2015년, Google DeepMind의 AlphaGo가 인간 프로 바둑 기사에게 핸디캡 없이 이긴 전후로 AI 기술은 다양한 분야에 많이 적용되게 됐으며, 그 결과 현재 많은 성과가 보고되고 있다. 또한 최근에는 디지털 트랜스포메이션(Digital Transformation, 이후 DX라고 한다)의 필요성이 높아짐에 따라 DX를 실현하기 위한 핵심 기술 중 하나로 AI 기술이 항상 주목받고 있으며, 진화를 계속하고 있다. 최근에는 2022년 말경부터 시작된 ChatGPT로 대표되는 생성형 AI의 출현에 의한 진화가 기억에 새롭다. 이러한 흐름 속에서 플랜트 분야에서도 AI 기술의 적용이 진행되고 있다. AI 기술의 플랜트 분야에 대한 적용은 플랜트 유지보수 분야에서 시작됐다. 설비의 이상 전조 검지를 AI 기술로 하는 것이다. 이것에는 많은 플랜트 사업자가 도전하고 있으며, 많은 성과를 내고 있다. 이 분야에서는 요꼬가와전기(横河電機) 주식회사 그룹(이하 당사라고 한다)도 많은 실적을 보유하고 있다. 그러나 플랜트 제어 분야에 AI 기술을 적용한 사례는 플랜트 유지보수 분야에 비해 상당히 적은 상태이다. 특히 강화학습을 사용한 사례나 AI가 직접 제어한
에너지 효율화와 DR의 중요성 기후변화 대응과 에너지 효율 향상은 글로벌 산업계의 주요 과제가 되고 있다. 특히 전력 피크 부하 관리 및 전력망 안정화를 위한 DR(Demand Response, 수요반응) 대응은 기업이 에너지 비용을 절감하고 탄소 배출을 줄이는 데 중요한 역할을 한다. 그러나 기존 DR 대응 방식은 사전 설정된 기준에 따라 수동으로 이루어지는 경우가 많아 실시간 최적화가 어렵다. 이에 따라 FEMS(Factory Energy Management System, 공장 에너지 관리 시스템)를 활용한 DR 대응 솔루션이 필수적으로 요구되고 있다. 국내 전기요금 체계는 최대수요전력에 대한 페널티를 기본요금에 반영하여 공급자의 안정성을 관리하는 방식이다. 최대수요전력은 15분 단위로 측정된 전력 사용량을 4배로 환산한 값으로, 이 값이 기본요금 산정의 기준이 된다. 또한, 최대수요전력이 동계(12월, 1월, 2월)나 하계(7월, 8월, 9월) 기간 중 최고치를 기록하면, 해당 값이 향후 1년 동안 요금 적용 전력으로 반영된다. 만약 전력량계를 설치하지 않았다면, 최대수요전력과 관계없이 계약전력을 기준으로 기본요금이 산정된다. 따라서 최대수요전력은 기업
이 글은 ‘스마트 매뉴팩처링(이하 SM)’의 총론으로, 제4차 산업혁명, DX, Society5.0에 대한 대응으로서 SM에 대해 일본 국내외 동향을 설명하고, 일본의 대응, 즉 국가나 기업, 개인으로서 대응에 대해 RRI(로봇 혁명·산업 IoT 이니셔티브 협의회)에서 경험한 것을 바탕으로 개인적인 의견을 제시하고자 한다. 사물을 바라보는 관점은 여러 가지가 존재한다. 관점, 지식, 경험에 따라 인식이 달라진다. 따라서 하나의 관점을 제시하는데, 각자가 그것을 어떻게 받아들이는지는 고민해 주기를 바란다. 제4차 산업혁명, DX, Society5.0에 대한 대응, 즉 산업혁명으로서 기술에 의해 산업 사회 시스템이 크게 변혁을 일으키고 구조가 변하는 것을 수동이 아니라 능동적으로 변화시키려는 하나의 흐름으로 이해하고, 그러한 외면에서 SM을 파악해 본다. 여러분이 생각하는 계기가 되기를 바란다. 이 글에서는 먼저 SM을 다각적으로 바라본다. 그 후에 국제 동향으로서, 특히 독일이나 유럽의 동향에서 그들의 개념 형성에 대한 접근을 정리한다. 여기서 SM과의 관계를 생각해 본다. 그 후에 현재 일본의 동향을 개관하고, 앞으로 어떤 대응이 필요한지를 정리한다. 그 과
제조업은 ‘자동화(Automation)’ 기술을 통해 수작업 중심의 기존 공정에서 탈피한 새 혁신을 맛봤다. 공장자동화(Factory Automation, FA)는 다양한 제어 기술이 강조되는 시스템으로, 당시에는 컴퓨팅·통신 등 기술이 주를 이룬 자동화 기술이 이 같은 변혁을 이끌었다. 이후 4차 산업혁명이 도래하면서 자동화를 잇는 새로운 체제에 대한 도전이 이어졌다. 이는 다품종 소량생산과 맞춤화(Customized) 생산의 트렌드가 주요 배경으로 작용했다. 2010년대 초, 독일은 상호운용성(Interoperabilitat)·자주성(Souveranitat)·지속가능성(Nachhaltigkeit)을 비전으로 한 ‘플랫폼 인더스트리 4.0’을 발표했다. 해당 로드맵은 제조 가치사슬(Value Chain) 전반에 대한 모든 데이터를 디지털화(Digitalization)하고, 이를 표준화해 신제조 인프라를 구축하는 것을 골자로 한다. 결국 유연하고 효율적인 제조 인프라 운용·관리를 통한 생산성 향상이 핵심이다. 이때부터 ‘제조 디지털 전환(DX)’에 대한 논의가 활발해졌고, 그를 향한 여정이 본격적으로 시작됐다. 독일은 자체 DX 플랫폼 ‘카테나-X(Caten
견고한 통신 프로토콜과 인터페이스는 산업용 모터 제어 애플리케이션에서 중요한 역할을 한다. 여러 프로세서 요소가 복잡한 작업을 수행하기 위해 지속적으로 통신해야 하는 상황에서, CANopen®은 손쉬운 통합 등 다양한 장점으로 인해 산업용 드라이브 애플리케이션 엔지니어들 사이에서 인기 있는 기술로 자리 잡았다. 이는 우수한 구성 가능성을 제공하며, 효율적이고 안정적인 실시간 데이터 교환을 가능하게 한다. 이 글에서는 CANopen을 저전력 모터 제어 애플리케이션 관점에서 깊이 있게 다룬다. CAN의 배경 정보 로버트 보쉬(Robert Bosch GmbH)에서 1983년에 개발된 제어 장치 영역 네트워크인 CAN(Controller Area Network)은 매우 견고한 통신 프로토콜과 인터페이스를 제공한다. 이 네트워크는 RS232와 같이 여러 컨트롤러 간 실시간 통신이 원활하지 않았던 기존 직렬 통신 네트워크의 한계를 극복하기 위해 설계됐다. 자동차 업계에서는 여러 센서가 연속적이면서도 동시에 데이터를 전송해야 하는 요구가 있었기 때문에 CAN을 처음 채택했다. CAN은 여러 노드가 짧은 메시지를 사용해 서로 통신할 수 있게 하므로 자동차 애플리케이션에 매
에너지 전환(Energy Transformation), 디지털화(Digitalization), ESG(Envirionmeltal·Social·Gonernance) 등이 핵심 어젠다로 산업을 강타하고 있다. 이 같은 최신 트렌드는 글로벌 산업의 새로운 성장 모델을 제시함과 동시에, 그 과정에서의 강한 의무성을 부여하고 있다. 산업은 이를 지속가능성(Sustainability)이라는 비전으로 정의한다. 이렇게 주요한 변곡점에 들어선 산업은 기존 시스템에 앞선 트렌드를 적절히 이식하기 위한 거버넌스 구축에 한창이다. 한편에서는 이 계기로 시스템을 완전히 전환하겠다는 조직도 등장하기 시작했다. 말 그대로, 지속가능성을 다잡기 위한 체제 대전환 시대가 도래했다. 슈나이더 일렉트릭 코리아(이하 슈나이더)는 올해 체제상 역사적인 한 해를 맞이했다. 설립 50주년을 명분으로, 신경향을 기반으로 한 다양한 변화를 꾀하고 있다. 여기에 새해 첫날 새로운 사령탑으로 임명된 권지웅 대표를 필두로 이 변화를 가속화할 방침이다. 권 대표는 그동안 다양한 채널에서 축적한 정보기술(IT)·운영기술(OT) 역량을 적극적으로 펼칠 계획이다. 이 중심에는 디지털 인프라, 전력 관리, 에너지
전 세계적인 노동력 문제가 여러 산업 내 주요 의제로 급부상하고 있다. 수많은 국가가 저출산·고령화·숙련공 부족 등으로 인한 인력난에 봉착했고, 이는 국가 규모를 떠나 공통적으로 나타나는 현상이다. 이러한 노동력 문제는 성장 가능성이 높은 국가가 ‘중진국 함정(Middle income trap)’을 극복하지 못하는 양상을 낳고 있다. 중진국 함정은 개발도상국이 중간소득국가(MICs)로 성장한 후 선진국으로 도약하는 과정에서 성장세가 침체되거나, 성장이 뒷걸음질 치는 현상을 말한다. 이 같은 흐름은 글로벌 산업 전반의 발전을 저해하는 요소로 지적된다. 이 가운데 우리나라에도 산업군을 막론한 노동력 이슈가 만연해 있다. 지난해 우리나라 합계출산율은 0.74명으로, 지난 2002년 초저출산 국가로 진입한 이후 지속적으로 저출산 흐름에 빠져있다. 여기에 1950년대부터 약 20년 동안 태어난 이른바 베이비붐 세대가 은퇴 나이에 접어들면서 인력 시장은 그야말로 사면초가에 직면했다. 이 국면에서 로보틱스(Robotics)가 게임 체인저 기술로 주목받고 있다. 글로벌 산업은 각종 노동력 이슈를 로봇으로 극복할 수 있다는 기대로 고무된 모습이다. 사람이 수행하던 프로세스를
지금 전 세계 산업·공장자동화 영역에서의 핵심 이니셔티브는 디지털 전환(DX)에 따른 디지털화다. 이는 지난 2019년 창궐한 ‘코로나바이러스감염증-19’ 팬데믹이 주요 배경으로, 비대면 경제 체제가 강화되면서 디지털화에 대한 니즈가 급증한 결과다. 이즈음 우리 정부는 이 같은 흐름에 발맞추고, 초격차 경쟁력을 확보하기 위한 전략을 내놨다. ‘한국판 뉴딜 2.0’ 정책은 DX 및 지능화를 목표로 한 ‘디지털 뉴딜’을 한 축으로, 인재 양성부터 인프라 구축까지 여러 방면에서의 투자를 추진했다. 이처럼 DX는 제조 영역을 중심으로, 서비스·유통·교육 등 다양한 분야에서 집중하고 있는 산업 대변혁 메가트렌드다. 이러한 DX 트렌드는 인공지능(AI)·정보통신기술(ICT)·빅데이터·클라우드·로보틱스 등 차세대 기술의 토대를 마련할 것이라 기대받는다. 대외경제정책연구원(KIEP)은 ‘아세안·동아시아 경제연구소(Economic Research Institute of Asean and East Asia, ERIA)’ 소재 16개국을 대상으로 한 분석에서, 2000년부터 17년 동안 디지털 전환율이 대폭 증가했다고 발표했다. 또 2018년부터 2021년까지 경제협력개발기구(
“스마트팩토리에서 ESG까지, 글로벌 경쟁력 확보 필수” “DX·기술·정책 시너지 필요…대·중소기업 협력이 핵심” 스마트 제조 혁신은 단순한 자동화를 넘어 데이터 중심의 산업 전환을 의미한다. 국내 중소 제조업은 디지털 전환의 필요성을 인식하고 있지만, 여전히 인력과 자금, 기술 격차로 인해 많은 어려움을 겪고 있다. 특히 글로벌 환경 규제 대응과 공급망 데이터 표준화는 이제 생존 전략의 핵심 요소로 자리 잡았다. 전문가들은 지속가능한 스마트 제조 혁신을 위해서는 △중소기업을 위한 제조용 SaaS 확대 △산업 AI와 디지털 트윈 도입 △국제 표준 대응을 위한 데이터 공유 플랫폼 구축 △공급망 ESG 대응과 디지털제품여권(DPP) 도입 필요성을 강조했다. 3월 12일부터 14일까지 열리는 산업자동화 전문전시회인 ‘2025 스마트공장·자동화산업전 ’(Automation World 2025)에서도 ‘지속가능한 제조 혁신’에 초점이 맞춰졌다. 전시회를 공동 주최하고 있는 (주)첨단은 그에 앞서 지난 2월 5일 국내 전문가를 초청한 좌담회를 개최했다. 이들 전문가가 진단한 ‘대한민국 제조업의 지속 가능한 혁신을 위한 해법’은 무엇인지, 그 내용을 정리했다. 규정과 규
원통형 배터리 설계에서 전극 곡률(곡선이나 곡면의 구부러진 정도를 나타내는 값)이 중요한 설계 변수라는 사실을 울산과학기술원(UNIST) 연구진이 밝혀냈다. UNIST는 에너지화학과 정경민 교수팀이 원통형 배터리 전극의 곡률이 전기화학적 성능에 미치는 영향을 규명하고, 최적화된 전극 설계 방안을 제시했다고 6일 밝혔다. 원통형 배터리는 음극과 양극 사이에 분리막을 끼워 차곡차곡 쌓은 다음 돌돌 말아낸 형태의 배터리다. 음극, 분리막, 양극, 분리막을 1세트로 치면 보통 전기차의 원통형 배터리 셀(cell) 1개 안에는 20∼60세트가 말려져 있다. 연구팀은 원통형 배터리의 이 같은 곡률 특성 때문에 음극과 양극 간 접촉 면적이 달라지면서 용량비가 이상적인 설곗값에서 벗어날 수 있다고 보고 이번 연구를 시작했다. 일반적으로 배터리를 설계할 때는 리튬 금속 석출(리튬이 음극에 고르게 삽입되지 못하고 금속 형태로 표면에 나오는 현상) 예방과 고속 충전을 위해 음극 용량을 양극 용량보다 더 크게 설계한다. 연구팀이 다양한 곡률 조건을 모사한 실험용 곡률형 단판 셀을 제작해 상용 21700 원통형 배터리와 비교 분석한 결과, 전극의 용량비가 전극의 위치에 따라 달라지
포항가속기연구소 신희준 박사 연구팀이 포항공과대학교(POSTECH) 노준석 교수팀과 공동 연구를 통해 세계에서 가장 빠른 테라헤르츠(THz) 대역 광변조 기술을 개발하는 데 성공했다고 7일 밝혔다. 이번 연구 결과는 응용과학 분야의 권위 있는 학술지인 어드밴스드 사이언스(Advanced Science)에 온라인 게재됐다. 광변조 기술은 빛의 세기, 주파수, 위상을 조절하여 정보를 전달하는 기술로, 이를 활용하면 3D 영상 구현이 가능한 홀로그램 디스플레이, 정밀한 실험 및 측정에 활용되는 펄스파 제어, 빛을 이용한 초고속 데이터 전송과 같은 다양한 응용이 가능하다. 특히 테라헤르츠 대역 광변조 기술은 기존의 마이크로 대역보다 훨씬 넓은 대역폭을 가지며, 메타물질 표면에 펨토초 레이저와 같은 펄스 형태의 빛을 조사할 때 메타물질의 나노 구조나 기판의 전자 특성을 변화시킬 수 있다. 이러한 원리를 적용한 동역학 연구를 통해 초고속 광학 신호 조절 및 제어가 가능해지며 국내·외에서는 이러한 테라헤르츠 대역 광변조 기술 연구가 활발히 진행되고 있다. 연구팀은 실리콘 기판 위에 분할 고리 공진기(Split-Ring Resonator) 구조의 메타물질을 제작하고 포항방
전기차 시장이 빠르게 성장하고 있지만, 내연기관 차량과의 경쟁에서 뒤처지는 주행거리와 충전 시간은 지속적인 한계로 손꼽히고 있다. 기존 기술의 한계로 획기적인 성능 개선이 어려워 전기차 보급 확대를 위해서는 급속충전 기술 개발이 핵심으로 떠오르고 있다. 경희대학교 신소재공학과 박민식 교수 연구팀이 호주 울런공대학교 김정호 교수, 한양대학교 신소재공학부 이종원 교수와 공동연구를 진행해 전기차 개발의 핵심인 리튬이온전지용 고성능 천연흑연 음극소재를 개발했다. 이 소재는 리튬이온전지의 에너지밀도 손실 없이 급속충전 성능을 개선할 수 있다. 개발한 고성능 천연흑연 음극소재는 급속충전 성능을 높이면서도 리튬이온전지의 안정성과 수명을 늘렸다. 연구는 우수성을 인정받아 재료 분야의 세계적인 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’(Advanced Materials) 2월호에 게재됐다. 전기차용 리튬이온전지에 사용되는 흑연 음극소재는 높은 계면 저항으로 급속충전 시 리튬금속이 전착해 리튬이온전지의 성능 저하와 안정성 문제가 발생한다. 연구팀은 문제를 해결하기 위해 표면 제어 기술을 활용해 저가 천연흑연의 계면 특성을 최적화했다. 신규 기능성 코팅층을 도입해 천연흑연 음극소재의 계면
LG에너지솔루션·삼성SDI·SK온·포스코퓨처엠·에코프로비엠·LS일렉트릭 등 6개사 계획 및 포부 밝혀 中발 리스크, 초격차 기술 확보, 시장 확대, 시장 전망 등 내용 담아 이달 5일 이차전지 박람회 ‘인터배터리 2025(2025 Interbattery)’가 개막했다. 올해는 LG에너지솔루션·삼성SDI·SK온 등 이른바 국내 배터리 3사를 비롯해, 에코프로·포스코퓨처엠·LS그룹 등 업체가 부스를 꾸린다. 이 자리에에 출격하는 LG에너지솔루션·삼성SDI·SK온·포스코퓨처엠·에코프로비엠·LS일렉트릭 등 6개사는 각자의 로드맵을 내놨다. 중국발 리스크 대응, 배터리 초격차 기술 확보, 시장 확대 및 전망 등 다양한 시각의 계획이 펼쳐졌다. 특히 지름 46mm(46파이, 46Φ) 원통형 배터리가 뜨거운 감자로 가장 많이 언급됐다. 6개사는 어떤 전략으로 국내 배터리 산업 성장에 기여할 계획일까? 김동명 LG에너지솔루션 대표 “변수 많은 환경, 46파이 원통형 배터리로 극복한다” 김동명 LG에너지솔루션(이하 LG엔솔) 대표는 올해 하반기부터 글로벌 배터리 시장이 개선될 것이라 예측했다. 김 대표는 “올해 상반기를 지나 시장이 나아질 것으로 본다”며 2026년 일시적
한국과학기술원(KAIST)은 인공지능(AI)을 이용해 효율을 높인 차세대 아연공기전지를 개발했다고 4일 밝혔다. 값싼 아연 음극과 산소 양극으로 구성된 아연공기전지는 물 기반 전해질을 사용해 리튬이온전지와 달리 발화 위험이 없고 에너지 밀도가 높아 차세대 전지로 주목받고 있다. 다만 백금·이리듐 등 귀금속을 촉매로 사용해 비용이 많이 든다는 한계가 있다. KAIST 강정구 교수와 연세대 한병찬 교수, 경북대 최상일 교수, 성균관대 정형모 교수 공동 연구팀은 귀금속 기반 촉매보다 활성도와 안정성이 높으면서도 값이 저렴한 전이금속산화물 이종접합 촉매를 개발했다. AI를 활용해 기존 양자역학 계산만으로는 분석하기 어려웠던 계면에서의 원자구조를 규명, 높은 에너지 밀도를 구현해 냈다. 강정구 교수는 “전이금속산화물 기반 차세대 촉매 소재는 가격 경쟁력이 있고 촉매 활성도도 높아 아연공기전지의 상용화에 기여할 것”이라며 “중·소형 전력원뿐만 아니라 전기 자동차까지 활용 범위를 확대 적용할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 한편 이번 연구 성과는 국제 학술지 ‘에너지 스토리지 머터리얼스’(Energy Storage Materials) 지난 1월 14일 자에 실렸다.
[3D익스피리언스월드2025] 배재인 다쏘시스템코리아 CRE 본부장 인터뷰 컴퓨터지원설계(CAD)는 여전히 2차원(2D) 기반 제품이 시장을 점유하고 있는 것으로 알려져 있다. 지난해 국내 생산·제조 매거진 ‘엠에프지(MFG)’는 제조·건설 등 업계 종사자 500여 명을 대상으로 설문을 진행했다. 여기서 2D CAD를 주로 활용한다는 응답자는 85.83%로, 이는 3D CAD 이용자 46.46%의 두 배 가까운 수치다. 중복 응답이 가능한 설문이었지만 수치상 비교적 큰 차이를 보였다. 이 배경에서 다쏘시스템 3D CAD 솔루션 ‘솔리드웍스(SOLIDWORKS)’는 지난 1995년 출시 이후 ‘모두를 위한 3D CAD(3D CAD for Everybody)’를 슬로건으로, 지속적인 도전과 기회를 경험하고 있다. 지금까지 전 세계 36만5000개 업체, 850만 유저가 솔리드웍스를 선택했다. 국내에서 솔리드웍스 브랜드를 담당하는 배재인 다쏘시스템코리아 CRE 본부장은 “2D CAD는 오래전부터 다양한 산업에서 활용됐기 때문에 그러한 경험을 기반으로 여전히 많은 선택을 받고 있다”며 “솔리드웍스는 버추얼 트윈(Virtual Twin)과 인공지능(AI)을 융합해 C
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UPDATE: 2025년 04월 14일 14시 57분
