합성된 이미지가 SNS를 통해 확산된 사건이 화제가 됐다. 현재 삭제된 이 이미지는 X, 인스타그램, 레딧 등에서 공유되면서 4700만 조회 수를 기록하기도 했다. 이 끔찍한 합성 이미지를 만드는데 적용된 기술이 딥페이크다. AI 탐지 기업인 리얼리티 디펜더는 이 합성 이미지가 AI 모델을 사용해 생성된 것이라고 확신했다. 딥페이크란 '딥러닝(Deep learning)'과 '가짜(Fake)'란 말의 합성어로, 최근에는 AI 기술을 기반으로 만들어낸 부정적인 창작물로서의 의미가 강하다. 같은 달 또 다른
가공 정도는 물론이고, 그것에 부수되는 가공 방법이나 공법, 재료, 표면 성상에 대해서도 여러 가지 고도화가 추진되고 있으며, 그 고도화를 수치화, 정량화하기 위해서는 기존의 측정기나 측정 기술로는 실현할 수 없는 케이스가 증가하고 있다. 가공의 고도화를 뒷받침하기 위해서는 동일한 수준으로 계측 기술을 고도화할 필요가 있다. 계측에 대해서는 기존에 2차원에서 3차원, 접촉에서 비접촉으로 스탠더드가 변화하고 있는데, 기술의 발달과 함께 여기서 다시 다음 단계로 고도화가 요구되고 있다. 고정도화, 고속화, 자동화, 디지털화, AI화, 여러 가지 벡터의 고도화가 서로 관계되면서 앞으로도 가공의 고도화를 실현하기 위한 기술이 개발되어 갈 것으로 생각한다. 이 글에서는 가공의 고도화를 실현하기 위한 비접촉 계측 기술에 대해서 알리코나(Alicona)사제 비접촉 3차원 측정기를 이용한 측정 사례와 함께 소개한다. 포커스 배리에이션에 의한 고정도 비접촉 3차원 측정기 1. 배리에이션이란 (주)유로테크노는 20년 이상 전부터 유럽 오스트리아를 거점으로 포커스 배리에이션을 측정 원리로 한 비접촉 3차원 측정기를 개발․제조․판매하고 있으며, 자동차 업계, 공구 업계, 금형 업
제철소 및 석유화학플랜트, 발전플랜트 같은 대규모 산업 분야 등에서 밸브에서의 누설은 빈번히 발생하는 현상으로 고압과 고온수증기 등을 취급하는 발전플랜트나 부식성 가스, 용액 또는 가연성 가스 등을 취급하는 석유화학 플랜트에서 중대한 사고 발생을 미연에 방지하기 위해 누설을 조기 검출하는 것이 요구되고 있다. 또한 미세누설이 시작 되는 경우에는 사전 인지가 어렵고 단위시간당 누설량은 적더라도 장기간에 걸쳐 누설이 계속되면 손실량은 막대하게 늘어나게 되므로 이것이 원인이 된 경제적 손실도 증가하게 된다. 또한 유해가스의 경우 안전보건 등의 심각한 인적, 물적 자원의 위해를 일으키게 된다. 따라서 누설이 일어나고 있는 밸브들을 조기에 발견하여 그 누설량으로 인한 손실을 정량적, 정성적으로 평가할 수 있는 검사 기술이 매우 중요하게 인식되고 있다. 해당 기술은 다양한 산업 현장에서 사용 중인 각종 중요 밸브에 대해 음향방출(Acoustic Emission) 센서 및 고속, 정밀 데이터 수집 및 분석기술을 이용하여 내부 미세 누설 및 설비 이상 상태를 실시간 감시와 사전 진단이 가능하도록 개발하여, 요즘 4차 산업혁명의 화두인 스마트 팩토리 구축을 위한 예지정비 및
하이브리드 전기차(HEV), 연료전지차(FCEV), 배터리식 전동차(BEV) 등 자동차의 전동화가 진행되는 가운데 파워트레인에 이용되는 인버터 등의 파워 일렉트로닉스 기술의 중요성이 높아지고 또한 성능이 진화하고 있다. 파워 일렉트로닉스 기술은 많은 응용에서 이른바 원하는 기능을 실현하기 위한 하나의 요소 기술에 지나지 않지만, 그 성능은 많든 적든 응용 시스템의 성능에 영향을 미친다. 그 중에서도 자동차 응용에서는 인버터의 성능(효율이나 중량·체적)이 차량의 항속 거리나 연비, 실내 공간의 넓이 등 응용 시스템의 중요한 성능 지표에 큰 영향을 미치기 때문에 각 회사가 활발히 개발을 추진하고 있는 분야이다. 이 글에서는 전기자동차용 파워트레인의 핵심 컴포넌트의 하나인 파워 컨트롤 유닛(PCU)에 이용되는 전력 변환 기술에 대해 개략적으로 설명한다. HEV, BEV, FCEV 등 에너지원·구성의 차이에 따라 어떤 회로 구성이 선택되는지, 또한 거기서 이용되는 인버터, DC-DC 컨버터의 동작 원리, 제어 원리를 소개한다. 그것을 바탕으로 성능 향상을 위한 접근법으로서 차세대 파워 반도체 디바이스의 채용과 패키지 기술의 진전에 대해서도 소개한다. 주회로 기술 1
이더넷-APL은 PROCESS 계장표준으로 세계 전문 표준개발기구 4곳과 12개의 국제 자동화 메이커에서 합의하여 IEC/IEEE 등의 국제표준기관에서 공인된 새로 나온 신기술이므로, 자세한 설명과 해설이 필요하고 이 기술의 핵심 요체를 설명하는데 자세한 안내가 필요하므로 ‘이더넷-APL 길라잡이’라는 이름을 붙여 10~12회 정도로 내용을 안내 하고자 작명을 했다. 이번 호는 지난 회에 이어 폭발성 대기가 없는 지역에서의 APL 적용 예시와 폭발성 대기가 있는 지역의 네트워크 토폴로지에 대해서 알아본다. APL 토폴로지 계획 기본 사항 그림 1은 보조 장치와 케이블 커넥터가 있는 네트워크의 예를 보여준다. 이 예는 표 1에 정의된 요건을 충족하는 것을 알 수 있다. 계획 과정에서 모든 세그먼트가 표 1에 따라 보조장치의 최대 개수와 최대 삽입 개수를 준수하는지를 확인한다. 자세한 내용은 보조장치의 문서를 확인한다. 폭발성 대기가 없는 지역에서의 APL 적용 예시 이 장에서는 폭발적인 대기가 없는 지역의 APL 시스템 계획 과정을 안내하려고 한다. 폭발적인 대기가 있는 지역의 계획 네트워크에 관심이 있는 독자를 초대하여 섹션 바로 진행하고자 한다. 그림 2는
EtherNet/IP는 단일 컨트롤러, 기계 또는 스키드에서 이산(discrete), 하이브리드 및 프로세스 자동화에 이르기까지 모든 시설 설치를 수용할 수 있는 검증된 산업제어 네트워킹 솔루션이다. 자동차, 반도체, 포장, 식음료, 제약, 물, 폐수, 화학, 광업, 석유 및 가스 등 다양한 산업 분야에서 EtherNet/IP 통신 및 제어기술에 더욱 많이 의존하고 있다. EtherNet/IP는 ODVA의 CIP 애플리케이션 계층을 활용하고 이더넷, Wi-Fi 또는 5G와 같은 표준 네트워킹 기술에 배포하여 애플리케이션의 유연성을 상당히 높였다. 안전하고 뛰어난 애플리케이션 유연성 EtherNet/IP를 통해 사용자는 프로세스 자동화 담당자가 필요로 하는 안전하고 유연한 애플리케이션별 기능을 실시간으로 제공할 수가 있게 되었다. 실시간 데이터의 경우 사용자는 IIoT 디바이스에서 제공되는 정보에 비할 바 없이 액세스가 잘 되므로 운영이 어떻게 수행되는지에 대한 가시성과 통찰력을 즉시 얻을 수 있으며, 이를 통해 보다 나은 비즈니스 의사 결정을 할 수가 있게 되었다. EtherNet/IP는 상용의 기술 및 표준, TCP/IP Suite와 결합된 IEEE 802
“고객사의 검사를 더욱 가치 있게 만드는 일, 그것이 비투에스가 제품개발에 매진하는 이유다.” 비투에스는 머신비전 검사의 핵심인 광학 솔루션과 제품을 제공하여 고객이 원하는 최고·최적·최상의 이미지를 만드는 일을 하고 있다. 최근에는 AI에 최적화된 머신비전 하드웨어 솔루션을 통해 룰베이스의 한계로 인해 도입이 어려웠던 애플리케이션까지 사업을 확장하고 있다고 한다. 비투에스의 김대엽 이사는 “머신비전을 더 가치 있는 기술로 만드는 것이 목표”라며, “그리하여 5년 내에 1000억 매출, 100개의 핵심 고객사, 10개의 독보적 솔루션을 가진 회사로 성장해 나가겠다”고 말했다. Q. 비투에스의 주력사업은. A. 비투에스는 머신비전에 필요한 조명, 카메라(렌즈+센서) 등 하드웨어 솔루션을 공급하며, AI 알고리즘을 활용한 AI CCTV 솔루션 및 AI 데이터 분석·피드백을 통한 불량·문제·이상·사고 사전방지 지원 솔루션까지 제공한다. 또한 품질관리에 고민을 갖고 있는 2차전지, PCB, 반도체 등의 다양한 양산설비, 특히 검사설비 제조사에 차별화된 문제 해결력을 바탕으로 머신비전 광학 솔루션과 제품을 제공하여 고객이 원하는 최고·최적·최상의 이미지를 만드는 일을