3년여 동안 스마트공장 보급 사업과 관련하여 코디네이터 역할을 하면서 보람도 있었지만, 아쉬운 점도 많았다. 해를 거듭할수록 우리의 방향도 완성도를 넓혀가야 하는데 계속 자동화와 MES만을 추구한 것은 아니었는지 반성도 할 필요가 있고 본다. 이 반성이라는 것은 그동안의 활동에 대한 느낌과 깨달음이 계속 발전되어 정리되는 과정이라고 본다. 이번에는 반성하는 관점과 함께 새롭게 발견한 것을 전하고자 한다. 스마트공장의 문제점 여러 기관과 기업들 및 단체들이 모두 스마트공장을 얘기했다. 이대로는 안 되겠다는 절박함으로 모두 헌신을 다 해 홍보와 지원과 중소 제조기업과 식품 업체 등을 코칭하며 애국하는 관점에서 최선을 다한 결과 나름대로 알려지기도 한 성과가 있었다. 올해부터는 스마트 팜도 지원 대상으로 공식화된다고 하니 참 반갑기 그지없다. 처음부터 스마트공장을 이룬다는 것은 시간과 투자금 및 변화에 대한 두려움으로 사실상 어렵다고 보아야 한다. 중소상공인 입장에서는 정보가 단절되고 공부할 시간이 부족하기에 첫발을 내딛는 자체가 스마트공장의 시작이라고 보아야 한다. 여러 기관 또는 업체 및 단체들과 접촉한 이후부터 참여 업체들을 지도해 본 결과, 사실상 자동화에
1인 제조 ‘99단계의 제언’ (16단계 ~ 20단계) 초고령화 시대, 정년의 연장과 임금피크제의 도입. 진급은 어려워지고, 청년 일자리는 줄어들고 있는 지금. 저자는 1인 기업, 그중에서도 제조업에 희망이 있다고 말한다. 이게 과연 가능한 일일까? 돈을 벌수는 있을까? 설사 가능하다 하더라도 혼자서 일한다는 게 익숙하지도 않고, 지금 하는 일은 너무 지겨운데? 게다가 혼자 회사를 하고 있다고 하면 남들이 무시하지는 않을까? 저자는 이런 질문들에 하나하나 답하듯 아흔아홉 개의 조언을 제시한다. <편집자 주> 16. 하던 거 해라 ‘지금 하고 있는 이 일이 과연 최선일까?’ 이는 1인 기업 6년 차에 접어드는 내게도 여전히 고민거리다. 사업이 잘되면 잘되는 대로, 안 되면 안 되는 대로 ‘이거 계속해도 될까?’라는 두려움이 멈추지 않는다. 6년 차인 나도 이러니 예비창업자의 경우 ‘무엇을 해야 할까?’에 대한 고민이 최고조일 수밖에 없다. 하지만 장고(長考) 끝 선택은 대동소이하다. 패자부활전이 허락되지 않는 우리의 창업 환경 속에서 소위 ‘안전빵&rsq
본 기술개발의 목표는 구리 단자 인서트 사출성형한 고효율 인버터 PEBB용 커넥터 터미널(Connector Terminal)의 국산 개발이다. 본 개발로 절연성과 온도특성이 우수한 엔지니어링 플라스틱을 이용하여 생산성을 좋게 함으로써 원가 경쟁력이 있는 제품을 만들 수 있고, 다양한 설계 기능과 개발 능력을 보유함으로써 해외시장에서 선점할 수 있는 제품 개발에 대응할 수 있으며, 이를 통해 매출 상승과 고용 증진 효과가 기대된다. 바. CONNECTOR TERMINAL 시험 결과 1) 적용 재질의 기계적 물성평가 • 목적 CONNECTOR TERMINAL에 사용할 적정한 재질 및 검토 대상인 재질에 대한 기계적 물성을 평가함으로써 최적의 물성을 가진 소재를 찾고자 함. 이를 위해 가장 견고한 재질 중의 하나인 3가지 기본 소재를 선택함. • 시험대상 재질(표 4 참조) ▲ 표 4. 시험대상 재질 ▲그림 28. 시험용 샘플 • 시험개요 - 시험일: 2013.3.12~3.20 - 시험기관: 한국화학융합시험연구원 - 시험대상: 플라스틱 수지 3종(PC, PA6+GF15%, 30%) - 시험내용: 인장강도,
한국과학기술연구원 광전소재연구단 최원준 박사는 갈륨 아세나이드 화합물 반도체를 이용한 고효율 집광형 태양전지 기술을 연구, 기존의 집광형 태양전지 기술이 갖고 있는 한계를 극복한 고효율 융합전지를 개발했다. ▲ 광전·열전 융합 전지의 모식도 갈륨아세나이드(GaAs) 기반 집광형 태양전지는 현재 가장 효율이 높은 태양전지 기술로 알려져 있다. 이 태양전지는 태양광을 전기로 바꿔주는 광변환 효율이 실리콘 태양전지보다 두 배 이상 높으며, 렌즈나 거울 등을 사용하게 되면 광변환 효율은 더욱 높아진다. 그러나 집광 정도가 높아질수록 많은 열이 발생하게 되는데, 이는 태양전지의 효율을 급격하게 저하시키게 된다. 이러한 현상은 집광형 태양전지의 효율 증가를 가로막는 가장 큰 장벽이 되어 왔다. 집광형 태양전지(CPV, Con-centrator photovotaic)는 3족과 5족 화합물계를 결합한 갈륨아세나이드를 기반으로 기존 위성용을 벗어난 태양광을 모아서 발전하자는 새로운 콘셉트를 적용한 태양전지를 말한다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 광전소재연구단 최원준 박사는 갈륨 아세나이드 화합물 반도체를 이용한 고효율 집광형 태양전지기술을 연구해
새로운 초광대역 RMS 전력검출기 IC를 사용함으로써 마이크로파 설계 엔지니어가 마이크로파주파수로 된 복잡한 변조신호에 대해서 정확한 전력측정을 하고자 할 때 직면하는 많은 문제를 해결할 수 있다. 리니어 테크놀로지(Linear Technology)의 LTC5596 RMS 전력검출기 IC는 다음과 같은 특징을 갖는다. · 100MHz부터 40GHz(Ka 대역)까지 넓은 입력 주파수 범위. 외부매칭소자를 사용할 필요없이 50W으로 완벽하게 임피던스 매칭을 하고 있다. · 35dB의 ‘linear-in-dB(dB에있어서선형적인)’ 동적 범위. I-grade 제품은 –40°C~+105°C의케이스 온도범위로 ±1dB 정확도를 제공하며, 최대 125°C까지 동작하는 H-grade 제품버전도 제공한다. · 주파수에 대해서 평탄한 응답. 200MHz~30GHz로 주파수 편이정격이 ±1dB 미만이다. · 높은 출력을 구동할 수 있다. 50W 부하를 구동할 수 있다. · 3.5kV HBM 및 1.5kV CDM의 높은 ESD 정격이므로
3D 프린팅 기술은 2013년 세계경제포럼에서 10대 유망기술로 포함되는 등 신산업 혁명을 주도할 기술로 선정된 바 있다. 3D 프린팅 기술은 종전에는 불가능했던 복잡 구조 및 다조성 부품 제조, IoT/빅데이터 기술과의 융복합, 소재와 에너지 소비를 최소화하는 친환경 공정, 설계에서 완성품 제작까지 소요 비용과 시간의 절감 측면에서의 장점이 있다. 개요 3D 프린팅 기술은 2013년 세계경제포럼에서 10대 유망기술로 포함되는 등 신산업 혁명을 주도할 기술로 선정된 바 있으며, 미국/유럽/일본/중국 등은 3D 프린팅 기반의 혁신 제조공정 기술의 중요성을 인식하고, 정부 주도의 R&D 프로젝트를 수행 중에 있다. 이에 우리나라 정부도 2014년에 ‘3D 프린팅 산업발전전략’을 수립하여 3D 프린팅 산업의 종합적 발전을 위한 지원 방안을 마련하고, 구체적 실천 방안 수립을 위해 ‘3D 프린팅 전략기술 로드맵’을 작성한 바 있다. ▲ 그림 1. 국내 3D 프린팅 전략기술 로드맵(2014) 3D 프린팅 기술은 지난 1980년대에 개발됐으나 3D 설계를 위한 디지털 하드웨어 기술이 뒷받침되지 못하여 시장에서 주목받지
인쇄회로기판 층간 오차를 최소화한 다층 공정 조건 확립 가. 서론 PCB 제조에 사용되는 재료들은 크게 원자재와 부자재로 나눌 수 있다. 제조공정이 완료됐을 때 최종적으로 제품의 일부가 되는 자재가 바로 원자재이다. 부자재는 제조과정 중에는 사용되지만 최종 제품에는 포함되지 않는 보조적인 재료이다. 원자재에는 동박적층판(원판), 프리프레그(Prepreg) 등을 포함하며, 부자재에는 노광용 드라이 필름, 인쇄용 잉크, 드릴 비트 등이 있다. 동박 적층판은 ‘CCL(Copper Clad Laminate)’이라고 칭하기도 한다. 동박적층판의 기초재료로 수지(Resine)가 사용된다. 수지는 전기적인 특성은 뛰어나지만 기계적 강도가 불충분하고 온도에 의한 치수 변화(열팽창률)가 금속재료의 10배 정도로 크다는 결점이 있다. 이러한 결점을 보완하기 위해 종이나 유리섬유(Glass fiber) 및 유리 부직포 등이 보강재로 사용된다. 보강재를 사용함으로써 수지의 종횡방향 강성이 향상되고, 온도에 의한 치수변화율도 감소시킬 수 있다. 동박으로는 통상 전해동박이 사용된다. 수지와의 접착력을 높이기 위해 동박의 형성시에 동박이 수지와 화학적으로 반응해
국내 연구진이 친환경 미래 에너지원으로 주목받는 연료전지에 초경량적 설계와 유연성을 접목한 기술을 개발했다. 현재에도 상용화를 위한 기술개발이 꾸준히 이루어지고 있는 시점에서 또 하나의 기술적 장벽을 뛰어넘은 것으로 평가받고 있다. ▲ 유연성을 활용한 원통형 연료전지 스택 및 이의 실제 작동 사진 ‘연료전지’는 연료로 수소와 공기를 사용하며, 전기를 발생하고 나오는 부산물로 기존의 내연기관과 다르게 ‘물’ 만을 발생해 친환경 재생에너지로 각광받고 있다. 최근 국내 연구진이 친환경 미래 에너지원으로 주목받는 연료전지에 초경량적 설계와 유연성을 접목한 기술을 개발했다. 현재에도 상용화를 위한 기술개발이 꾸준히 이루어지고 있는 시점에서 또 하나의 기술적 장벽을 뛰어넘은 것으로 평가받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 연료전지연구센터 유성종 박사팀은 서울대학교 멀티스케일 에너지시스템연구단 최만수 교수(단장), 차석원 교수와의 공동연구를 통해 초경량의 유연한(Flexible) 연료전지 스택(*여러 개의 연료전지를 직렬로 배열하여 전압을 높이는 연료전지의 구조)을 개발하고 실제 작동 시연에 성공했다고 밝혔다.
휴대용 및 차량용 디스플레이 등에 적용 기대 현재 사용되고 있는 유기발광다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode) 기반 디스플레이는 센서와 디스플레이가 분리되어 있으나, 이번에 개발된 유기발광보드(OLEB: Organic Light-Emitting Board)는 하나의 장치가 센서와 디스플레이를 동시에 담당한다. 이로 인해 전기적인 신호 처리 구조가 단순해져 디스플레이가 머리카락 1/100 두께(500나노미터)로 얇아졌고, 더 유연해졌다. 또한 제작 공정 과정이 줄어들기 때문에 공정비용도 줄일 수 있다. 여기서, 유기발광다이오드 기반 센서 디스플레이는 유기자체발광 기반의 디스플레이와 센서가 결합된 차세대 장치이며, 유기발광보드는 자체 발광 유기소재를 사용하지만 기존의 OLED와 구분하여 디스플레이가 전도를 띄는 자극을 센싱하고 이를 동시에 디스플레이할 수 있는 새로운 소자 기술을 말한다. 인체정보 감지와 표시를 동시에 사물과 사물을 디지털 신호로 연결하는 사물인터넷(IoT) 및 만물인터넷(IoE) 시대에 센서, 디스플레이 시장은 지속적으로 성장할 것으로 예상되며, 인체 정보감지 기술 기반의 전자피부(e-skin) 구현이 필요해짐
KIST-프린스턴대학 공동연구팀, 나노 주름의 나노터널 전이 현상 규명 고분자 실리콘 화합물(PDMS) 소재를 압축하면 주름이 생긴다. 이 표면에서 우리 손바닥의 손금과 같은 ‘구조의 접힘(Folding)’ 상태를 만들기 위해서는 소재의 30% 이상 압축 변형이 이루어져야 한다. 최근 국내 연구진이 매우 낮은 수치인 1% 정도의 작은 변형에서 물방울로 인한 표면장력으로 나노 주름에 더 큰 변형을 유도하여 접힘 구조를 만들 수 있는 현상을 규명하고, 이로 인해 DNA 나노선(Nanowire)을 만드는 기술을 개발했다. 한국과학기술연구원(KIST) 계산과학연구센터 문명운 박사 연구팀은 프린스턴대학의 하워드 스톤(Howard A. Stone) 교수팀과 공동 연구를 통해 ‘액체 표면장력에 의한 나노 주름 형상이 나노터널로 전이되는 현상’을 규명하고 이를 적용하여 ‘DNA 나노선을 만드는 매우 손쉬운 방법’을 제안했다(그림 1). ▲ 그림 1. 액체 내의 DNA가 나노터널을 따라서 배열하는 이미지 접힘 구조의 나노터널 수십 나노미터 높이의 나노 주름 위에 물방울과 같은 액체를 올려두면 물방울 주변의 표면
많은 모터 구동 애플리케이션(그림 1)은 효율적으로 시스템을 동작시키기 위해 위치/속도 피드백을 필요로 한다. 오늘날 사용자들은 정확도 요구를 충족하기 위해서 위치/속도 감지에 다양한 기술들을 사용할 수 있다. 이러한 기술 중의 하나인 리졸버 센서와 애플리케이션을 텍사스 인스트루먼트(TI)의 도움을 받아 소개한다. ▲ 그림 1. 모터 구동 시스템 회로도 리졸버란 무엇인가? 위치 감지 기술로 잘 알려진 리졸버(resolver)는 변압기(transformer)와 어느 정도 비슷하게 동작한다. 리졸버는 스테이터와 로터로 이루어졌으며(그림 2), 로터는 모터 쉐프트(shaft)에 고정된다. 또한, 어떠한 전자 장치도 내장되어있지 않기 때문에 먼지, 고온, 고속 등의 혹독한 환경에 적합하다. ▲ 그림 2. 스테이터와 로터로 이루어진 리졸버 리졸버 작동 방법은? 이 역시 트랜스포머와 흡사하게, 리졸버의 스테이터 권선이 일차 측에서 여자 전압을 수신한 후 로터 권선이 이차 측에서 전자기 결합을 통해 전압을 발생시킨다. 그림 3에서 보면 이 출력 전압 진폭은 로터 각도 변위와 상관적인 사인-코사인을 나타낸다. 각도 변위는 출력 전압을 디지털로 변환하고 역 탄젠트(arc-t
모든 동작 실시간 3D 분석, 진동 피드백 교정 가능 최근 국내 연구진이 국민 삶의 질 향상을 위해 의료, 재활 및 악기 학습과 스포츠 활동에 대해 모션을 DB화하고 콘텐츠화하여 스마트웨어에 적용함으로써 일상생활에서 잘못된 자세에 의한 질병을 예방하고 치료를 도우며, 각종 레저와 스포츠학습을 위해 필요한 자세와 움직임을 3차원으로 비교 분석한 후 실시간으로 교정할 수 있는 스마트웨어 시스템을 개발했다. ETRI(한국전자통신연구원)는 사람의 신체 주요 관절에 17개의 센서와 10개의 액추에이터(Actuator)를 부착해 배우는 대상과 나의 움직임을 3D로 분석 및 비교함으로써 올바르지 않게 동작할 경우 진동 신호를 줘 교정이 가능한 기술을 개발했다. 여기서, 액추에이터는 동력을 이용해 기계를 동작시키는 장치로, 연구진은 자이로(Gyro) 장치와 함께 사용해 동작이 다를 경우 진동을 느끼도록 구현했다. 연구진은 이 기술이 17개의 관절마다 설치된 센서를 통해 얻은 데이터값으로 관절의 각도나 3차원 위치좌표를 알 수 있다고 설명했다. 따라서 ETRI가 개발한 옷을 입거나 밴드를 붙이면 배우기 어려운 운동의 동작이나 척추 자세교정, 재활치료 등 움직이는 동작을 따라
토마스 케이블이 모든 산업 환경에 제공 가능한 국내 최대의 가동형 이더넷 케이블 라인을 선보였다. 토마스 케이블은 자동화 산업의 강력한 혁신 역량으로 인더스트리4.0에 최적화된 다양한 이더넷 케이블 솔루션을 개발했다. 응용 분야에 따라 화학적 및 열적 스트레스를 비롯하여 연속적으로 유연하게 사용할 수 있는 CAT 5, CAT 6 및 CAT 7 케이블 솔루션은 물론 설치 목적 및 로봇 작동을 위한 특수 케이블 구성을 제공할 수 있다. 인더스트리4.0은 방대한 양의 실시간 데이터 전송이 무엇보다 중요하다. 늘어난 데이터의 양과 전기 간섭으로부터 이를 보호하기 위해 전기적, 기계적 분야에서는 통신 케이블의 데이터 전송이 특히 중요하다. 산업용 이더넷은 젊고 빠르게 발전하는 네트워크 기술이다. 전 세계적으로 인정되는 TCP/IP를 갖춘 이더넷은 잘 확립된 필드버스 또는 센서/액추에이터 레벨에 대한 미래의 연결 방식이 될 것이다. 특히, 움직임이 필요한 다양한 분야에 각기 다른 솔루션 제공이 가능하다. 국내 최대 약 30여 종의 산업용 이더넷 제품들은 어떠한 사용 환경에도 적합한 솔루션을 제안한다. 케이블 베어나 로봇, 높은 인장 강도가 요구되는 환경, 높은 열을 견
상업용 건물은 전세계 에너지 소비의 30% 이상(1)을 차지한다. 건물의 에너지 서비스로는 조명 모니터링, 제어 및 유지 보수, 온도 조절, 온수 시스템 등이 있다. 주거용 및 상업용 건물은 미국 전체 에너지 소비의 41%(2)를 차지하며, 이는 1980년부터 2011년까지 51% 상승했다. 과거에는 건축 기술의 발전과 비교적 낮은 에너지 소비로 건물 관리가 용이해졌으나, 전력망이 정전에 점점 취약해지면서 건물주들은 에너지 비용을 한층 더 줄이기 위해 건물 자동화에 지속적으로 투자하고 있다. 이러한 시스템은 자급 자족 기능으로 전체적인 운영 효율성을 향상시킨다. 그리고 자동화가 명확하게 에너지 관리를 향상시키지만, 기본적으로 구현 방식이 복잡하여 레거시 유선 통신 설정은 물론 첨단(고속) 유무선 통신 시스템을 지원해야 한다. TI(텍사스 인스트루먼트)의 SimpleLink™ 마이크로컨트롤러(MCU) 플랫폼은 규모에 상관 없이 새로운 시스템 또는 기존의 레거시 빌딩 자동화 시스템(building automation system, BAS)에 유무선 디바이스를 추가할 수 있는 가장 광범위한 옵션들을 제공하고 있다. 전력 소비가 낮은 SimpleLink
전원장치에서 여러 다양한 문제를 해결하기 위해서 블로킹 다이오드가 폭넓게 사용된다. 자동차 시스템에서는 배터리를 교체하거나 점프스타트를 할 때 직렬 블로킹 다이오드를 사용해서 우발적인 역 배터리 연결에 대해 시스템을 보호할 수 있다. 고가용성 시스템이나 텔레콤 전원 분배 시스템은 블로킹 다이오드를 사용해서 전원장치를 병렬로 연결함으로써 중복성을 달성할 수 있다. 또한 입력 드롭아웃이나 잡음 스파이크에도 불구하고 순간적으로 출력 전압을 유지해야할 때 저장 커패시터의 방전을 방지하거나 또는 입력 전원이 갑자기 떨어졌을 때 부하를 매끄럽게 파워다운하고자 할 때 다이오드를 사용할 수 있다. 블로킹 다이오드는 이해하기 쉽고 적용하기 쉬운데, 순방향 강하로 인해서 상당한 전력 소모를 유발한다는 점에서는 저전압 및 고전류 애플리케이션에 사용하기에 적합하지 않다. 저전압 애플리케이션에서는 쇼트키 배리어 다이오드를 사용한다 하더라도 순방향 전압 강하가 회로의 동작 범위를 제한하는 요인이 된다. 직렬 다이오드 상에서 적어도 500mV의 전원 여유분을 잃게 되는데, 12V 자동차 시스템이 콜드 크랭크 시에 최저 4V까지로 떨어질 수 있다는 점에서 이 정도는 상당한 저하가 아닐