ST마이크로일렉트로닉스의 ‘L6362A’는 인더스트리 4.0에 사용하도록 개발된 모노리딕 트랜시버로서 IO-Link 프로토콜을 충족시킬 뿐만 아니라 동시에 범용 트랜시버로도 사용할 수 있다. 이 글에서는 ‘L6362A’의 특징, 장점, 애플리케이션 동작에 대해 살펴보고자 한다. 1. 머리말 오늘날 전세계적으로 새로운 산업 혁명이 일어나고 있다. 지능적인 정보 통신 기술과 IoT(사물 인터넷)의 사용으로 제조업의 의미가 바뀌고 있다. 이를 독일 정부는 인더스트리(Industry) 4.0이라고 부른다. 인더스트리 4.0의 기본 원리는 기계, 작업 단위, 시스템을 연결하여 가치 사슬(value chain) 전반에 걸쳐 지능적인 네트워크를 구축함으로써 이 요소들이 서로 자율적으로 제어할 수 있도록 하는 것이다. 인더스트리 4.0은 정보 통신 기술에 센서 및 로봇을 결합해 IoT를 구성하고, 이는 산업을 보다 더 지능적으로 만든다. 센서 분야에서 IO-Link는 센서 및 엑추에이터와 통신하기 위한 최초의 표준화된 IO 기술로 자리잡고 있으며(IEC 61131-9), 이 표준은 인더스트리 4.0 인터페이스로 채택될 가능성이 높
PROFIBUS-DP(Distributed Peripherals) 필드버스 표준은 등장한 지 20여 년이 지났지만, 아직 물리적 계층의 요구사항이 명백하게 규정되지 않아 종종 트랜시버 정의에서 혼란을 초래하고 있다. 하지만, PROFIBUS는 전세계적으로 설치 대수가 5000만 개를 넘어서며, 어떤 모호성도 PROFIBUS가 성공적인(아마도 가장 성공적인) 필드버스 솔루션이 되는 것을 막지 못한다는 것을 분명히 보여주었다. 새로운 시스템을 배치하는 경우 정확하게 해석된 가장 최신 PROFIBUS-DP 표준으로 설계된 트랜시버를 사용하는 것이 중요하다. 기고를 통해 PROFIBU의 기본 원리부터 사용 방법까지 살펴보도록 한다. PROFIBUS-DP 기본 원리 더 빠르고 단순한 PROFIBUS-DP 표준은 1993년에 이전의 더 느리고 복잡한 PROFIBUS FMS(Fieldbus Message Specification) 표준으로부터 탄생했다. 이후에 PROFIBUS- DP 표준으로부터 자매 또는 파생 표준인 PROFIBUS-PA(Process Automation)가 나왔다. 이 표준은 MBP(Manchester Bus Powered) 전송을 사용하고 버스를 통
신경신호 기반 제어 기능을 가진 인공 팔 원천기술 개발 추진 인간에게 가장 완벽한 도구인 손과 팔을 모방한 인공 팔(Bionic Arm)을 통해 생각하는 대로 팔을 움직이고, 손의 감촉을 느낄 수 있다면? 수부 절단 장애인에게 꿈같은 이야기가 곧 현실로 다가올 것으로 보인다. 최근 인간 능력 향상 및 편익 증진을 위해 인간과 동물의 생체원리를 기반으로 한 연구개발 및 정책지원 확대가 활발히 추진되고 있다. 특히 첨단 기술을 기반으로 하는 고난도 생체모사로 지능과의 연계를 통해 인체에 적용할 수 있는 기술 개발이 국내외에서 활발히 이루어지고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 오상록 박사팀은 미래창조과학부 첨단융합기술개발사업의 생체모사형 메카트로닉스 융합기술개발 사업으로 ‘생각대로 움직이고, 느끼는 인공 팔(Bionic Arm) 개발’을 수행하고 있다. 이 연구는 전략적 협력 연구를 진행하는 융합연구 형태의 통합시스템 사업으로 2014년에 사업 선정되어 총 6년간 365억원(정부 315억원, 민간 50억원)의 사업비로 수행될 예정이다. 사업을 성공적으로 추진하기 위해 국내 최고 수준의 협력 연구팀으로 한국과학기술연구원 로봇연구단 김기훈 박
고효율 전력 트랜지스터, 센서, 발열감시 소자, 파워 소자에 적용 지난 2005년에 국내 연구진이 규명한 모트 금속 절연체 전이(Mott MIT) 현상을 활용, 각종 센서 및 스위치에 널리 활용 가능한 MIT 물질(모트 MIT 물질은 화합물로, 금속 전자 구조를 가지며 절연체의 특성을 내고 많은 물질이 존재한다. 대표적인 MIT 물질로는 바나듐옥사이드(VO2)가 있다)로 소자를 대량 생산할 수 있게 됐다. 모트(Mott) MIT(Metal-Insulator Transition)란 부도체가 금속으로 또는 금속이 부도체로 변하는 현상을 말한다. 즉, 모트 금속-절연체(부도체) 전이 현상을 가리키며, 구조상전이를 겪지 않으면서도 부도체가 금속으로, 또는 금속이 부도체로 불연속적으로 바뀌는 현상이다. MIT 소자 제조 효율 높여 MIT 소자는 MIT 현상을 이용하는 것으로 센싱과 제어 기능을 가진 스위치이다. MIT는 1949년 모트(Mott. 영국 캠브리지대학, 노벨 물리학상 수상) 교수가 ‘모트 금속-절연체 전이 현상’이론을 처음 예언했으며, 2005년에 ETRI(한국전자통신연구원)의 김현탁 박사가 실험으로 검증했다. ETRI는 올해 4월,
전압 레퍼런스 잡음은 랜덤(불규칙) 신호이기 때문에 출력 전압 정확도에 영향을 준다. 예를 들어 1mVP-P의 출력 잡음이 있다면, 3V 레퍼런스의 경우 이 출력 잡음이 레퍼런스 초기 정확도에 영향을 미치는 0.033% 전압 불규칙성으로 해석된다. 여기서는 전압 레퍼런스에서 저주파수 잡음을 측정 및 감소시키는 간단하고 효과적인 방법을 제시한다. 애플리케이션 예제의 목표는 저주파수 잡음(0.1Hz∼10Hz)을 1㎶P-P 이하로 달성하는 것이다. 전압 레퍼런스의 전압 잡음과 온도 드리프트는 보통 DAS (Data Acquisition System) 측정 한계를 결정한다. 전압 레퍼런스 데이터 시트는 일반적으로 다음과 같이 2개의 분류기준에 따라 잡음 사양을 명시한다. 먼저, μVP-P로 표시되는 저주파수(0.1Hz∼10Hz) 잡음, 그리고 μVRMS로 표시되는 특정 대역(예를 들면 10Hz∼1kHz)의 광대역 잡음 또는 로 표시되는 잡음 스펙트럼 밀도가 평탄해지는 주파수에서의 전압 잡음 밀도를 명시한다. 데이터 시트에서 잡음과 광대역 잡음 사양을 따로 명시하는 이유는, 광대역 잡음의 경우 저역통과필터(Lowpass Fil-teri
실시간 혈당 분석기 등 체내 헬스케어 기기 개발 기대 박막 구조의 유연 태양전지(부러지거나 휠 수 있는 성질을 띠면서 빛 에너지를 전기에너지로 바꾸는 장치)를 피부 안에 넣어 심박조율기(심장 박동수를 일정하게 유지하기 위한 대표적인 인체삽입 의료 전자기기)와 같은 인체 내 의료기기에 지속적으로 전력을 공급하는 인체삽입용 태양전지가 개발됐다. 광주과학기술원의 이종호 교수 연구팀은 미래창조과학부 기초연구사업(개인연구), 우주핵심기술개발사업의 지원으로 연구를 수행했으며, 이 연구는 헬스케어 분야 국제 학술지 어드밴스드 헬스케어 머터리얼스 최근호에 게재됐다. ▲ 필름 위에 제작된 유연한 인체삽입용 태양전지 체내 전력원 확보의 필요성 최근 전 세계가 고령화 시대에 접어들어 노년층의 인구가 급격히 증가하고 있으며, 이로 인해 기능이 저하된 인체기관을 모니터 및 보조하기 위한 다양한 생체삽입용 의료기기들이 개발되고 있다. 그러나 체내에 삽입되는 의료기기는 주로 용량이 제한된 배터리에 의존하기 때문에 지속적으로 전력을 공급할 수 없다. 따라서 일정 시간이 지나면 배터리를 교체하기 위해 주기적으로 재수술을 해야 할 필요가 있다. 실제로 현재 가장 많이 사용되고 있는 심박조율
기존의 탄소섬유 성능을 뛰어넘는 새로운 모델 제시 1970년대에 본격적으로 상업화가 이루어진 탄소섬유는 기계적 강도를 향상시키기 위해 다양한 방법들이 제시되어 왔다. 연구의 대부분을 차지하는 것은 탄소섬유가 가진 물리적 구조결함을 최소화해 결정구조가 발달된 탄소섬유를 제조하는 것이었다. 고분자인 폴리아크릴로니트릴[Polyacrylonitrile (PAN)]을 열처리해 90% 이상 탄소가 함유된 탄소섬유를 제조할 경우 화학반응이 일어나며 다양한 가스가 방출된다. 이때 섬유의 구조 변화가 일어나는데, 필연적으로 마이크로에서 나노사이즈에 이르는 구조적 결함이 발생하게 된다. 기존의 연구자들은 구조적 결함의 크기가 작을수록, 그리고 결함의 양이 적을수록 고강도 탄소섬유를 만들 수 있다고 보고했다. 탄소섬유는 레이온 섬유를 기반으로 상업화되기 시작했으며 현재 폴리아크릴로니트릴을 전구체로 하여 방사, 안정화, 탄화, 표면처리 공정을 거쳐 제조되고 있다. 최근에는 항공기용 복합재의 보강재로 사용됨에 따라 수요량이 폭발적으로 증가하고 있다. 우주항공 분야에 응용하기 위한 탄소섬유는 고강도, 고탄성의 극한 성능을 갖는 소재로 개발되고 있으며 탄소섬유의 물성은 전구체의 종류와
인쇄 회로 제조에 금속 시트를 사용해온 것은 오랜 역사가 됐으며, 지난 수십 년에 걸쳐 다양한 애플리케이션에 적용되어 왔다. 이 기본적 개념을 차용한 기술의 사용이 앞으로 늘어날 것으로 예상된다. 전자 회로 제조에 금속 구조물을 사용하는 것은 수십 년 전부터 전자 산업의 여러 기술 중 하나로 사용돼왔다. 예를 들어 전자 산업 초기에는 무게를 지탱하고 당시 트랜지스터로 쓰이던 진공관 소자가 발생시키는 열을 처리하기 위해 금속 새시 구조물을 사용했다. 진공관은 오늘날에도 여전히 많은 애플리케이션에 쓰이고 있다. 가장 대표적인 것으로 야외 행사나 콘서트장 같은 데서 볼 수 있는 대형 사운드 증폭기를 들 수 있다(그림 1). 이러한 어셈블리는 통상적으로 진공관의 핀을 꼽기 위해 소켓을 갖췄으며, 여러 갈래의 선을 이 소켓의 핀으로 납땜해서 장치들 간 상호접속을 하고 전원과 접지를 분배했다. ▲ 그림 1. 오늘날 진공관 기술을 사용한 오디오 증폭기 또한 초기의 많은 인쇄 회로는 상당한 열 유속을 처리해야 했으며, 이 문제를 해결하기 위해 통상적으로 세라믹 내열성 소재를 사용했다. 그런데 세라믹 소재는 열을 다루는 데는 꽤 능숙하지만 부서지기 쉽다는 문제가 있다. 그러
[헬로티] 유니버설로봇 플러스(Universal Robots+)는 로봇 본체에 연결하면 바로 사용할 수 있는 플러그 앤 플레이(Plug & Play) 애플리케이션 솔루션의 쇼룸으로, UR 로봇 애플리케이션을 설치한 후 바로 사용하고자 하는 기업에 최적화되어있다. 유통사와 소비자들은 유니버설로봇 플러스에서 액세서리, 엔드 이펙터(End Effector), 소프트웨어 솔루션을 선택해 높은 보안 수준은 물론, UR 협업로봇에 적용할 새로운 애플리케이션의 작동 여부도 예측할 수 있어 시간 절약이가능하다. 유니버설로봇은 유니버설로봇 플러스를 통해 협업로봇인 UR3, UR5, UR10에 적용될 애플리케이션들을 개발하고 선보일 수 있는 환경을 구축했다. 유니버설로봇의 역량을 극대화해주는 액세서리 부품인 유알캡스(URCaps)는 하드웨어 부품, 소프트웨어 플러그인 또는 이 두 가지 모두를 사용해 커스터마이징할 수 있다. 유니버설로봇 플러스는 개발 기간 단축, 추가 비용 절감, 사용자 편의성 증가 등을 지원한다. 에스벤 오스터가드 유니버설로봇 CTO는 “유니버설로봇 플러스로 인해 개발자 커뮤니티, 유통사, 소비자 모두가 상생 할 수 있게 되었다”
[헬로티] 이구스는 e체인 E2.1을 새롭게 선보였다. 이구스는 지속적인 연구 개발과 새로운 고객 요구 사항을 반영, E2.1을 기존 E2 시리즈보다 더욱 개선된 성능으로 강화했다고 말한다. 업체는 고객 애플리케이션의 수명을 크게 연장해 준다는 것을 이 제품의 가장 주목할 말한 기술으로 꼽았다. ▲ 초기 주문 시 무상으로 제공되는 전용 오프너 또는 일자 드라이버로 간단히 개방할 수 있는 E2.1 체인. 이구스에는 50년 이상 다양한 산업 분야에서 두루 사용되어 온 E2/000 시리즈가 있다. 경량이면서도 탄탄한 힘과 손쉬운 개폐 방식으로 목공이나 금속처리 분야에서 특히 두각을 나타내면서 인기를 얻었다. 기존 E2시리즈와 마찬가지로 이번에 새롭게 선보인 E2.1의 구성도 하나의 체인 링크와 하나의 크로스바로 구성되는 2피스 방식이다. 체인의 개방은 일반 일자 드라이버로 간단하게 작업할 수 있다. 크로스바를 닫을 땐 도구 없이 간편하게 맨손으로도 눌러 닫을 수 있다. 단, 접근이 제한되는 설치 공간 또는 사전 조립 체인에서는 체인 링크 측면에서 크로스바를 개방할 수 있는 스크루 드라이버가 더 유리할 수 있다. 전용 오프너 외에 E2.1의 또 다른 구성적 차이점은
[헬로티] 키슬러의 힘-변위 모니터링은 무결점 생산의 근간이다. 작동 인력과 상관없이, 이 측정 시스템은 모든 프로세스가 일관된 품질로 진행될 수 있게 한다. maXYmos BL의 힘-변위 곡선을 바탕으로, 결함 부품을 최대한 초기에 발견하여 생산라인에서 걸러낸다. 이는 자원을 절약하고 생산효율을 극대화함으로써 린 생산방식에 크게 기여하게 된다. 시대가 변하면서 기존의 대량생산은 과거의 유산이 되었다. 특히 자동차 산업에서 헨리 포드식의 대량생산은 오늘날의 모델 다각화에 그리 적합한 방법은 아니다. 전체 생산 프로세스에서 생산라인 전체를 자동화하는 대신, 지금은 반자동 생산 단계들을 통합하는 일이 점점 더 일상화되고 있다. 배치 생산(production batches)이 소형화됨에 따라 린 생산방식의 중요성이 부각되고 있는데, 그 목적은 전체적인 생산의 프로세스 효율은 극대화하고, 낭비를 최소화하여 생산 원가를 줄이는 데 있다. 자동차 산업 공급업체인 바이드만 플라스틱스 테크놀로지(Weidmann Plastics Technology)에 린 생산방식은 중요 요건일 뿐만 아니라 도전 과제이기도 하다. 트로이엔(Treuen) 현장의 한 생산라인에 설치된 에어 댐퍼
[헬로티] 프레스 금형에는 여러 가지 공법이 있는데, 그 중에 프로그레시브 공법이 있다. 일반적이고 보편적인 프로그레시브 금형은 우리나라 기술이 세계적으로 인정받고 있으며, 수출도 많이 하고 있다. 그러나 형상을 가진 프로그레시브 금형은 구조, 이송, 취출에 있어 일반적인 방법이 아니다. 일부 회사에서 형상 프로그레시브 금형을 제작하고는 있지만, 아직 공개된 기술은 없다. 이 글에서는 이처럼 공개되지 않은 형상 제품의 프로그레시브 금형을 다루고자 하며, 특히 동사에서 필자가 직접 설계하여 현장에서 성공적으로 생산한 기술에 대해 소개한다. 이번에는 지난회에 이어 프로그레시브 금형의 횡력 발생에 대한 대책을 적용한 프로그레시브 금형 구조 기술에 대해 설명한다. 지난 회에서 소개했던 성형 파트 횡력 방지 대책으로 하측에 펀치 백업을 충분히 설치했음에도 불구하고 금형 외측에 횡력을 제어하는 구조를 적용하는 이유는 성형하면서 발생하는 측방향 힘이 엄청나기 때문이다. 측방향으로 발생하는 에너지는 타발부에서도 발생하며, 둥근 피어싱의 경우에도 금형이 측방향으로 밀리는 횡력 현상이 발생한다. ▲ 그림 1. 구조 도면 그림 2의 단면 A-A는 가이드 포스트 부분이며, 그림
[헬로티] 자동차 부품업체에서 구현할 수 있는 궁극의 스마트공장 모습은 어떤 것일까? 우선, 자동차 부품 업종에 대한 정의를 먼저 하고 소주제를 서술하여 전개를 해보자. 여기서 얘기하고자 하는 자동차 부품 업종은 프레스와 용접, 사출과 조립, 주조·도장·도금으로 정의한다. 그리고 이번에 말하고자 하는 소주제는 다음과 같다. • 로봇 적용은 생존의 시작 • 품질은 생명의 근본 • IT는 신뢰와 비즈니스의 시작 • 납품을 넘어서서 (Beyond Supplier) 로봇은 생존의 시작? 필자는 로봇산업진흥원 자문위원으로도 참여하고 있다. 최근에 스마트공장 관련하여 중소기업을 다녀보면, 너무나도 충격적이었던 사실이 이젠 소프트웨어뿐 아니라 설비와 로봇마저도 외국산이 거의 점령하였다고 봐야 할 정도이다. 제품 원가경쟁력도 거의 바닥에 다가서는데, 생산 경쟁력의 지속성인 유지보수비도 만만치 않은 것이었다. 예전에 대기업들이 너도나도 일본 등과 기술제휴하여 독자 모델도 내놓았던 시절이 있었지만, 그 당시는 너무나도 쉽고 빠르게 대량생산으로 돈 버는 것이 익숙해졌기에 분사시키거나 포기하고 말았다. 지금에 와서 현장
[헬로티] 정부는 올해 전국에 전기차 8000대를 민간에 보급키로 했다. 내년에는 전기차가 수만대까지 치솟을 것으로 기대된다. 이처럼 전기차 확산에 속도가 붙으면서 전기차 충전기에 대한 제품의 관심도 높아지고 있다. 전기차 충전기를 개발, 판매하는 전문업체인 중앙제어의 정태영 상무를 만났다. 정태영 상무는 “충전 인프라 통합 플랫폼 구축 기술을 민간 보급 충전 인프라 구축 사업에 반영시켜 전기차 시장을 확보할 것”이라며 자신감을 드러냈다. 다음은 정 상무와의 일문일답이다. Q. 중앙제어의 주력사업이 다양한 것으로 알고 있습니다. 간단히 소개해주시지요. 저희는 빌딩, 아파트, 복합건물 등에 손쉽게 적용할 수 있는 조명/전력제어, 통합 SI/FMS 시스템 등 빌딩자동제어시스템을 개발하고 판매하는 회사입니다. 또한, 주거 환경의 에너지 절감을 위해 홈 조명, 대기차단 스위치, 주차장 LED 시스템을 자체 개발하고 있지요. 또한 스마트 그리드를 위한 전기차 충전기 개발에도 주력하고 있습니다. 특히 전기차 충전 인프라의 운영관리 노하우를 기반으로 다양한 전기차 충전 부문의 사업을 영위하고 있는데요. 민간 충전 인프라 사업, 통합 플랫폼
[헬로티] 국내 LCD, PDP 등의 평판 디스플레이 산업은 세계 최고의 기술력을 가지고 있으나 플렉서블 디스플레이는 초기 단계이며, 삼성디스플레이, LG디스플레이 등을 중심으로 플렉서블 AMOLED 상용화 기술 개발을 진행 중이다. 플렉서블 디스플레이 관련 분야의 기술 개발이 일부 진행 중이나 소재 및 장비의 국산화율은 매우 낮으며, 본격적인 시장이 형성되지 않은 상태이므로 원천 소재, 공정, 장비기술 등 경쟁력 강화에 집중할 필요가 있다. 플렉서블 디스플레이(Flexible Display)는 평면 디스플레이(Flat Panel Display)와 달리 접거나 휠 수 있는 등 형태를 변형시킬 수 있는 차세대 디스플레이를 지칭한다. 플렉서블 디스플레이는 형태의 변형을 통해 공간 활용성을 높일 수 있으며, 얇고 가벼우며 깨지지 않는 장점 등이 있다. 스마트폰을 비롯한 웨어러블 스마트 기기, 자동차용 디스플레이 및 디지털 사이니지(Digital Signage) 등의 분야에 적용 가능하다(그림 1). ▲ 그림 1. 플렉서블 디스플레이의 다양한 적용 분야 접거나 휘는 것이 가능한 플렉서블 형태의 IT 기기는 휴대성, 공간 활용성 등을 높여 소비자에게 편의성을 제공할