나. 실험방법 본 과제의 목표인 50 μm이하의 선폭을 형성하기 위해 기존의 wet방식대신 ink-jet 프린터와 laser를 이용해 미세회로를 구현했다. 기판의 회로 구현시 모든 회로가 미세회로를 필요로 하는 것이 아니기 때문에 fan-out 부분 또는 미세회로를 필요로 하는 곳을 제외하고는 ink-jet 프린터를 사용하지 않고 기존 wet 방식을 이용해 회로를 형성하는 것이 작업시간을 단축하고 제조 비용도 절감할 수 있다. 본 과제에서는 일반회로를 형성할 때 dry film을 이용한 기존의 wet방식을 이용하지 않았는데, 실험실 내에 dry film을 붙일수 있는 환경이 조성 및 기기의 한계 때문에 증착기를 사용해 wet방식을 대체했다. 기판은 유리기판을, 회로는 은(Ag)을 사용했다. 회로를 구현하기 전 기판은 Acetone과 Isopropyl alchol을 sonic bath(HWA SHIN, Power sonic 405)를 이용해 각각 10분씩 세척했다. 세척 후에는 dry oven에 50 ℃ 온도로 10분간 건조를 실시했고 증착기(Woosung, WGV 1500EV)를 이용해 800nm의 두께로 일반회로를 증착했다. 증착기를 이용해 일반회로
[첨단 헬로티] 제조/생산 분야에서의 글로벌 경쟁은 시간이 흐를수록 품질과 정밀성에 대한 요구가 더 커지고 있다. 전체 생산 공정을 최적화하고 제어할 수 있는 가장 효과적이고 비용 효율적인 방법은 무엇일까? 많은 생산업체에서, 특히 압전센서를 이용하여 동적인 프로세스에 통합된 모니터링을 수행하는 것이 그 솔루션으로 입증됐다. 최근 인더스트리4.0의 비전은 자동차 제조, 의료 기술 및 전기 공학 등 다양한 산업 분야에서 이미 성공적으로 현실화되고 있다. 디지털화의 증가와 기계 및 시스템 네트워킹의 성장으로 전례 없이 모든 생산 공정의 최적화가 가능해졌다. 생산라인의 일관된 제어시스템은 불량 제로를 목표로 미래 시장에서 생존하길 원하는 생산업체에 필수적이다. 불과 몇 년 전만 해도 사실상 모든 제품이 오프라인에서(생산 완료 후) 검사되었다. 반대로 요즘에는 불필요한 비용을 줄이기 위하여 생산 중 ‘인라인’에서 검사되고 있는 제품들이 점점 많아지고 있다. 접합, 조립 및 테스트 공정에서, 압전 효과 원리에 기반한 센서 기술은 불량 제로를 목표로 하는 최적화된 생산라인 구현을 위한 기반이 된다. 이 기술은 힘, 압력, 가속도 및 토크와 같은 물
[첨단 헬로티] 고해상도 카메라에 대한 시장의 반응이 뜨겁다. LCD/OLED 검사 분야에서는 라인스캔 카메라를 이용하던 검사방식에서 에어리어 스캔방식으로의 전환이 이루어지고 있으며, CMOS 센서의 성능이 높아지면서 CCD 센서를 대체할 것으로 예상되고 있다. 그럼 라온피플에서 개발한 50메가픽셀 카메라를 통해 어떤 기술들이 좋아졌는지를 살펴보자. 응용 분야 1 OLED/LCD 표면 검사 LPMVC-CL50M • 우수하고 균일한 저조도 영상 • 고해상도(50Megapixel) • 기존 CCD 제품보다 월등히 빠른(2배 이상) Frame Rate 지원(최대 15fps) (1) 우수하고 균일한 저조도 영상이 필요해! OLED/LCD 표면 검사를 위해서는 조도 특성에 강건하고 균일한 영상 특성이 요구된다. 특히 OLED/LCD 검사에서는 저조도 특성이 중요하다. 이런 저조도 영상에서도 가장 큰 골칫거리 중의 하나가 Vertical Noise이다. 그림 1의 왼쪽과 같이 Vertical Noise가 발생되면 비전 검사가 불가능하다. 반면 오른쪽 그림과 같이 우수한 영상이 제공된다면 더 좋은 비전 검사 장비를 만들 수 있다. 라
자동차 도장, 바이오센서 등에 적용 가능 바이오·의료분야, 자동차 도장, 전자소자 인쇄에서는 무엇보다도 정밀한 코팅이 중요하다. 하지만 코팅 과정에서 코팅액이 증발하며 코팅액에 섞여 있는 미세 입자가 외곽 쪽으로만 몰리고, 중심부에는 입자가 없는 커피링 현상이 나타나 코팅의 품질을 떨어뜨린다. 커피링 현상(Coffee-ring)이란, 커피 한 방울이 테이블에 떨어진 후 공기 중에서 마르면 가장자리 쪽에 선명한 선이 반지모양(ring)으로 형성되는 현상을 일컫는데, 이는 커피에 포함된 미세한 커피입자가 증발과정에서 자연적으로 발생하는 내부유동을 따라 가장자리로 이동되어 축적되는 것이다. 액체의 점도를 높이거나 계면활성제만을 넣는 기존 기술로는 커피링 문제를 근본적으로 해결할 수 없었다. 또한 기존의 계면활성제는 혈액과 같은 바이오 물질에도 자유롭게 사용할 수 없어 생체친화적인 기술 개발이 필요했다. 이와 관련해 고려대학교의 신세현 교수연구팀은 계면활성제(물에 녹기 쉬운 친수성 부분과 기름에 녹기 쉬운 소수성 부분을 동시에 갖고 있는 특성의 화합물로서 비누나 세제 등에 많이 활용된다) 특성을 가진 폴리머 용액(분자 단위체가 화학적 결합으로 반복되어
건물 일체형 태양전지 등 신재생에너지 상용화 기대 인류의 주요 에너지원인 화석 연료 고갈과 환경 문제로 인해 무한한 청정에너지원인 태양전지에 대한 관심이 높아지고 있다. 페로브스카이트 태양전지는 기존의 실리콘 태양전지에 비해 훨씬 저렴한 비용으로 제작할 수 있을 뿐 아니라 효율도 실리콘 태양전지와 비슷해서 차세대 신재생 에너지원으로 각광받고 있다. 여기서 페로브스카이트는 ABX3 (A는 1가의 유기 양이온, B는 2가의 금속 양이온, X는 1가의 할로겐 음이온)의 화학조성으로 구성된 결정 구조를 가진 신소재이며, 페로브스카이트 태양전지는 페로브스카이트 결정구조를 가진 유무기 복합 이온성 결정소재를 광활성층으로 이용한 태양전지를 말한다. 페로브스카이트 태양전지란 페로브스카이트 태양전지는 최근 22% 이상의 효율을 달성하면서 상용화에 바짝 다가갔으나 아직까지 소자의 면적이 너무 작아 발전용으로 사용하기에는 충분한 에너지를 낼 수 없는 문제가 있었다. 페로브스카이트 태양전지를 실생활에 적용 및 상업화하기 위해서는 고효율을 유지하면서 대면적화시키는 기술이 필요하다. 유무기 하이브리드 페로브스카이트는 이온성 물질이다. 용액 공정으로 박막(두께 1/1,000mm 이하의
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. 라. 개선을 위한 설계 변경 내역 1) INSERT TYPE 변경 ▲ 그림 21. 설계 변경 2) 취출 불가에 따른 구배 적용 변경 ▲ 그림 22. 설계 변경 3) 미성형 방지를 위한 살채움 및 구조설계 변경 ▲ 그림 23. 설계 변경 4) CONNECTOR 중량을 통한 설계 변경 ▲ 그림 24. 설계 변경 마. CONNECTOR TERMINAL 시금형 제작 및 시작품 제작 1) 시금형 제작 • 시금형의 사출성형 해석 및 내응력 해석을 통해 사출 시 발생될 수 있는 문제 및 조건에 대해 검토가 완료된 후 시금형 제작을 진행함 • 시금형 최종 제작 전 Digital Mockup을 통해 간섭 및
웨어러블 기기는 성장을 거듭하는 매력적인 시장이며 그중에서도 스마트워치는 단연 독보적이라고 할 수 있다. 소비자는 웨어러블 기기에 정확하고 긴 배터리 시간을 요구하며, 제조사는 치열한 경쟁 속에서 시장을 선점하기 위해 애쓰고 있다. 시장 출시 속도 배터리 성능 최적화는 배터리 잔량 측정 알고리즘을 구동하는 고품질 배터리 모델에서 이루어진다. 이와 같은 맞춤형 특성 확인 작업에 시간을 투자하면, 충전 상태(SOC: Status of Charge) 오류를 최소화하고 배터리가 거의 방전될 때를 예측함으로써 보다 정확한 배터리 성능을 산출할 수 있다. 배터리에 저장된 에너지(mAhr로 표시하는 용량)는 부하, 온도와 같은 여러 매개변수에 따라 달라진다. 따라서 개발자들은 다양한 조건에서 배터리 특성을 확인해야 한다. 일단 배터리 동작에 맞는 모델이 추출되면 잔량 측정 칩에 로딩된다. 그리고 엄격한 감독 과정을 거치고 나면 배터리 충전과 방전의 안전성이 높아진다. 제조사는 배터리 잔량 측정기의 특성 확인 과정 때문에 시장 출시 속도에 문제가 생긴다. 대량 구매 고객을 제외한 다른 고객의 요구를 충족시키기 어렵기 때문이다. 고객이 다양하므로 모델 추출에 광범위한 연구가
고정식 핸들링·모바일 로봇에 유용 슈말츠는 압축 공기가 필요 없는 차세대 지능형 진공발생기 ‘ECBP’를 출시했다. ECBP는 그리퍼 및 로봇과의 연결을 위한 통합 인터페이스를 갖추고 있으며, 특히 고정식 핸들링 작업은 물론 모바일 로봇의 경량 로봇에 사용이 적합하다. 압축 공기 없이 진공 생성 전기 진공발생기 ECBP는 에어타이트한 기밀하거나, 약간 다공성 작업물을 처리하는 데 적합하다. 이 제품은 작업물과 프로세스에 맞게 펌프의 출력을 조절하는 통합 속도 제어 기능을 갖추고 있다. 판지상자와 같이 다공성 작업물을 움직일 때는 상당한 흡입력과 함께 상당한 에너지가 필요하다. 한편, 기밀성의 에어타이트한 소재는 전력소비가 적기 때문에, 속도를 줄일 수 있다. 이러한 유연성은 진공발생기를 매우 효율적으로 해준다. 진공이 압축 공기와 그에 수반되는 호스 없이 생성되기 때문에, ECBP는 완전 자동화된 작은 부품핸들링은 물론 고정식 작업, 특히 이동 로봇에 유용하다. ▲ 슈말츠의 전기 진공발생기 ECBP는 그리퍼 및 로봇과의 연결을 위한 통합 지능형 인터페이스를 갖추고 있다. IO-Link 통해 작동 오류와 다운 타임 감소 또한,
통합 웹서버로 유연성 제공 발루프 코리아(유)에서 새롭게 출시한 제품을 고객의 이해를 돕기 위해 소개한다. 그 첫 번째 순서로 이더넷 기반 IO-Link 4포트 마스터와 PROFINET IO-Link 16포트 마스터를 살펴본다. ▲ 이더넷 기반 IO-Link 4포트 마스터(왼쪽)와 16개 IO-Link 포트의 PROFINET 모듈 이더넷 기반 IO-Link 4포트 마스터 2016년 SPS IPC Drivers 전시회에서 발루프는 Profinet, Ethernet/IP, EtherCAT을 지원하는 4개의 IO-Link 포트가 있는 새로운 마스터를 선보였다. 이는 콤팩트한 패키지로 IO-Link의 모든 장점을 제공하고, 각 포트당 32bytes의 프로세스 데이터를 제공함으로써, 총 128bytes의 파라미터와 비순환 진단 데이터를 전송할 수 있음을 의미한다. 이 모듈은 아날로그와 디지털 데이터를 양방향으로 처리하기 위해 IO-Link 포트를 사용하며, IO-Link 미니 마스터는 IO-Link 포트 등급 A, B와 함께 사용할 수 있다. 또한, 4개의 직렬 센서 허브를 최대 124 I/O까지 연결하여 작동시킬 수 있으므로, 표준 필드버스 모듈을 사용한 기존 솔루
예방적 유지 보수 실현 이구스가 스마트 플라스틱으로 오작동을 감지하는 drylin 직동 가이드의 지능형 제품군을 개발했다. 센서와 디지털 통신으로 셀프 모니터링이 가능한 isense DL.W 가이드는 오작동을 감지하고 유저에게 조기 경고를 보낼 수 있다. 품명의 W는 레일과 하우징 등 모든 파트들을 원하는 사양대로 모듈 조합할 수 있는 drylin W 가이드 제품 원리를 차용했다. 스마트 플라스틱을 디지털 센서 및 네트워크망으로 연결한다는 건 크게 두 가지를 의미한다. 가동 중단 시간의 단축이 첫 번째이며, 예방적 유지보수가 가능하다는 게 그 두 번째다. 이구스가 자랑하는 방대한 테스트 데이터는 다양한 시스템 매개변수를 이용해 지속적인 측정과 계산을 통해 이루어지는데, 지능형 drylin 리니어 가이드가 바로 이 테스트 데이터를 기반으로 제작되어 신뢰할 만한 미래의 작동 수명을 예측해 낼 수 있기 때문이다. ▲ 지능형 리니어 가이드 ‘isense DL.W’. 무급유 drylin 직동 가이드의 스마트플라스틱 제품군으로 유지보수 비용을 줄이고 고객의 플랜트 가용성을 높인다. 유지보수가 쉬워진다 isense DL.W에 부착되어 있는 센서 및
컨베이어의 형태는 일반적으로 직선이지만, 원호 또는 반원 정도의 컨베이어에 동기를 해야 하는 경우도 있다. 이것은 인덱스와는 구별이 되는 것인데, 인덱스의 경우는 각도를 분할하고 정지된 상태에서 주어진 임무를 수행하는 방식이지만, 원형 컨베이어는 정지하지 않고 연속적으로 작업을 수행하는 것이다. 이것은 인덱스 타입의 경우, 정지해야 하는 시간이 전체 제품 생산 시간에 지연요소이므로, 가능하다면 원형 컨베이어 형태의 동기를 수행하는 것이 효율적이다. 그림 1의 경우는 원형 컨베이어의 동기만을 보여주는 데모이므로 1대의 스카라 로봇을 사용하고 있으나, 경우에 따라서 2대 이상의 로봇이 원형 컨베이어에 동기를 하는 경우도 있다. 만약에 제품의 공정이 6개 공정으로 구성된다면 제품의 투입과 추출을 하는 부분과 각각의 공정을 동기를 해가면서 수행하게 된다. ▲ 그림 1 원형 컨베이어의 동기 기능을 보여주는 데모 이때 모든 공정에 스카라 로봇이 필요한 것이 아니라, 경우에 따라서 실린더 등 다양한 기능으로 공정을 수행하게 된다. 여기에 로봇이 필요한 경우에 스카라 로봇이 원형 컨베이어 동기 기능을 사용해서 구현할 수 있다. 이러한 원형 컨베이어의 경우는 제품 위치와 유
초고령화 시대, 정년의 연장과 임금피크제의 도입. 진급은 어려워지고, 청년 일자리는 줄어들고 있는 지금, '1인제조'의 저자이기도한 필자는 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. 이번 글은 11~15번째 단계와 관련한 내용이다.<편집자주> 11. 매일 결산하라 1인 기업에게 오늘 하루만큼 중요한 것은 없다. 큰 회사들은 미래의 목표를 달성하기 위해 오늘을 살지만, 1인 기업에게 있어서의 미래는 오늘 하루 내가 산 모습의 총합일 뿐이기 때문에 오늘이 전부라고 해도 과언이 아니다. 쉽게 말하면, 오늘 밑지면 미래에도 밑질 것이고 오늘 수익이 생겼다면 미래에도 잘 될 것이다. 그래서 나는 매일 들어올 돈과 지출해야 할 돈을 비교하며 결산을 한다. 그렇다고 가계부를 쓰거나 엑셀 프로그램을 만들어 사용하는 것은 아니다. 나만을 위한 보고에 시간을 쓰는 것은 정말 시간 낭
[첨단 헬로티] 반도체, 디스플레이를 비롯하여 로봇, CNC 기계 등 관련 장비에 고속·고정밀·고정도의 제어가 요구되면서 모터는 급속한 발전을 해왔다. 이와 관련해 모션 제어 기술은, 요구에 따라 기계를 얼마나 정밀하고 빠르게 움직일 수 있는지에 대한 문제가 중요해졌다. 최근 화두가 되고 있는 스텝 모터(Step Motor)와 서보 모터(Servo Motor)의 제어 방식 및 특성의 비교를 통해, 모터의 차이점 그리고 장·단점을 정확히 파악하여 장비의 요구에 적합한 모터 선정법을 알아보자. 비교 포인트①-제어 시스템 자동차의 속도 조절기의 예를 보자. 속도를 일정하게 유지하기 위해 생각할 수 있는 가장 간단한 방법은 스로틀(throttle) 위치를 일정하게 고정하는 것이다. 그러나 자동차는 주행하면서 오르막길과 내리막길, 노면의 상태 등 외부적인 변화를 겪게 되므로, 실제로 스로틀을 일정하게 고정해서는 속도를 일정하게 유지할 수 없다. 따라서 자동차의 속도를 측정하여, 그 속도가 원하는 속도보다 낮으면 속도를 더 빠르게 하고, 원하는 속도보다 높으면 속도를 낮추게 하는 방식의 제어가 필요하다. 이처럼 시스템의
고속 이온 유동 이용 시 소자 성능 향상 100nm 이하의 높이를 가진 나노채널(Nano Channel)에서는 유체(Fluid, 액체 또는 기체)가 지나갈 수 있는 통로에서 마이크로 크기의 채널에서 볼 수 없는 이온 중첩과 분리, 음압(Negative Pressure) 유동, 유체 및 이온의 고속 이송 등과 같은 특이한 현상이 발생해 수처리 멤브레인, 이온 필터, 배터리, 센서 등에 활용할 수 있지만, 현재 제작되고 있는 나노채널은 유속이 느리다는 문제점을 갖고 있다. 여기서, 나노채널이란 나노 사이즈(0.1∼100nm)의 채널을 말한다. 채널 모양에서 가로, 세로, 높이 중 한 부분만 nm 사이즈를 갖고 있어도 나노 채널이라고 한다. 이와 관련, 고려대 한창수 교수 연구팀은 5nm 이하의 그래핀 나노채널에서 이온유체가 100배 빨리 지나간다는 사실을 발견했다. 그리고 대량 생산이 가능한 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition)으로 다양한 크기 및 대면적 사이즈의 그래핀 나노채널을 제작해 기존 나노채널에서 보다 약 115배 이상 빠른 이온 이송도를 구현하기에 이르렀다. 특히 5nm 사이즈 이하의 나노채널에서는 이온선택성(Ion S
광학적 비선형성 연구 통해 흑린 소재 재발견 최근 각종 고기능성 나노 소재와 이를 이용한 광·전자 소자가 발달함에 따라, 이들의 상호 통신에 따른 데이터 전송량 확장에 대한 수요가 폭발적으로 증가하고 있다. 예를 들어, 집 한쪽 벽면을 장식할 고해상도 스마트 TV나 원격 의료를 위한 양방향 통신은 상당량의 데이터 전송이 필요하며, 이를 위해 기존의 한정된 통신 인프라에서 벗어나 하드웨어와 소프트웨어 양 측면에서 큰 변혁이 요구되고 있다. 나노 기술의 발달은, 최종 소비자가 직접적으로 다루는 ‘단말기’를 극단적으로 발전시켰지만, 통신 기술 발전에도 크게 기여했다. 특히 전자 소자의 고속, 저전력 구동 및 집적화에 많은 연구력이 투입되어 반도체 기반의 데이터 처리(저장, 연산, 통신 등)에서 거의 이론적 한계에 다다를 정도가 되었다. 그러나 결국 필요한 데이터 통신의 수요는 개별 전자소자의 발전 속도보다 훨씬 빠르게 증가하고 있으며, 이를 해결하는 데에는 전자소자만으로 풀기 어려운 어려움들이 남게 되었다. 따라서 전자소자와는 독립적으로 동작 원리를 가지며 서로 호환성이 보장되는 새로운 개념의 소자 도입이 설득력을 얻고 있고, 그