은 나노와이어에 전자빔 쏘아 투명하고 휘는 전극 제조 ETRI(한국전자통신연구원)의 홍찬화 박사는 은(Ag) 소재를 이용, 나노급 와이어에 전자빔(Electron Beam)을 쏘아 투과성이 좋고, 저항이 낮은 투명전극 제조 원천 기술을 개발했다. 이 전극은 투명하고 휘어지는 디스플레이에 적용할 수 있다. 이 기술은 네이처 자매지인 사이언티픽 리포트(Scientific Reports)에 게재(http://www.nature.com/articles/srep17716)됐다. ▲ ETRI에서 개발한 은 나노와이어 제작 과정 은(Ag) 나노와이어(Silver Nanowire)에 전자빔을 쏘아 투명하고 휘어지는 디스플레이 등에 적용할 수 있는 투명전극을 제조하는 기술과, 제조과정에서 송풍 건조 공정[Air-Dry Process ; 열기를 가진 바람을 이용하여 은 나노와이어를 기판에 균일하게 분산시키는 공정]을 개발해 적용한 것이다. 단면 지름 1nm(1나노 : 10억분의 1미터) 정도의 극미세 선으로 투명전극을 만드는 기술은 세계를 변화시킬 10대 신기술 중 하나로 꼽히며, 현재 가장 효율적인 나노테크놀로지 분야 로 평가받고 있다 여기서 은 나노와이어에 대해 간단히 설
ⓒGetty images Bank 지속적으로 자동차 이용자 수가 늘어나면서, 교통안전 확보에 대한 필요성도 커지고 있다. 독일은 2011년 약 4천여 명의 교통사고 사망자를 기록한 바 있다. 이는 전년대비 약 10%가 증가한 수치다. 물론 도로교통 안전을 위한 인프라 구축과 교통법규 시행 등이 선행되어야겠지만, 이 외에 자동차 내에서 교통사고를 미리 예방할 수 있는 기술적인 무엇인가가 필요할 것으로 보인다. 이 글에서는 교통안전을 확보하기 위한 기술적인 부분에 대해 알아본다. 매해 교통사고 발생 수가 늘어나고 있다. 자연스레 부상자와 사망자 수가 증가하면서 자동차를 이용한 이동과 도로 수송을 더 안전하고 원활하게 할 수 있는 적절한 조치가 취해져야 할 필요성이 제기되고 있다. 인프라 구조의 개선과 교통 법규의 엄격한 시행 외에도 자동차 내에서 기술적으로 교통안전을 위한 새로운 개념을 발굴하는 데 보다 노력해야 한다. 어떤 기술이 필요할까? 현재로서는 높은 해상도와 감도, 동적 범위를 갖는 이미지 센서가 가장 유력한 대안인 것으로 보인다. 도로 교통안전을 위한 조치 독일 연방 통계국(German Federal Statistic Office)이 최근 발표한 수치
[메카넘 구동 시스템 (6)] 메카넘 로봇 고장진단(1) / 메카넘 로봇의 고장 진단법 [메카넘 구동 시스템 (6)] 메카넘 로봇 고장진단(2) / 결정트리 학습 및 학습결과 지면을 주행하는 메카넘 로봇은 구동 시스템의 고장, 센서의 고장과 같은 내부적인 요인 그리고 구동바퀴의 마모 또는 장애물과의 충돌 등 주변 환경에 의한 외부적인 요인에 의해 고장이 발생할 수 있다. 메카넘 로봇에 발생하는 갑작스런 고장 상황은 주변 작업자의 안전을 위협할 수 있고, 경제적 손실도 일으킬 수 있다. 이런 고장 상황을 극복하고 계속 주어진 업무를 수행하기 위해서는 우선 메카넘 로봇 스스로가 고장의 종류 및 발생 위치를 정확히 진단할 수 있어야 한다. 메카넘 로봇의 고장을 진단할 수 있는 방법은 다양하다. 기존의 고장 진단 방법인 모델 기반 방법은 정상적인 상태 그리고 고장 상태에 대한 메카넘 로봇의 모델이 필요하다. 하지만 고장 상황이 많을수록 더 많은 고장 상태에 대한 모델이 필요하다. 메카넘 로봇의 경우 4개의 모터를 사용하여 메카넘 휠을 각각 제어하기 때문에 1개 또는 2개의 모터 고장에 대해서 총 16가지의 모델이 필요하다. 이런 모델링 과정은 많은 시간을 요구할 뿐
VDE 인증이 추가된 ‘WAGO의 221 시리즈’ 마운팅 캐리어가 새롭게 출시됐다. 이 제품은 모든 전선 타입용 221 시리즈 커넥터를 DIN 레일 위에 고정하기 위해 고안됐으며 와고의 혁신 사례를 보여주는 대표적인 제품이다. VED 스탠다드 기준이 적용되어야 하는 모든 배전반과 패널에 사용할 수 있으며 작업자들은 새로운 캐리어를 통해서 모든 전선용 타입의 커넥터를 오류 없이 작업 요구사항을 만족할 수 있다. 또한, 새로운 캐리어를 통해서 DIN 레일에 부착되는 마킹이 된 작은 사이즈의 커넥터들 또한 간편하게 연결하여 마무리할 수 있다. 와고의 신제품 221-500 캐리어는 모든 전선 타입용의 다용도 커넥터 221 시리즈 제품에 최적화되어 있다. 수평 또는 수직의 형태로 DIN 레일 위에 부착할 수 있으며 작업 환경에 따라 평지에 스크루 방식으로 고정할 수도 있다. 배전반 안에서 마킹 스트립을 확인할 수 있는 이점을 제공하기 위함이며, 뿐만 아니라 기존에 설치된 작업 상태에서 수정 또는 공간 확장이 가능한 이상적인 제품으로 고안됐다. 4가지 다양한 타입의 마운팅을 선택할 수 있어 여러 작업 환경에 유연하게 활용할 수 있다. 다용도로 적용
스마트공장 추진 활동을 하면서 “참으로 세상은 아직도 이렇게 다르구나!”라는 것을 느껴왔다. 때로는 충격을, 때로는 절망을, 때로는 보람을 그리고 희망을 반복하면서 이렇게 살아있는 경험과 스토리를 관심 있는 사람들과 나누어서 공유하는 것이 더 효과적이라고 생각되어 이렇게 글을 쓰게 되었다. 혹, 하필 왜 ‘자동화 기술’ 매거진이냐고 묻는다면, 바로 그곳에서부터 스마트공장이라는 혁신이 시작되기 때문이다. 혁신을 먼저 시작하여 글로벌 기업이 된 대기업들을 보면, 30여 년 전 생산 부문에서 자동화를 추구하여 로봇, CNC, 운반설비 등을 통한 FMS(Flexible Manufacturing System)를 구축하였고 CIM, MRP II (Manufacturing Resource Planning)로 수주, 자재, 생산, 출하에 이르는 정보를 시스템화하고 통합하는 혁신 활동을 반복했다. 어느 정도 생산성 혁신 활동이 자리 잡은 후 수익을 극대화하기 위하여 이제는 OEM에서 벗어나서 독자 브랜드와 제품 모델을 개발하면서 CAD/CAM/CAE와 PLM을 하게 되었다. 글로벌 대기업들은 단순 제품 개발이라는 기술적 접근에서 글
최근 반도체 소재의 반송에서 고집적화에 따른 반송 워크의 박형화(薄型化)와 특수 소재가 증가하는 경향이 있다. 워크(소재)의 비용이 상승함에 따라 생산 과정에서 반송 로봇의 정밀도와 동작 향상의 필요성이 요구되고 있다. 또한, 다운타임(Downtime)에 대한 로봇 가동 재개 시간과 관리 및 유지 시간을 단축하는 경향으로 바뀌고 있다. 개발 배경 기존 ‘open loop driver’가 탑재된 로봇은 몇 가지 개량해야 할 과제를 가지고 있었다. 부하 변동 등 허용을 조금이라도 넘으면, 편차 이상으로 인한 ‘탈조(脫調)’ 현상이 발생한다. 편차와 관계없이 일정한 전류를 모터에 계속 흐르게 해야 하고, 서보보다 발열량이 많으므로 발열 대책이 필요하다. 따라서 동작 성능을 높이고 전력 절약화를 실현하기 위해 ‘서보 에뮬레이션(SVE) 컨트롤’을 탑재한 ‘closed loop robot’을 선보이게 되었다. 서보 에뮬레이션 컨트롤 로봇의 특징 스테핑 모터(Stepping Motor)이면서 서보 모터(Servo Motor) 제어방식과 유사한 드라이버 컨트롤이 가능하다. 기존 &lsq
전도성 실, 면사와 함께 직조해 옷감 일체형 전계효과 트랜지스터 구현 최근 웨어러블 전자소자가 시대의 패러다임으로 자리 잡으면서 옷과 같은 섬유에 전자소자의 기능이 결합된 전자섬유(Electronic Textile)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 여기서 전자섬유란, 섬유 자체가 가진 고유의 특성을 유지하면서 전기적인 특성도 갖고 있는 섬유를 의미하며, 디지털 텍스타일(Digital Textile) 또는 스마트 텍스타일 (Smart Textile) 등과 같은 다양한 용어도 함께 사용되고 있다. 리모컨이 붙어 있는 쿠션, 낙상방지용 침대 시트, 인체신호 모니터링이 가능한 속옷, 입는 컴퓨터 등 다양한 제품을 개발하기 위해 전 세계적으로 연구가 진행되고 있다. 시장조사업체인 스트라베이스는 향후 웨어러블 스마트 의류가 웨어러블 시장을 주도할 것(2015)이라고 전망했다. 섬유는 유연하고 편안하기 때문에 사람이 하루 종일 입고 다녀도 피로감을 덜 느껴 웨어러블 전자소자의 이상적인 플랫폼으로 주목받고 있다. 기존의 기술 수준은 옷감 위에 딱딱한 고체 전자소자 또는 센서 등을 단순히 붙이거나 전도성 섬유를 이용하여 소자들 사이를 연결하는 형태에 머물러 있어 섬유의
브러시 모터는 더 효율적인 브러시리스 모터로 서서히 대체되는 추세이다. 이는 부분적으로 여전히 브러시 모터가 가격 면에서 유리하다는 점도 있지만, 브러시리스 모터 시스템의 실행에 기술적 어려움이 있다는 것이 더 큰 이유이다. 반도체 기술이 최근 몇 년 사이에 싸지만 비효율적인 백열등을 사라지게 했듯이 브러시 모터 역시 동일한 영향을 받을 것으로 보인다. 이와 관련해, 브러시 및 브러시리스 모터 시장의 최근 동향을 알아본다. 브러시 전기 모터와 백열등은 많은 공통점을 지니고 있다. 두 아이템은 19세기에 발명된 이후, 사용이 쉬웠기 때문에 20세기 동안 매일 어디서든 생활 속에 깊이 자리 잡았으나 현재는 사용되지 않는다. 그러나 백열등이 이제는 거의 사라져가는 것과 달리 브러시 모터는 더 효율적인 브러시리스 모터로 서서히 대체되는 추세이다. 이는 부분적으로 여전히 브러시 모터가 가격 면에서 유리하다는 점도 있지만, 브러시리스 모터 시스템의 실행에 기술적 어려움이 있다는 것이 더 큰 이유이다. 반도체 기술이 최근 몇 년 사이에 싸지만 비효율적인 백열등을 사라지게 했듯이 브러시 모터 역시 동일한 영향을 받을 것으로 보인다. 전기 모터는 우리 생활 속 어디에서나 사
왜 CMSE인가 2013년 필츠는 TUV NORD와 함께 국제 공인 기계류 안전 전문가 과정인 CMSE(Certified Machinery Safety Expert)를 개발했다. CMSE는 전 세계 22개국에서 기계류 라이프 사이클에 대한 넓은 지식을 전파하고 있으며, 2015년 9월, 호주에서 1,000번째 CMSE ?취득자가 탄생했다. CMSE가 기계류 안전에 있어 세계적으로 가장 인정받는 교육임을 증명하는 이유 중 하나이다. 또한, 현재 자동화 시장에서 설계나 유지보수, 공장이나 기계류 운영과 관련된 복잡성이 전 세계적으로 급격히 증가하고, 규격적인 부분과 기술적인 측면 모두를 만족하기 위한 노력이 지속적으로 이루어지고 있는 가운데 그 솔루션을 CMSE를 통해서 해소하고 있다. 1,000번째 CMSE 합격자인 호주의 Rod Burton씨는 기계류 자동화 및 로봇 시스템의 전기 엔지니어로서, 1,000번째 CMSE 합격자가 되었다는 사실에 자랑스러워했다. 그는 CMSE를 통해, 안전 통합, 안전 시스템 실행 및 검증방법을 이해하고, 그 내용을 회사 내 엔지니어 팀에 전파할 수 있어 매우 기쁘다고 말했다. CMSE 국제 공인 자격증 CMSE 자격증은 복잡한
비전 검사 장비 업체에서 바라본 1 Board Camera는 불필요한 Case가 없고, 두께가 매우 얇아 실용적이다. 게다가 1 Board Camera는 일반 비전 카메라와 동일한 성능에 가격까지 낮다. 이러한 장점 덕분에 ‘1 Board Camera’는 산업용 카메라의 새로운 트렌드로 점점 자리잡고 있다. #<사례 1> 비전 검사 장비를 제조하는 A업체 홍 대리는 반도체 얼라인 검사 장비를 만드는 회사의 기획자이다. 홍 대리는 콤팩트한 머신비전 카메라의 사이즈가 29×29mm(가로×세로)로 500원짜리 동전만 하다는 지식을 가지고 있다. 비전 검사 장비를 기획하여 외형 디자인을 구상했는데, 비전 카메라의 두께가 생각보다 두꺼워서 비전 검사 장비의 외형을 뚫고 외부로 크게 돌출된다. 해답을 못 찾고 있는 홍 대리에게 보드 레벨 카메라가 매우 얇은 두께를 갖고 있다는 정보가 입수된다. 희망을 품은 홍 대리는 생각한다. “그래, 보드 레벨 카메라의 슬림한 두께라면 외부 돌출 없이 장비를 만들 수 있을 거야!” #<사례 2> 비전 검사 장비를 제조하는 B업체 김 과장은 의료용 비
어린 시절 집에 하나밖에 없던 카메라는 보물처럼 장롱 깊숙이 보관되었고, 그 카메라로 필름을 아끼면서 사진 한 장, 한 장 신중하게 찍던 기억이 난다. 지금은 디지털카메라에 휴대폰 카메라까지 또 자동차 블랙박스와 후방카메라 등 그야말로 비전 세상이라고 말할 수 있을 정도로 우리에게 카메라와 비전은 대중화를 넘어 생활화되어 있다. 그와 달리 머신 비전은 아직 초기 단계라고 말할 수 있을 정도로 특정 산업 부분에서만 적용되고 있다. 아직 많은 산업현장, 생산현장에 대중화가 되지 않은 이유는 무엇일까? 물론 단순히 이미지만 찍는 것에서 벗어나 사람의 판단 능력과 인식 능력을 구현하기가 쉽지는 않지만, 많은 사람이 머신비전을 이용한 비전 검사를 너무 어렵게만 생각하고 있는 건 아닐까? NAVI는 New Architecture for Vision Inspection의 약어이며, 그 이름이 상징하듯 독특한 설계 철학을 바탕으로 새로운 구조를 갖는 비전검사 소프트웨어이다. NAVI는 기존 머신 비전 사용자에게는 편리함을 제공하고, 새로운 사용자들에게는 어렵게만 느껴지던 장벽을 허물어 머신비전 시스템의 대중화를 이끌 것이다. 무엇을 검사할 것인지만 생각하자 머신비전 시스템
혁신적인 SiP 전력 모듈로 시스템 개발 간소화 및 가속화 규모가 큰 전자 기기 개발자 커뮤니티에서도 고급 전원 공급 장치 설계는 여전히 미스터리한 존재다. 전원 공급 장치에는 대다수의 시스템 개발자에게 부족한 전문 지식, 예를 들어 전원 공급 장치의 종류를 선택하거나 사양서 스펙을 맞추는 방법과 같은 지식이 필요하다. 개발자들이 전원 공급 장치 설계에 신경 쓰지 않아도 되는 기성품 솔루션을 선호하는 것은 어쩌면 당연한 일이라고 할 수 있다. 텍사스 인스트루먼트(TI ; Texas Instruments)의 SiP(Sistem-in-Package) 전력 모듈은 사용하기 편리한 전원 공급 장치용 솔루션으로 기성품이다. SiP 모듈은 3차원 스택 부품을 이용해 하나의 패키지에 DC-DC 컨버터 전원 시스템을 통합하고 있다. 이로써 전원 밀도가 높아지고 설계를 간소화할 수 있어, 고객들은 출시 기간을 단축하는 동시에 매출 상승을 실현할 수 있다. 개발자들은 사전 테스트를 거친 PoL(Point-of-Load) 전원 공급 장치가 있는 디바이스 하나만 보드에 추가하면, 번거로운 전원 설계 없이 전문지식과 부가가치를 극대화하는 데 더 많은 시간을 할애할 수 있다. 모듈
인간시스템 통합 요소 시스템 설계에서 인간시스템 통합(HSI)은 여러 요소를 고려하도록 요구하고 있다. 인간요소가 운용상 치명적이며 기술적 쟁점을 가지고 있기 때문에 특별히 항공 및 국방 시스템의 경우, 우리가 지니고 있는 엄청난 지식의 양이 이러한 업체들로부터 제시된다. MIL-HDBK-46855A(5.1.2.1항 HSI 요소)에서 다음 일곱 가지 요소를 식별하도록 제시하고 있다. ① 인간요소 엔지니어링(HFE) ② 인력 ③ 인원 ④ 교육훈련 ⑤ 안전 ⑥ 의료사고 ⑦ 인간 생존 가능성 이러한 각 HSI 요소는 향후 더 많은 분석을 위해 기초를 제공해 주는 다양한 관심 분야를 포함하고 있다. 표 1은 시스템 엔지니어의 관심을 보여주는 관심 대상 분야 목록을 제시해 주고 있다. 표 1. HSI 요소 관심 분야 (출처 : MIL-HDBK-46855A) 인간요소 엔지니어링 인간-시스템 상호관계는 만일 장비와 인력 요소가 적절한 업무로 혼합되어 있다면 단순하게 점검하는 업무보다 더 많은 일이 발생할 수 있다. 인간요소 엔지니어링(HFE)에 관한 특수 분야 훈련을 고려해야 하는 또 다른 차원의
메카넘 구동 시스템은 메카넘 휠과 더불어 각 휠을 제어하는 모터가 설치된 시스템을 일컫는다. 메카넘 구동 시스템은 조향장치 없이 각 모터의 회전방향과 속도만으로도 차량의 주행방향 및 속도를 결정할 수 있으며, 제자리 회전이 가능하므로 최소 회전반경이 매우 작다. 또한, 방향 전환을 위한 우회나 후진 등 불필요한 움직임이 필요하지 않기 때문에 작업 동선을 최소화할 수 있다. 이러한 특징들로 메카넘 구동 시스템은 좁은 공간에서도 운용할 수 있기 때문에 협소한 공간을 갖는 산업 및 물류 현장에서 널리 쓰이고 있으며 이에 따른 수요도 꾸준히 증가하고 있다. 이처럼 메카넘 구동 시스템은 많은 제약 조건에서도 주어진 임무를 잘 수행할 수 있는 고효율 시스템이다. 이번 글에서는 산업 현장을 비롯한 여러 분야에서 메카넘 구동 시스템이 어떻게 응용되어 사용되는지 알아본다. 산업 현장에서의 컨베이어라인 산업 현장은 메카넘 구동 시스템이 가장 많이 사용되는 분야라고 해도 과언이 아니다. 산업 현장의 물류 및 적재 표준화 도입과 더불어 메카넘 구동 무인운반차량의 수요 또한 지속적으로 증가하고 있다. 산업 현장 내 컨베이어라인은 용도에 따라 많은 규격으로 나누어진다. 컨베이어라인
ⓒGetty images Bank 사물인터넷은 우리 주변의 주택부터 차량 내 커뮤니케이션에 이르기까지 실제 세계와의 소통 방식을 변화시키는 중이다. 새로운 범주의 기기와 애플리케이션을 유발하는 이런 진화의 중심에는 CMOS 이미지 센서 기반의 카메라가 있다. 이 글에서는 홈 자동화 IoT 기기에 가장 적합한 CMOS 이미지 센서를 선택할 때 고려해야 할 핵심적인 특성을 고찰한다. 사물인터넷(IoT)은 우리의 일상생활 대부분을 바꿀 정도로 급속히 진화하고 있다. 이런 진화의 중심에는 센서 기술이 있다. 대부분의 IoT 애플리케이션은 여러 개의 센서를 내장한 상태이며 그 중 상당수는 이미지 센서를 포함한다. 예를 들어, 오늘날 가장 인기를 끌고 있는 홈 오토메이션 제품 및 시스템들은 CMOS 이미지 센서 기반의 카메라를 배치한다. 정교한 컴퓨터 비전 알고리즘을 접목한 이 카메라는 조만간 스마트 홈의 ‘두뇌’가 될 것으로 보인다. 이 글에서는 홈 자동화 IoT 기기에 가장 적합한 CMOS 이미지 센서를 선택할 때 고려해야 할 핵심적인 특성을 고찰한다. CMOS 이미지 센서 핵심 특성 … 화각 화각(FOV, Field of View