스마트 팩토리의 목적은 제조 과정을 위한 준비 과정부터 실제 제조를 수행하고 제조된 결과 이후의 서비스까지 이 모든 부분을 최적화하는 것이다. 이 모든 것을 가능하게 하는 기술이 IoT이다. 그리고 IoT는 센서를 기반으로 데이터를 수집하고, 수집된 데이터를 분석함으로써 그 결과를 가지고 부가적이 가치를 창출한다. K-smartfactory.org 세미나에서 크레스프리 권진만 대표가 발표한 스마트 팩토리에서 바라본 IoT의 개념과 역할에 대한 강연 내용을 정리했다. ▲ 크레스프리 권진만 대표 사물인터넷(IoT)은 현재 우리가 보고 만지고 움직이는 물리적인 세계와 우리가 정보를 주고받는 사이버 세상을 연결하는 개념이다. 사물인터넷은 사물이 만들어낸 정보를 인터넷을 통해 공유하는 환경으로, 기존 유선통신 기반 인터넷과 모바일 인터넷보다 진화된 단계의 인터넷을 의미한다. 스마트 팩토리는 공장 내부의 모든 요소들을 IoT를 통해 연결하고, 지능적으로 운영할 수 있도록 한 공장이다. IoT 역할과 데이터 처리 IoT에는 다섯 가지 역할이 있다. 첫째로 생산 환경 통제이다. 생산에 영향을 미칠 수 있는 각종 환경적 요소 및 개별적인 물리적 요소를 통제한다. 온도, 습도
제조업 분야에서 빅데이터는 설비 상태와 품질 결함 예측을 분석할 수 있으며, 부품의 최적 수리 시기와 교환 시기를 예측할 수 있다. 특히, 고난도 고장 진단과 예측 시스템에 빅데이터 분석기술을 많이 활용하고 있으며, 이 과정에서 쌓인 고장 진단 경험은 진단요원의 고객 대응 능력을 높일 수 있다 . K-smartfactory.org 세미나에서 테라데이타 장동인 부사장이 발표한 ‘제조 분야 빅데이터 사례 및 제안’에 대한 강연 내용을 정리했다. ▲ 테라데이타 장동인 부사장 1999년 인터넷 열풍이 세상의 모든 비즈니스 모델을 바꿨다. 16년이 지난 오늘 소셜, 모바일, 사물인터넷, 클라우드, 빅데이터와 3D 프린팅까지 6개의 통합된 기술이 다시 한 번 세상의 비즈니스 모델을 바꿀 것이다. 빅데이터가 가져온 변화들 지금까지는 기업 IT는 중앙서버에 데이터가 존재하고, 그리고 그 안에 전자정부, ERP, CRM, KM 등 공통적으로 기업 내에 있는 전자 시스템이 전부였다. 그런데 스마트폰의 등장으로 모바일 기기가 중심이 되면서부터 사람들이 PC, 가전 기기 등의 센서들을 쓰지 않게 됐다. 지금까지 IT기술이 산업현장에 서포터 역할로써 전반적인
스마트 팩토리 구축의 핵심 요소는 주어진 환경을 분석하여 자율적으로 움직이는 기계, 즉 스마트 머신이다. 그 모습은 제어 자동화와 디지털 식별이 결합된 IoT형 자동화로 구현된다. 아모레퍼시픽은 인더스트리 4.0이라는 제조 패러다임 시대에 산업혁명 3차와 4차의 과도기적 단계에 있다. K-smartfactory.org 세미나에서 아모레퍼시픽 신태홍 부장이 발표한 ‘지능화된 스마트머신’에 대한 강연 내용을 정리했다. ▲ 아모레퍼시픽 신태홍 부장 스마트 팩토리 하면 ICT, IoT, 빅데이터 등 다양한 혁신 툴을 얘기한다. 하지만 아모레퍼시픽은 그러한 툴을 가지고 어떻게 스마트 팩토리와 연계시킬까를 고민했다. 결국, 스마트 팩토리가 되기 위해서는 기계가 이들과 소통할 수 있는 디지털화와 지능화가 되어야 한다. 아모레퍼시픽에는 글로벌 생산기지가 크게 5개가 있다. 프랑스(향수), 상해(화장품), 진천(녹차), 대전(생활용품), 그리고 메인 공장인 오산(화장품)으로, 스마트 팩토리는 이들 위주로 진행되고 있다. 여기서는 기술적 요소보다는 아모레퍼시픽 사업장에 적용하여 시너지가 발생된 사례들 위주로 소개한다. 지능화된 스마트머신의 도래 인더스트리
[사출금형 성형 기술 실무(9)] 러너리스 금형 [사출금형 성형 기술 실무(9)] 핫러너 시스템의 가열 방식 핫러너 시스템의 가열 방식 핫러너 시스템을 가열하는 방식은 크게 내부 가열 방식과 외부 가열 방식이 있다. 매니폴드 블록뿐 아니라 노즐에도 모두 내부 가열 방식과 외부 가열 방식을 적용할 수 있다. 현재 시판되고 있는 핫러너 시스템은 매니폴드 블록의 경우 거의 대부분이 외부 가열 방식을 채택하고 있고, 노즐의 경우에도 내부 가열 방식보다는 외부 가열 방식을 채택하여 사용하는 경우가 많다. 그림 6에서 (a)와 (b)는 내부 가열 방식이고, (c)는 외부 가열 방식을 도식적으로 나타내고 있다. 그림 6. 내부 가열 방식 (a), (b)와 외부 가열 방식 (c)의 개략도 1. 내부 가열 방식 내부 가열 방식은 유로의 중앙에 히터를 집어 넣어 유로 중앙의 히터의 열에 의해 바깥쪽에 형성된 유로 내의 수지를 용융시키는 방식이다. 내부 가열 방식의 경우 유로의 외벽에 수지 고화층이 생기게 되고, 이 수지 고화층이 단열의 역할도 하게 된다. 유로는 히터 표면에서부터 용융된 일정한 두께만큼만 형성되게 되고, 용융된 수지의 온도 분포도 히터쪽
텍사스 인스트루먼트(TI)는 지난달 6일 서울 양재동에서 열린 기자간담회에서 웨어러블, IoT 제품에 사용되는 초소형·저전력 배터리 관리 솔루션을 발표했다. 여기서 TI 코리아 안병남 부장은 “bq25120은 입력전원이 들어오면 이를 다른 회로로 전달하는 파워패스 IC 역할만 지원하므로 별도의 DC-DC 컨버터 및 벅 컨버터를 구성해야 했던 기존 웨어러블용 충전 IC 대비 높은 효율성을 제공한다”고 말했다. TI는 전력 소모를 줄여 배터리 사용 시간을 최적화할 수 있도록 돕는 고집적 배터리 관리 솔루션(bq25120)을 출시했다. 이 솔루션은 벅 컨버터를 1.8V로 동작시키며 정지 전류(Iq)는 700nA이다. 또한 선형 충전, 구성 가능한 LDO, 부하 스위치, 벅 컨버터, 푸시버튼 제어 및 배터리 전압 모니터링을 하나로 통합했다. 더욱이 3.6V~4.65V의 배터리와 5mA~ 300mA의 고속 충전 전류를 지원하므로 웨어러블 및 사물인터넷(IoT) 애플리케이션에서 배터리 소모를 적게 유지하면서 상시 접속(Always on) 기능을 가능케 했다. 이날 간담회에서 TI 코리아 안병남 부장은 “bq25120은 예전
[시스템 엔지니어링(136)] 인간 시스템 엔지니어링(1) / 중요한 상호작용 [시스템 엔지니어링(136)] 인간 시스템 엔지니어링(2) / 상호작용 구체화 상호작용 구체화 이 장에서는 두 프로세스의 업무분석(task analyses)에서 다루지 않는 시스템과 인간공학 상호작용의 모든 것을 개략적으로 설명한다. 각각의 상호작용은 상호작용 시 설계 프로세스를 특성화하기 위하여 콘텍스트 정보로 시작된다. 프로세스에 대한 암시뿐만 아니라 상호작용에 대한 추가적인 상세정보가 따른다. 마지막으로, IEEE 1220-1998과 EIA-632의 참고사항이 제공된다. 1. 임무분석 시스템 개발의 임무분석 단계는 전반적인 시스템 능력과 시스템의 임무 또는 목적에 대한 결정을 포함한다. 시나리오나 임무 프로필이 만들어진다. 시스템의 경계는 시스템 환경 및 다른 외부시스템과의 시스템 상호작용에서처럼, 식별될 필요가 있다. (1) 비교시스템 선택 시스템 개발에서 자주 사용되는 접근방법은 선행 시스템에 대한 설계 하에서 시스템을 비교하는 것이다. 현재 시스템의 전부 또는 일부가 유사한 기능을 수행하고 유사한 목표를 가지고 있으며, 또는 유사한 구성품으로 이루어져 있는 몇몇 선행시스
사물 인터넷 최신 장비를 위한 클라우드 기반의 서비스, 지능형 게이트웨이, 임베디드 빌딩 블록의 글로벌 기업인 에이디링크 테크놀로지는 6세대 인텔 코어 i7/i5/i3 프로세서(코드네임 Skylake)와 최신의 인텔 제온 프로세서 기반의 다양한 폼팩터의 14가지 신제품 중 첫 번째 제품을 발표했다. 이는 2015년 하반기와 2016년 초에 시장에 출시 예정 이다. 인텔 프로세서 기반 제품은 업데이트된 14nm 마이크로 아키텍처 기능 및 Ultra HD 4K 해상도의 디스플레이를 지원한다. 에이디링크의 신제품에는 소형 및 표준 크기의 COM Express, 팬리스 임베디드 컴퓨터, Mini-ITX, ATC 산업용 등급의 마더보드가 있다. ▲ 표준형 폼팩터 ‘cExpress-SL’(좌)와 ‘Express-SL’ Ultra HD 4K 해상도 지원 에이디링크 계측 및 자동화 제품 부문의 제너럴 매니저 로이 완은“컴퓨팅 및 그래픽 혁신을 위한 인텔의 핵심적인 강점을 활용하여, 에이디링크는 증가하는 고성능 제품 수요를 충족시키기 위해 임베디드 빌딩 블록과 플랫폼을 개발했다”며, “Ultra HD
스마트 그리드는 소비자 권한 부여, 신재생 에너지 및 보다 효율적인 에너지 사용, 온실가스 배출 감소, 일자리 창출, 그리고 기술 발전을 가능하게 해준다. 또한 데이터 보호는 중요한 문제이기 때문에 스마트 미터링 기술의 득과 실에 대한 이해를 높이고 정보를 제공하는 한편 보안에 대한 끊임없는 노력을 기울여야 한다. 이 글에서는 스마트 미터링과 스마트 그리드 시스템의 안전한 확산을 위한 방안을 알아본다. 전력 회사 전력망은 발전소를 통해 다수의 소비자에게 많은 양의 에너지를 공급하는데, 중앙 집중형 관리와 일방통행 전력 흐름 방식, 그리고 수동형 네트워크로 이루어져 있다. 그러나 이와 같은 전력망(power grid)에 대한 오래된 인식 체계는 이제 역사 속으로 사라지고 있다. 오늘날의 에너지 네트워크는 보다 많은 선로와 회로 차단기, 변압기는 물론 전자장치와 정보 및 통신 프로토콜들로 구성된다. 부하 사용에 관한 정보는 스마트 미터기를 통해 통신 채널로 보내지며, 이곳에서 전력 회사의 발전 및 제어 센터로 전송된다. 전력망에 이러한 변화를 가져오는 주된 요인은 환경문제이다. 전 세계는 온실가스의 배출을 향후 5년 동안에 1990년도에 비해 20% 줄인다는 목
BLDC 모터의 수요가 증가하고 기술이 발전되면서, BLDC 모터 제어 시스템 개발 전략은 디스크리트 회로로부터 3가지 각기 다른 범주로 진화했다. 주요 접근방법은 시스템-온-칩과 특정용도 표준 제품, 그리고 2-칩 솔루션으로 분류할 수 있다. 이들은 필요한 부품 수와 설계 복잡성을 줄여준다는 장점이 있는 반면, 단점 또한 존재한다. 이 글에서는 각각의 접근방법에 대해 검토하고, 설계 시 발생하는 통합과 유연성 간의 상충관계에서 어떻게 균형을 맞출 수 있는지 설명한다. 고집적 반도체 제품은 컨슈머 제품뿐만 아니라 모터 제어 애플리케이션에서도 널리 활용되고 있다. 동시에 브러시리스 DC(BLDC, Brushless DC) 모터는 자동차와 의료 애플리케이션과 같은 시장에서 다른 유형의 모터에 비해 점유율이 높아지고 있다. BLDC 모터의 수요 증가 및 기술 발전이 진행되면서, BLDC 모터 제어 시스템 개발 전략은 디스크리트(discrete) 회로로부터 3가지 각기 다른 범주로 진화했다. 주요 접근방법은 시스템-온-칩(Systems on Chip, SoC)과 특정용도 표준 제품(Application-Specific Standard Products, ASSP),
스마트 기술을 지향하는 최근의 추세가 글로벌 제조산업에서 인식체계의 대전환을 촉진하고 있다. 많은 주요 공업 국가들은 이러한 전개를 예상하고 변화의 물결 속에서 시장 발판을 얻기 위해 많은 투자를 하고 있다. 2010년의 미국 서브프라임 모기지 시장의 붕괴가 전 세계적으로 금융위기를 촉발했다. 이 위기가 진정된 후 산업계는 지난 10년 동안의 글로벌 경제성장을 재평가하기 시작했다. ‘산업을 등한시하면서 금융에 집중하는’ 경향은 반전되었으며 많은 국가에서 제조업이 다시 한 번 개발 우선 부문이 되었다. IT와 자동화기술의 발전이 이 기간에 전 세계적으로 가속화되어 활기를 되찾은 산업 제조사에 새로운 인식체계를 제공할 수 있었다. 많은 선진국이 스마트 제조를 국가발전의 초점으로 설정하고 관련 정책들을 수립하였는데, 예를 들면 독일의 인더스트리 4.0과 미국의 선진 제조 파트너십(Advanced Manu-facturing Partnership)이다. 명칭은 다르지만, 이 두 정책이 제조시스템에서 스마트 기능을 가능하게 하고 성능을 향상시키며 IT와 자동화기술의 발전을 통해 비용을 절감한다는 측면에서 개념상의 지향점은 동일하다.
[시스템 엔지니어링(136)] 인간 시스템 엔지니어링(1) / 중요한 상호작용 [시스템 엔지니어링(136)] 인간 시스템 엔지니어링(2) / 상호작용 구체화 이 장에서는 시스템 개발 기간 동안 인간 요소 엔지니어와 시스템 엔지니어 사이에 발생되는 중요한 상호작용을 기술한다. 이러한 상호작용은 공유되어야 하는 정보, 결정해야만 하는 사항, 그리고 승인이 요구되는 활동이나 전반적인 의사결정 활동을 포함한다. 이러한 정보는 인간공학이나 인간 시스템 엔지니어링(HSE : Human Systems Engineering)에 관한 전반적인 내용 또는 인간공학 업무를 수행하는 ‘방법(how-to)’에 대한 지침으로서의 역할을 하고자 함에 있다. 따라서 인간공학 노력의 통합과 이해를 통해 시스템 엔지니어에 대한 지침을 제공하는 데 그 목적이 있다. 이 장에 포함된 모든 정보는 시스템 엔지니어링과 인간공학 양 분야에 대한 업무분석으로부터 시작된다. 이 업무분석은 인력 충원 가용성(MAF : Manning Affordability Initiative)에 대한 인간중심 설계환경(HCDE : Human Centered Design Environment)을 지원
자동차에서 사용되는 모터의 수는 컴팩트 이코노미 모델의 경우 50∼60개, 럭셔리 모델은 100∼200개 사이이며 2015년에는 이 수치가 대당 200개를 초과할 것으로 예상된다. 따라서 사이즈와 무게 및 비용 축소가 점차 중요해질 것이므로 추가적인 집적 작업이 더욱 필요할 것으로 예상된다. 이 글에서는 지능형 파워 모듈을 사용해 차량 내 전기 제어 시스템을 구동하는 방법에 대해 설명한다. 점점 엄격해지는 연료 효율 규제와 고조되는 환경 영향에 대한 우려로 인해 차량 내 기계 시스템이 전기적 장치로 대체되고 있다. 이에 차량 시스템의 효율성이 높아지면서 작동 성능도 높아지고 있다. 일례로 차량의 전체적인 무게를 줄이는 동시에 연료 경제성까지 향상시킬 수 있도록 DC 모터 사용이 점점 보편화되고 있다(메인 모터는 제외). 파워스티어링 시스템의 경우, 유압 시스템에서 전기 시스템으로 전환하면 연료 효율이 3∼5% 향상된다. 차량 내 시스템의 경우, 브러시와 정류기가 있는 재래식 DC 모터보다 신뢰성이 높은 브러시리스 DC(BLDC) 모터가 점차 광범위하게 확산되고 있다. BLDC 모터는 차량의 전기 파워스티어링 시스템(EPS)뿐 아니라 물
LDO 잡음은 어떻게 측정해야 할까? (1) LDO 잡음은 어떻게 측정해야 할까? (2) 애플리케이션의 잡음 측정 시스템의 전원 공급 장치로 볼 수 있는 잡음 측정을 위해, 어떤 회로든 실제 애플리케이션에 사용될 회로로 LDO를 구동해야 한다. 그렇게 하면 다운스트림 부품이 보이는 잡음을 확인할 수 있다. LDO의 내부 발생 잡음과 LDO의 전원 공급 장치 잡음이 결합된 것으로, LDO의 전원 공급 장치 잡음은 LDO의 전원 공급 장치 제거비(PSRR)에 의해 감쇠된다. 그래서 LDO가 스위칭 레귤레이터에 의해 구동된다면, 잡음을 측정하는데 사용되는 것과 동일한 스위칭 레귤레이터를 사용하는 것이 가장 좋다. 스위처와 LDO를 나타내는 2개의 별개 EVM을 함께 와이어로 연결하여 사용할 수 있지만, 이론상 이러한 측정은 완제품 보드나 이와 최대한 비슷한 보드에서 해야 한다. 그래야 부하 디바이스가 입력 공급장치에서 보이는 잡음에 대해 더욱 정확한 그림을 그릴 수 있다. 그 이유는 고주파수 잡음은 여러 기생 경로를 통해 그라운드 영역이나 공급장치 영역, 혹은 모두에 쉽게 커플링 될 수 있기 때문이다. 더불어 부하 디바이스에 최대한 가깝게 측정 연결을 해야 그 부
[독일 인더스트리 4.0 구상(1)] 기계 다루는 '인간 중심' 생산 공정…핵심 기술은 IoT·CPS [독일 인더스트리 4.0 구상(2)] 인더스트리 4.0 세계의 구체적 이미지 인더스트리 4.0 세계의 구체적 이미지 1. 스마트 팩토리의 이미지 스마트 팩토리는 기존 공장처럼 공장을 집중 제어하는 것이 아니라 기기의 임베디드 시스템이 서로 통신해 유연하고 신속하게 임기응변적으로 생산할 수 있도록 자율 분산형 제어에 의해 자동 생산이 가능한 공장이다. 또한, 설계와 생산 계획부터 제조, 출하에 이르는 엔지니어링 체인을 CPS에 의해 실제 세계와 가상 세계가 융합하면서 자동적으로 생산할 수 있는 공장이다. 스마트 팩토리는 그동안 보여주기 어려웠던 공장 생산 내부까지도 가시화할 수 있으며 공장의 외부와도 이어지는 공장이다. 스마트 팩토리에서는 생산 현장의 정보를 즉시에 피드백하는 기능이 있어 생산 프로세스의 대부분이 가시화되며 불편은 미연에 방지되고 생산 중단에 따른 손실이 해소될 것으로 기대되고 있다. 또한, 스마트 팩토리를 바탕으로 공장 간, 공장과 본사 등은 물론이고 제조 기업의 외부와도 네트워크를 넓힐 것으로 예상된다. 수주 후의
산업통상자원부는 2014년 산업·발전 부문 426개 관리업체에 대한 온실가스·에너지 감축목표를 설정해 통보했다. 그 중 발전 부문의 예상 배출량은 2억7천5백만톤(CO₂)이고 배출 허용량은 2억6천2백만톤으로, 감축량은 1천2백3십만톤이다. 미래사회는 대체에너지, 친환경에너지 사용 등으로 에너지 사용을 최소화하고, 온실가스를 줄이면서, 지속적인 성장이 중요시되는 ‘제로에너지 지향 사회’가 될 것으로 예측된다. 국제에너지기구 IEA의 2012년 보고서에 의하면, 지구 온도 상승을 2℃ 이내로 낮추는 시나리오인 ‘2DS’ 목표 달성을 위해서는 2050년까지 석탄 수요가 46% 가량 감소해야 한다. 세계적으로 현재 대부분의 석탄발전소는 미분탄발전소이고, 총 1600GW의 설비용량으로 매년 8Gt의 CO₂를 배출하고 있으며, 이는 전 세계 배출량의 1/4에 해당한다. 기후 변화에 대한 우려에도 불구하고 석탄발전은 역사적으로 가장 빠르게 증가하고 있으며, 지난 5년간 350GW의 설비가 증가했다. 이러한 현상에 대해 아무런 조치가 취해지지 않으면, CO₂ 배출 증가는 기후 변화에 심각한 위협을 초래할