[헬로티] 가전이나 산업용 제품에 정전용량식 감지 기능을 추가하는 작업은 결코 쉽지 않다. 개발자가 센서 견고성과 응답성은 높이면서 전류 소모를 최소화해야 하고 그밖의 시스템 차원의 설계 과제들을 해결해야 하기 때문이다. 툴이나 지원을 활용하지 않고 이러한 임베디드 개발 작업을 해야 한다면 소프트웨어나 하드웨어 두 가지 모두에서 시행착오적인 반복을 되풀이해야 함으로써 설계 작업에 많은 시간이 걸릴 것이다. 그러면 제품 출시 일정이 늦어지고 최상의 제품을 달성하지 못할 수 있다. 이러한 문제를 해결해 줄 수 있는 범용 8비트 MCU와 최적화된 소프트웨어 툴로 스마트한 정전용략식 감지 설계 방법을 알아본다. 고정 기능 정전용량식 감지 솔루션은 설계 부담을 어느 정도 덜 수 있으나 곧바로 시스템으로 통합해 넣을 수 있는 경우는 거의 드물다. 많은 디바이스가 여전히 구성 작업과 캘리브레이션을 필요로 하기 때문이다. 또한 고정 기능 솔루션을 통해 개발자는 센서에 시스템 내의 추가적인 임무를 부여하지 않아도 돼 시스템 전류 소모를 줄이고, 보드 크기를 줄이고, BOM 비용을 낮출 수 있다. 범용 8비트 마이크로컨트롤러(MCU)를 기반으로 한 정전용량식 감지 솔루션을 사
[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 필자가 직접 설계하여 현장에서 성공적으로 생산한 기술에 대해 소개한다. 지난 회에 이어서 성형제품 프로그레시브 금형의 구조 기술에 대해 소개하기로 한다. 이번 회에는 플레이트 리프터를 적용한 성형 파트의 구조 기술에 대해 설명한다. 플레이트 리프터 부품 적용 기술과 레이아웃 도면, 전체 구조 도면은 지난 회에서 이미 소개했으므로 여기서는 생략하기로 한다. 구조도 그림 1의 SECTION F-F 1차 포밍, SECTION G-G 2차 포밍, SECTION H-H 3차 포밍 성형 파트에 대해 단면도 및 상세도와 함께 소개한다. ▲ 그림 1. 플레이트 리프터를 적용한 성형 파트의 구조도 성형 프로그레시브 금형
3D 프린팅 및 적층 제조 솔루션 기업인 스트라타시스가 풀컬러 복합 재료 3D프린터 ‘J750’을 국내 공식 출시했다. J750는 최종 제품과 같은 매우 사실적인 시제품을 한 대의 장비로 구현할 수 있는 원스톱 솔루션으로서 디자이너와 엔지니어를 위한 탁월한 경제성과 효율성을 제공한다. 스트라타시스의 이번 신제품 공개가 3D 프린터 업계에 풀컬러 멀티 소재 제품 출시 붐으로 이어질지 관심이 집중되고 있다. 스트라타시스는 최근 신제품 J750 3D프린터를 국내 언론에 처음으로 공개했다. 이와 함께 국내 최고의 디자인 기업 중 하나인 이노디자인과의 콜라보레이션 작업을 통해 J750 3D프린터로 제작한 헤드폰, 스피커 등 다양한 디자인 제품과 제작 과정을 소개했다. ▲ 다니엘 톰슨 스트라타시스 코리아 지사장이 동대문디자인플라자에서 열린 신제품 발표회에서 J750의 최첨단 기술과 솔루션에 대해 소개하고 있다. 한 대의 시스템으로 사실적인 제품 제작 가능 스트라타시스의 J750은 사용자가 풀컬러 그라디언트를 광범위한 물성의 재료와 함께 선택 및 조합할 수 있는 3D프린터로, 후처리 과정 없이도 매우 사실적인 제품을 제작할 수 있다. J750는 스트
발전소에서 생산된 전기는 송전선로를 통해 배전선로를 거쳐 소비자에게로 전송되는데, 송전선로에서 전달 매개체 역할을 하는 것이 가공송전선이다. 지중으로 가는 선로가 있긴 하지만 전체의 5% 이내로 소수이고 가공송전선은 철탑을 지지물로 하여금 하늘 높이 설치돼 있다. 현재 우리나라가 사용하고 있는 가공송전선은 대부분 ACSR(Aluminum Conductors, Steel Reinforced, 강심알루미늄연선) 전선이다. ▲ 그림 1. 가공송전선로 이 전선은 내부에 강심이 위치하여 전선을 지탱하는 역할을 하고 바깥층에는 알루미늄이 여러 층으로 둘러싸여 전력을 전송한다. 강심의 표면은 아연으로 도금되어 강심과 알루미늄의 부식을 지연시킨다. ACSR은 약 90여년 전에 개발된 것으로 당시 알루미늄만으로 구성된 가공전선의 인장강도를 향상시키기 위해서였다. 그 결과 단면적의 15% 정도에 불과한 강심 부분이 전체 전선 인장강도의 60% 정도를 담당하게 됐다. 그러나 그간의 소재 분야 기술 진보에 따라 ACSR 전선은 현시점에서 몇가지 문제점을 드러낸다. 가장 큰 문제점으로 지적될 수 있는 것은 경질 알루미늄을 사용한다는 점이다. 용융 알루미늄으로부터 선으로 제작된 상태
성격이 급한 독자들을 위해 서론이 아닌 결론부터 거꾸로 가보자. 현재 대한민국에서 이 시대의 중소 제조기업이 사는 법은 명확하다. (1) 세계무대를 대상으로 권역별로 타깃을 설정한다. (2) 한 기업에 특히 대기업 의존도를 단계적으로 탈피한다. (3) 최선의 자동화 시스템과 안정이 증명된 ICT를 구축하여 생산성과 마케팅을 강화한다. (4) 돈 벌어오는 연구소를 만들고 프로젝트 중심으로 하는 프로그램 센터를 경영한다. (5) 스마트를 추구하기 위해 스마트 인재를 발굴 육성하여 미래를 대비한다. 이것을 먼저 전제하고 어떻게 접근할 것인가를 결론에서 다루고자 한다. 도대체 스마트공장이란 무엇인가? 스마트공장에 대한 정의를 말하자면, 필자의 생각보다도 저명한 대표 인사 또는 기업들의 정의가 공감을 이룰 것이다. 우선, 스마트공장 추진단장을 맡고 있는 박진우 단장은, “기존 공장이 가장 최근의 ICT 기술과 자동화 기술을 가장 적절히 활용해서 경쟁력 있는 공장으로 거듭나는 것”이라고 말했다. 참으로 옳은 얘기이다. 세계적 컨설팅 업체인 딜로이트는 “제조공장의 리소스(resource
고정도 위치결정 운전에 사용되고 있는 스테핑 모터(STEPPING MOTOR)는 높은 정확성과 신뢰성이 요구된다. 고정도를 요구하는 시스템은 일반적으로 배터리 백업시스템, 폐(閉) 루프 제어 등을 실시한다. 그러나 배터리 교체와 유지보수 등의 단점이 있기 때문에, 이러한 불편을 해소하기 위해서는 배터리가 필요 없고 멀티 턴이 가능하며 반영구적인 절대치 인코더가 필요하다. 오리엔탈모터는 이러한 시장의 요구에 대응하기 위해 ‘ABZO 센서’라는 무전원 배터리, 멀티 턴 Absolute 인코더를 개발했다. 이러한 제품을 기반으로 폐(閉) 루프 스테핑 모터 시스템을 갖춘 ‘AZ 시리즈’가 자동화 시장에 새롭게 등장했다. 최근 높은 생산성이 요구되는 설비 등에는 주전원이 차단되어도 위치 정보가 유지된 상태로 생산의 흐름이 지속되는 시스템을 요구하고 있다. 이러한 설비에 사용되는 모터는 배터리를 이용해 다회전 위치 정보를 계속 유지하는 배터리 백업 방식을 이용하고 있다. ▲ 그림 1. ABZO 센서가 적용된 AZ 시리즈 오리엔탈모터도 서보 모터 및 폐 루프 스테핑 모터 유닛인 알파스텝 등에 이 방법을 사용하고 있다. 그러므로
지난 100년 동안 자동차는 더 많은 안전과 편의를 제공하기 위해 진화해왔다. 특히 최근에는 전기자동차와 무인 자율주행차(Autonomous car)에 대한 열기가 뜨겁다. 자동차 기술이 진보하면서 오는 2018년에는 드라이버가 도로 위에서 더 이상 주변 환경을 살필 필요도 없을 정도로 Feet, Hand & Eyes Off의 자율주행 시스템으로 성장할 것으로 기대된다(그림 1). 심지어 2020년 이후에는 마인드오프 개념의 자동차가 나올 것으로 기대되고 있는데, 이와 관련 보스턴 컨설팅 그룹은 자율주행차 시장이 2025년 420억 달러에 달할 것이라는 연구 결과를 발표했다. ▲ 그림 1. Automotive Trend 자동차기술과 ICT기술(전기전자, 정보통신, 지능제어 등)의 융복합화를 통한 자동차의 전자화 확대는 차세대 HVI(Human Vehicle Interface) 기능을 갖춘 스마트카 개발을 가능하게 했다. 그러나 자동차 1대에 무려 27,000개의 부품으로 구성돼 있기 때문에 부품들의 절대적인 품질과 신뢰성이 전제돼야 한다. 특히 자동차는 다른 전자기기들에 비해 가혹한 사용 환경에서의 적합한 신뢰성과 품질이 요구된다. 이는 자동차 애플리
인공지능은 1950년대부터 관련 연구가 시작돼 발전해 왔으나, 기술적 한계에 부딪히면서 관련 연구 및 투자가 장기간 침체돼 왔다. 한동안 정체기에 빠져있던 인공지능은 최근 △ 빅 데이터 활용 △ 딥 러닝 알고리즘 △컴퓨팅 파워 향상 덕분에 기존 인공지능 기술의 한계를 극복하면서 다시 글로벌 IT 업계의 화두로 등장했다. 미래창조과학부 정보통신정보화 및 정책지원 사업(ICT통계조사 및 동향분석)으로 진행된 ‘인공지능 업계 동향 및 인식조사 결과’를 2회에 걸쳐 살펴본다. 최근 인공지능이 중요하게 부각되는 이유는 인공지능이 학술적 연구 단계를 넘어 비즈니스에 적용 가능한 수준으로 빠르게 발전하고 있기 때문이다. 과거 인공지능 기술은 기술적 한계로 인간의 인지/사고 능력에 미치지 못해 학술 연구 영역에서 벗어나지 못했는데, 최근 딥 러닝 기술로 일부 분야에서 인간이 근접한 수준으로까지 발전하면서 상업적 활용 가능성이 높아졌다(그림 1). ▲ 그림 1. 인공지능의 발전 역사 (자료:IITP) 인공지능은 다양한 분야에서 적용될 수 있는 범용성 높은 대표적 융합 기술로서, 경제, 사회, 문화 등에 미칠 파급력이 매우 높다. 산업 혁명이 &lsquo
휴대용 기기들의 크기와 전력을 줄이는 것은 부품 제조사들에게 요구되는 힘든 과제 중 하나이다. 최근에는 작은 웨어러블 제품들에 대한 관심이 증가하고 있어 높은 사양에 대한 요구가 커지고 있다. 여기서는 오디오 처리 부문에서 집적화된 최신 하드웨어 및 소프트웨어 솔루션이 고성능 휴대용 및 웨어러블 애플리케이션 개발에 어떻게 도움을 줄 수 있는지 살펴본다. 음성 녹음 및 오디오 재생은 웨어러블 기기와 각종 소형 휴대 기기(예를 들면 스마트폰, 블루투스 헤드셋 등)에 있어서 기본적인 기능이다. 고사양의 멀티태스킹에 필요한 이 애플리케이션들의 경우, 성능에 타협하지 않고 인체공학적이며 심미적인 제품을 만들고 싶을 때, 최소의 전력과 부품으로 실행할 수 있도록 혁신적 디지털 신호 처리(DSP) 알고리즘이 요구되고 있다. 몇 년 전에는 웨어러블 기기를 거의 볼 수 없었지만 이제는 뉴스의 헤드라인을 장식하고 있다. 웨어러블 기기는 착용할 수 있는 안경, 옷, 신발, 시계, 발찌 등을 가리키는데, 이 제품군들은 ‘새로움’에 의해 동력을 얻고 있지만 충분한 유통 기반이 없으므로 ‘충실한 생활의 동반자’인 이 기기의 혜택을 보려는 사
전원 공급장치 설계자들은 가급적 고속 전원 스위칭 기술을 사용해서 시스템의 W/mm3를 극대화하려고 한다. 최신 GaN 및 SiC 기반 스위치는 매우 빠른 기술이며, 이것을 사용하려면 잡음 내성(CMTI)이 상당히 높은 게이트 드라이버가 필요하다. 실리콘랩스의 최신 제품인 정전용량 커플 게이트 드라이버는 여유로운 마진으로(120kV/㎲ 요구 시 200kV/㎲ 제공) GaN 및 SiC의 잡음 내성 요건을 충족시킨다. 설계자는 새로운 Si827x 절연형 게이트 드라이버를 통해 시스템 효율과 W/mm3를 극대화할 수 있다. 절연형 전원 공급장치 시스템은 서버 시스템, 산업용 애플리케이션, 통신 및 네트워킹 장비에 널리 사용되고 있다. 오늘날 IoT 시대로 접어들면서 점점 더 높은 대역폭이 요구됨에 따라, 많은 수의 시스템에서는 계속해서 더 높은 전력 효율을 요구하고 있다. 이에 따라 전력 효율과 경제성이 뛰어난 솔루션이 필요해졌다. 전자기기들이 갈수록 소형화됨에 따라, 전원 공급장치 역시 이러한 추세를 따라가고 있다. 그러므로 설계자들에게 가장 우선적인 과제는 체적당 전력(W/mm3)을 극대화하는 것이다. 이를 달성하는 한 가지 방법은 고성능 전력 스위치를 사용하
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. ⓒGetty images Bank 이번 회부터는 성형 제품 프로그레시브 금형의 구조 기술에 대해 소개하고자 한다. 지난 회에 소개했던 프로그레시브 금형 상향 성형 공법이나 상향 드로잉 공법들을 실제 현장에서 사용하려면 금형 구조가 뒷받침돼야 한다. 지금까지는 한정된 지면 관계 상 공법 위주로 설명했으나, 이번 회부터는 그 공법들이 완성되는 금형 구조를 설명한다. 금형 구조는 ①생산성, ②내구성, ③유지 보수, ④제조 원가 등을 고려하여 설계해야 한다. 금형설계자가 고려해야 할 부분은 Σ
현재 UPS 시장은 전산시스템을 주축으로 하는 IT업체와 SI업체 벤쳐기업의 활성화에 힘입어 지속적인 성장이 기대된다. 이에 예성엔지니어링 장갑동 대표는 “예성엔지니어링은 제품을 특수한 용도에 맞게 소량 다품종으로 생산하기 때문에 좋은 반응이 기대된다”고 전망했다. Q. 예성엔지니어링에 대해 소개해 주시지요. 저희는 UPS, AVR, 정류기, 주파수 변환기 등 전력전자 분야로 기초가 되는 전력 장비를 생산하는 회사입니다. 지난 1994년에 창립한 예성엔지니어링은 고객감동과 최고제품을 신조로 향후 100년대계 장수기업을 이룰 수 있는 안정된 성장을 계획하고 있습니다. 국방 EMI 쉘터 전원설비 제조기술을 시작으로 방송환경설비와 전산전원설비의 중요한 역할을 해왔으며 UPS 제조업 최초로 전기공사업면허를 취득해 UPS 설치 전기공사 및 환경설비공사 전문성을 갖추고 있습니다. ISO인증, KS인증, 고효율인증, 기술혁신기업, 경영혁신기업 등 제조업으로서 체계적 기술체계 또한 확보했고요. 산업자원부 장관상, 중소기업청 청장상, 한국전력 감사패, 한국전기공사협회장 표창패, 전기안전공사 감사패 등을 수상한바 있습니다. Q. 예성
전기차의 제어시스템에는 여러 기능을 구현하기 위해 여러 리졸버가 사용된다. 리졸버는 아날로그 출력을 디지털 형식으로 바꾸어 전기차의 ECU에 전달해야 하는데, 이 작업을 수행하는 것이 RDC 인터페이스이다. 이 글에서는 RDC 인터페이스 회로의 아키텍처를 살펴보고, 디지털 트랙킹 루프에 기반한 RDC 아키텍처와 특별한 전기차 애플리케이션의 설계 고려사항에 대해 알아본다. 리졸버는 격렬하고 거친 환경에 흔히 쓰이는 각도 위치 센서이다. 전기차(EV)의 다양한 제어시스템에는 여러 리졸버를 사용하여 회전 운동을 할 수도 있고, 시스템 중복성을 위해 리졸버를 추가하여 안전을 기할 수도 있다1). RDC(resolver-to-digital converter) 인터페이스는 리졸버 센서의 아날로그 출력을 처리하여 디지털 형식으로 전기차의 ECU(engine control unit)에 전달한다. RDC 인터페이스를 설계 시에는 차량 가속과 같은 회로가 엄격한 조건에서도 일정하게 작동할 수 있도록 정확한 RDC 아키텍처를 선택해야 한다. 이 글에서는 RDC 인터페이스 회로의 아키텍처를 개략적으로 살펴보고자 한다. PGA411-Q1은 여기에서 설명하는 RDC 인터페이스의 한
[메카넘 구동 시스템 (6)] 메카넘 로봇 고장진단(1) / 메카넘 로봇의 고장 진단법 [메카넘 구동 시스템 (6)] 메카넘 로봇 고장진단(2) / 결정트리 학습 및 학습결과 4. 결정트리 학습 및 학습결과 결정트리는 질문에 대한 응답 결과에 따라 패턴을 분류하므로 결정트리를 학습하는 것은 훈련 집합 분류를 위한 적절한 질문을 만드는 것이다. 질문을 만드는 과정은 전역탐색 과정으로 훈련샘플로부터 만들 수 있는 모든 후보 질문들 중에서 선택한다. 후보 질문들 중 불순도 감소량이 최대인 질문을 선택한다. 불순도는 훈련 집합의 동질성을 측정해주는 기준으로 1에 가까울수록 다른 부류 정보를 가지고 있는 다양한 샘플이 있는 집합이다. 불순도가 0이면 모두 같은 부류 정보를 가진 샘플들로 구성된 집합이다. 불순도감소량 : 여기서 는 노드 에서의 불순도, 는 노드 에 포함된 훈련 집합의 크기, 그리고 와 는 각각 하위에 있는 왼쪽 및 오른쪽 노드에 포함된 훈련 집합의 크기이다. 또한, 과 은 각각 하위 왼쪽과 오른쪽 노드의 불순도를 의미한다. 여기서 그리고 는 부류, M은 부류의 개수를 의미한다. 그림 5와 그림 6에는 각각 결정트리 학습 알고리즘과 결정트리 인식 알고리
바이드뮬러에서 출시한 전력공급 콘셉트 PROeco, PROmax, PRO-H는 스위치 모드 전원 공급장치를 비롯해 무정전 전원 공급장치, DC/DC 컨버터, 전기 퓨즈장치 및 확장 모듈 등을 포함한다. PROeco 스위치 모드 전원 공급장치는 필드 캐비닛, 플랫형 배전함 또는 소형 시리즈 기계설비 등의 용도에 최우선으로 선택된다. 콤팩트한 소형 설계와 100mm 깊이를 적용한 이 제품은 최소 규격 캐비닛에 안성맞춤이다. 이 제품군은 일체의 기본 기능을 갖춘 동시에 고도의 효율성과 정비 편의성 측면에서 탁월하다. 온도 상승, 단락 및 과부하 등에 대비한 보호기능을 갖춘 덕분에 거의 모든 응용 분야에 적용할 수 있다. 또한, 최고 93% 수준의 효율을 발휘하며, 발열 저감 기능을 구현한 까닭에 소형 캐비닛 내지 하우징에도 사용 적합하다. ▲ 스위치 모드 전원 공급장치 PROeco, PROmax, PRO-H PROmax 스위치 모드 전원공급장치는 고도의 성능과 내구성을 겨냥해 설계된 것으로, 특히 기계설비와 플랜트 엔지니어링, 경량 공정 응용 및 해양설비 엔지니어링 등 많은 부하가 걸리는 응용 부문에 적합하다. 이들 제품의 정격 감소는 60℃에서 시작되며 최대 2