이송현 에디터, 마이로봇솔루션 리프트 타입이 ’떠서 날라주는‘ 작업을 수행했다면 이번에는 로봇팔로 부품을 ’직접 집어서‘ 날라주는 작업을 수행한다. 두 사례 모두 작업물이나 부품을 옮기는 데에 사용되지만 어떤 작업물을 옮길 것인지, 또는 포장 형태나 이동 단위에 따라 선택하면 된다. 즉, 집고 내려놓는 과정이 좀 더 정교해지는 개념이라고 이해하면 되겠다. 오늘 소개할 포테닛과 두 번째 테크플로어 사례에서도 모두 사용된 ‘모바일 매니퓰레이터’는 다리(AMR)도 있고 팔(ARM)도 있는 로봇이라서 유연하게 작업할 수 있는 완전 무인화의 첫걸음과 같다. 하지만 기둥에 붙어 일하던 팔, ARM은 반복정밀도가 0.01~1mm 수준인 반면에 다리인 AMR은 이리저리 움직이다 보니 정지위치정밀도의 오차가 10~50mm 정도로 발생한다. 이 둘을 합쳐서 잘 활용하려면 AMR의 정지위치정밀도를 보상할 수 있는 추가적인 로직이 필요하다. 그래서 이 솔루션들을 보면 로봇팔(ARM)의 끝단에 달린 비전 카메라를 통해 물품을 집고 내려놓기 전에 위치 확인을 한 번 더 한다. 포테닛 모바일 매니퓰레이터 + 5G 연동을 활용한 가공품 이송 먼저 이 포테닛의 솔루션은 5G를 활용해 떨어
[헬로티] 5G는 대규모 연결성을 제공하고 만물 인터넷(internet of everything)에 영향을 미칠 것이다. 많은 제조 기업들이 네트워크 신뢰성을 향상시키고 더 많은, 그리고 보다 향상된 산업용 사물인터넷(IIoT) 활용 사례를 구현하기 위해서 5G로 눈을 돌리고 있다. 기업들과 기술 리더들이 손잡고 자신들의 비즈니스에 가장 유익한 신기술 활용 사례를 모색 중이기 때문에, 이들의 향후 로드맵 전개에 도움을 줄 수 있는 파트너들의 참여도 크게 늘어날 것이다. 여기서는 지난 호에 이어 산업용 연결성 현황에 대한 ADI-포레스터 컨설팅 조사보고서 내용을 소개한다. 매끄러운 연결성은 혁신이라는 바퀴에 윤활유 역할을 한다 성숙도에 상관없이, 모든 기업들이 5G 도입 등을 통해 네트워크 신뢰성을 향상시키고 기존 클라우드 인프라를 더 잘 활용할 수 있기를 원하는 것으로 나타났다. 또한, 높은 성숙도와 중간 성숙도 기업들 중 각각 66% 및 54%에 해당하는 많은 기업들은 네트워크 신뢰성 향상이 보안성 면에서도 유익할 것으로 기대하고 있다(질문 1). 5G 연결성의 무엇보다 혁신적인 점은, 낮은 지연시간을 달성한다는 점이다. 클라우드 컴퓨팅을 포함한 기존 패러
조익영 전무, ODVA KOREA 세계의 벤더나 메이커들이 ODVA 회원으로 왜 가입을 하려고 할까? ODVA는 설립 초기인 1965년에 협회 이름을 개방-디바이스넷제조업협회(Open -DeviceNet Vendor Association)로 정했다. 지금은 ODVA의 이름이 ‘ODVA Inc.’로 바뀌었다. 그렇지만 초창기 설립 취지의 정신은 그대로 이어가고 있다. 즉, 개방적이고 상호운용성(interoperability)을 갖는 정보 및 통신 기술을 산업 자동화 전 분야에서 발전시키는 목적으로 ODVA가 설립되었으므로 ODVA는 인증에 매우 신중하고 민감하게 접근하고 있다. 본 문건은 설명문을 “EtherNet/IP 적합성테스트(CT/Conformance Testing)란 제품 개발 시 고속도로에 진입할 때 편리하게 이용하는 램프(Ramp)와 같은 역할을 하는 시험이다”라고 붙였다. ODVA는 미디어의 독립 네트워크 프로토콜인 공통 산업 프로토콜(Common Industrial Protocol) 또는 ODVA의 5대 프로토콜인 EtherNet/IP, CIP Safety, DeviceNet, CompoNet, ControlNet 중 IoT와 스마트 기술이 핵
헬로티 임근난 기자 | 와인이 담긴 잔을 흔든 다음 그대로 두면 얇은 막이 형성되어 와인이 눈물같이 밑으로 흘러내리는데 이것을 '와인의 눈물' 또는 '마랑고니 효과' 라고 한다. 이는 물과 알코올처럼 서로 다른 표면장력을 가진 액체들이 만날 때 즉시 혼합이 이뤄지는 것이 아니라 일정 시간이 소요되기 때문에 생겨나는 현상이다. 지금까지 유기반도체 인쇄 공정에서 마랑고니 효과는 인쇄 시간을 지연하고 품질을 떨어뜨리는 것으로 지적됐지만 이것을 역이용하여 빠른 속도록 대면적에 인쇄할 수 있는 기술이 개발됐다. 화학공학과 조길원 교수, 이선백 박사 연구팀은 성균관대학교 나노과학기술학과 강보석 교수와 함께 인쇄전자 소자용 유기반도체 단결정 박막을 코팅하는 대면적 인쇄 공정 기술 개발에 성공했다. 마랑고니 효과란 물방울이 마르면서 액체 속 입자들이 바깥쪽으로 집중되어 진한 얼룩을 남기는 현상을 말하는데, 연구팀은 용매에 마랑고니 흐름의 방향을 제어하는 첨가제를 넣어 박막 코팅을 할 때 유기반도체 분자들이 효과적으로 공급되어 자기 조립될 수 있도록 했다. 이때 유기반도체 결정체의 과포화 상태가 지속되어 연속적인 단결정 박막을 제작할 수 있었다. 연구팀이 개발한 인쇄 공정
헬로티 이동재 기자 | 국내 연구진이 소리가 나는 곳의 위치와 크기를 정확하게 시각화할 수 있는 인공지능 기술을 개발했다. 이번 기술은 기존보다 10배 이상 정확하며, 연산시간은 10분의 1 수준이다. KRISS-포스텍 공동연구팀은 소리의 위치와 크기를 이미지로 변환하는 인공지능(AI) 기술을 개발하고 지도처럼 시각화해 쉽게 위치를 파악할 수 있도록 했다. 이를 실생활에 활용하면 ‘산속 조난자 위치’를 소리로 찾을 수 있다. 최근 드론과 같은 무인 항공기 기술은 사람의 개입 없이 정찰·수송·구조 등의 분야에 전천후로 활용되고 있다. 하지만, 무인 항공기 기술을 통한 음원 위치 추적기술은 정밀도가 낮고 주변 소음 환경에 따라 극심한 성능 저하가 불가피하다는 단점이 있다. 공동연구팀이 개발한 음원 위치 추적기술은 기존보다 10배 이상 정확한 정보를 제공하기 때문에 드론 프로펠러 소음이나 다른 배경 소음이 있는 악조건에도 사용할 수 있다. 향후 정찰·수송·구조 등에 이번 기술을 결합하면 다양한 비대면 드론 임무 성공에 기여할 것으로 기대된다. 위 그림은 공동연구팀이 개발한 ‘딥러닝 기반 음원 위치 추적기술’의 드론 조난자 구조 활용 시나리오이다. 산속 조난자의 소
헬로티 김진희 기자 l 지더블유캐드코리아의 본사인 ZWSOFT는 지난 5월 26일~27일 이틀에 걸쳐 전 세계 파트너들이 참여하는 ZWorld 2021을 온라인으로 개최하였다. ‘Zworld(지월드)’는 ZWSOFT 광저우 본사에서 개최되어 현지 직원과 전 세계 파트너들이 참여하는 행사로, 엔지니어링 산업의 모든 개발자와 파트너가 ‘CAx 솔루션’의 미래와 비전을 공유하고 CAD/CAM 시장의 새로운 통찰력을 제공할 수 있는 기회의 장이다. ‘CAx 솔루션’이란 구현된 모델 및 데이터 중심의 협업 플랫폼으로써 나아갈 방향이며, 지속가능한 엔지니어링 환경을 구축하는데 가장 필요한 모델이다. 관련 업계에 ‘설계-모델링-해석’까지의 통합적인 협업 환경을 제공함으로써 차세대 디지털 정보를 얻는 대표 프로그램으로 자리매김할 예정이다. 행사의 대표적인 세션으로는 ‘Overdrive 엔진 기반의 차세대 CAD/CAM 요건에 대한 소개’였으며, ZWSOFT만의 CAx 솔루션으로 디지털 혁신을 이룰 수 있는 방법에 대한 아젠다를 발표하는 섹션이 마련됐다. ZWSOFT의 기술 이사인 William Li는 "ZW3D가 자체 개발한 오버 드라이브 커널을 기반으로 개발을 통해 ZW
헬로티 김진희 기자 | 열전발전기의 내구성과 효율을 크게 개선하는 기술이 나왔다. 꿀벌 집 구조로 발전기의 열전소재를 찍어내는 기술이다. 벌집 구조가 힘을 잘 분산하는 특성을 활용해 열전소재 손상을 막는다. 열 확산도 효과적으로 억제해 발전기 효율도 더 좋아졌다. UNIST 신소재공학과 손재성·채한기 교수팀과 애리조나 주립대 권범진 교수는 열전소재인 구리-셀레나이드 (Cu2Se)를 벌집 형태로 3D 프린팅해 발전기 내구성과 효율을 높이는 기술을 개발했다. 열전소재로 이뤄진 잉크를 새롭게 개발한 덕분에 3D 프린팅으로 복잡한 벌집 구조를 찍어낼 수 있었다. 열전발전은 온도차를 전기로 바꾸는 차세대 발전이다. 공장이나 항공기·자동차에서 나오는 폐가스의 열을 전기로 바꿀 수 있어, 에너지 재활용 기술로도 주목받는 발전기술이다. 열전소재 양 끝단에 온도차가 생기면 소재 내부에 전류가 흐르는 힘이 생기는 원리(제벡효과)를 이용한다. 이 발전기 핵심인 열전소재는 다른 소재군과 비교해 충격 등을 견디는 기계적 내구성이 약하다. 또 작동 과정 중에 반복적으로 열 팽창과 수축, 기계 진동에 노출돼 미세균열과 같은 구조적 손상을 입기 쉽다. 내구성을 보완하는 새로운 기술이 필
헬로티 김진희 기자 | 카멜레온처럼 관찰 대상에 따라 관찰 방법을 자유자재로 바꿀 수 있는 광학 분석 기술이 개발됐다. 특정 방향으로 굽혀진 분자만 골라 관찰하거나 모드를 바꿔 다양한 물질의 광 신호를 검출할 수 있다. 생물학적 바이러스, 화학적 단일분자, 반도체 입자와 같이 종류가 다른 초미세 입자의 특성을 하나의 현미경으로 분석할 수 있어 눈길을 끈다. UNIST 물리학과 박경덕 교수팀은 적응광학 기술을 탐침증강 나노현미경에 접목한 새로운 광학분석 기술을 개발했다. 탐침증강 나노현미경은 뾰족한 탐침으로 시료를 훑어 형태 정보를 알아내는 동시에 탐침에 모인 빛을 시료에 쏴 시료의 광 특성도 분석할 수 있는 자체 개발 장비다. 기존 탐침증강 나노현미경은 탐침에서 시료로 전달되는 빛의 편광을 조절할 수 없었는데 적응광학 기술을 접목해 이 문제를 해결했다. 적응광학은 빛의 파면을 조절해 산란 등에 의한 파면왜곡을 상쇄하는 기술이다. 탐침증강 나노현미경의 금 탐침은 외부 레이저빔을 모으는 안테나 역할을 한다. 탐침 끝에 모인 빛(근접장)을 시료에 쪼여 여러 광학적 특성을 알아낼 수 있다. 시료마다 빛과 반응하는 특성이 다르기 때문이다. 탐침으로 형태 정보도 읽어낼
헬로티 김진희 기자 | 화석연료를 대체할 수 있는 미래 친환경에너지로 수소에너지가 주목받고 있다. 최근 POSTECH(포항공과대학교, 총장 김무환) 연구팀에서 수소에너지를 경제적이면서 안정적으로 만들 수 있는 금속 나노촉매를 개발했다. 화학공학과 한정우 교수, 박사과정 황루이씨, 박사과정 임채성씨 연구팀이 페로브스카이트 산화물의 용출(溶出) 특성을 이용해 안정성을 오래 유지할 수 있는 금속 나노입자 촉매를 개발했다. 또한, 용출된 니켈 나노입자가 갖는 높은 촉매활성을 밝히기 위해 이론적인(DFT 계산) 메커니즘을 제시하고 이를 실험적으로 증명했다. 이 연구결과는 촉매 분야 세계적 권위지인 ’저널 오브 커탤러시스(Journal of Catalysis)에 최근 게재됐다. 2016년 발효된 파리협정 이후 121개 국가가 ‘2050 탄소중립 목표 기후동맹’에 가입하는 등 전 세계의 화두가 됐다. 우리 정부 역시 작년 12월 7일 ‘2050 탄소중립 추진전략’을 발표하면서 ‘탄소중립(Carbon Zero)’을 선언했다. 탄소중립 추진전략의 핵심은 에너지 주공급원을 화석연료에서 신·재생에너지로 전환하는 것인데, 그중 수소는 장기간, 대용량으로 에너지 저장과 이동이 가능
헬로티 서재창 기자 | 대구시가 디지털 공간으로 복제됐다. 한국자동차연구원(이하 연구원)이 대구시를 스캔하고 가상환경에서 자율주행 테스트 플랫폼을 구축해 자동차 업체에 다가올 미래를 대비하고 나섰기 때문이다. 동 시뮬레이션에 적용된 가상의 테스트 플랫폼은 헥사곤 매뉴팩처링 인텔리전스 사업부의(MSC 소프트웨어) 솔루션이 적용됐다. 이 테스트 플랫폼에서는 ADAS와 자율 시스템이 의도한 대로 동작하는지 확인할 수 있다. 자동차는 지금도 교통 표지판을 읽거나 지나가는 교통수단 등을 감지한다. 다만 최신 ADAS 시스템과 자율주행차의 경우 이보다 복잡한 변수가 존재한다. 차량은 ‘상황인식’ 센서로부터 위치와 물리적 위험을 전달받는데 도시 환경에서는 예기치 못한 위험이 도사려 해당 프로세스가 훨씬 복잡해지기 때문이다. 이런 이유로 각국 정부는 차세대 차량을 도시 환경에 안전하게 도입하도록 차량 인증과 병행한 정책 개발을 지원하는 한편, 안정성에 대한 검증을 요구하고 있다. 이에 한국자동차연구원은 자동차 제조사와 공급업체가 필요한 기술을 개발하고 테스트를 수행할 수 있도록 지원하고 나섰다. ADAS와 자율주행 자동차 시스템이 개발자가 의도한 대로 동작하는지 확인하기
헬로티 임근난 기자 | 로봇에 관심이 많으신 분들이라면 아마존의 창고에서 로봇으로 물류자동화를 진행하고 있다는 사실을 알고 있을 텐데, 해당 물류자동화 과정에는 주황색 딱정벌레처럼 생긴 AGV 물류로봇 키바(KIVA)를 활용했다. 키바는 선반 사이로 요리조리 들어간 다음, 선반을 번쩍 들어 올려 필요한 위치로 이동하는 작업을 담당하고 있다. 크기는 작지만 작은 고추가 맵다고 했던가? 지게차와는 달리 작은 몸집으로 공간 활용도가 높고 필요한 위치로 딱 맞는 물건들을 쏙쏙 골라 옮겨주기 때문에 효용성도 뛰어나다. 실제로 많은 무인지게차가 현장에서 사용되고 있지만, 이 작은 물류 로봇이 커다란 무인지게차 만큼 일할 수 있다고 하니 왠지 더 이득인 것 같다. 이러한 물류로봇들은 국내외를 가리지 않고 많은 업체들이 진출하고 있는데, 다음은 국내에서 오랜 시간동안 물류로봇 기술을 꾸준히 길러온 업체들의 솔루션을 소개한다. 500kg 고중량 리프트 AGV 이 솔루션에서 활용된 로봇은 삼미 AGV의 물류로봇이다. 무려 500kg에 달하는 고중량 자재를 이송하는 리프트 타입인데, 삼미 AGV는 신뢰도 높은 AGV 구동부 설계 역량을 갖추고 있어 안정적인 주행 성능과 탁월한
헬로티 조상록 기자 | 한국생산기술연구원(이하 생기원, 원장 이낙규)이 스마트팜 구축에 필요한 운송, 방제, 리프팅(Lifting) 기능을 하나의 무인 플랫폼에서 구현할 수 있는 ‘스마트팜 다기능 농작업 로봇’을 개발하고 상용화에 성공했다고 밝혔다. 이 로봇은 정해진 선로를 따라 움직이는 하나의 자율주행 플랫폼 위에 원하는 용도의 작업대를 교체해가며 쉽게 사용할 수 있도록 ‘통합 시스템’으로 설계돼 있다. 운송 작업대는 집하장까지 무인이송이 가능해 농민들이 수레를 무겁게 끌고 다니는 수고를 덜어준다. 또한 방제 작업대는 농약의 자동분사를, 리프팅 작업대는 높은 곳의 열매 수확과 온실 시설관리를 도와준다. 이 같은 통합 시스템 방식은 운송, 방제, 리프팅용을 각각 따로 판매하고 있는 네덜란드, 벨기에 등의 선도 회사 로봇에 비해 스마트팜을 보다 쉽고 저렴하게 구축, 대중화하는 데 매우 유리하다. 생기원 스마트모빌리티소재부품연구그룹 임대영 박사 연구팀이 개발한 이 로봇의 핵심기술은 농장 바닥에 설치된 마그네틱 선로의 자력을 최대 20㎝ 높이에서 감지하고 이를 따라 움직일 수 있는 ‘자계유도방식’의 자율주행 플랫폼에 있다. 선도 회사 제품의 경우, 전선에서 발생되
헬로티 김진희 기자 | 국내 연구진이 머리카락 굵기보다 100배 얇은 정육각형 모양의 반도체 막대 구조 안에서 상호작용이 높은 양자 입자를 생성해, 손실이 커질수록 발광 성능이 좋아지는 신개념의 시공간 대칭성 레이저를 개발했다. KAIST(총장 이광형)는 물리학과 조용훈 교수 연구팀이 이번 연구를 통해 개발한 시공간 대칭성 레이저는 향후 고효율의 레이저 소자부터 양자 광소자에 이르기까지 광범위하게 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 어떠한 물리 시스템에서든 손실(loss)은 가능한 제거 하거나 극복해야 하는 대상으로 존재해왔다. 따라서, 이득(gain)이 필요한 레이저 시스템에서 손실이 있는 경우에는 작동에 필요한 최소 에너지(문턱 에너지)가 그만큼 증가하게 되므로 손실은 가능한 줄여야 하는 대상이었다. 하지만 양자역학에서 존재하는 시공간 대칭성(parity-time reversal symmetry) 및 붕괴 개념을 수학적인 유사성을 통해 광학 시스템에 적용하게 되면, 오히려 손실을 작동에 유익한 방향으로 이용할 수 있는 독특한 광학적 시스템이 탄생하게 된다. 기본적으로 빛은 서로 간의 상호작용이 존재하지 않기 때문에, 기존에는 빛을 이용한 시공간 대칭성을 갖
헬로티 김진희 기자 | 한국연구재단(이사장 노정혜)은 한양대학교 임원빈 교수 연구팀이 수증기를 이용해 음극재 소재를 낮은 온도에서 합성할 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다. 저장한 리튬이온을 방출하면서 전기를 발생시키는 음극재는 배터리 핵심소재 가운데 하나로 배터리의 용량, 수명을 좌우한다. 기존 고상 음극재 합성법은 높은 열처리 온도 등으로 인해 많은 에너지 소비가 필요하고 소재의 형상을 제어하는 데 어려움이 있었다. 형상제어에 유리한 액상 합성법도 연구되었으나 다량의 용매(증류수, 유기용매)가 사용되는 단점이 있다. 이에 연구팀은 고상 원료에 수증기를 분사한 후 80도씨의 온도에서 표면에서부터 내부까지 상 합성을 유도해 균일한 입자 크기와 형상의 음극재를 합성하는 초미세 액상반응을 설계했다. 고온의 합성공정으로 인한 환경오염과 유독한 유기용매, 재료의 높은 가격 등을 극복하기 위한 것이다. 연구팀은 유독한 용매 대신 매우 적은 양의 수증기로 낮은 온도에서 합성할 수 있도록 했다. 이번 개발로 저온 초미세 액상반응법은 리튬 배터리 음극재에 우수한 표면제어와 전기 화학적 성능 향상을 보여줄 수 있어, 향후 다양한 에너지 저장재료에 친환경적 합성법으로 폭넓게
헬로티 김진희 기자 | DGIST(총장 국양)는 로봇공학전공 김회준 교수팀은 금속유기골격체(MOF)를 탑재한 마찰전기 나노발전기를 개발했다고 밝혔다. 친환경적인 소재인 사이클로덱스트린(Cyclodextrin)을 이용해 개발된 금속유기골격체는 골격체 내부에 다양한 화학물질을 탑재할 수 있는 능력도 함께 갖춘 소재로, 향후 이를 활용해 새로운 개념의 나노발전기 제작에 큰 영향을 줄 것으로 보인다. 화석연료나 핵연료 같은 현재 주요 에너지원들은 자원고갈, 환경오염 등 다양한 문제점을 갖고 있다. 따라서 자연에서 버려지는 기계, 열, 태양 에너지를 전기에너지로 전환하는 기술에 관심이 높다. 그 중에서도 기계적 에너지를 전기에너지로 전환하는 압전(壓電), 마찰전기 나노발전기는 웨어러블 의료기기, 사물인터넷 센서, 자가발전 전자시스템 등 다양한 분야 적용이 기대되는 유망기술이다. 특히 ‘마찰전기 나노발전기(TENG, Triboelectric Nanogenerator)’는 표면 간 접촉으로 발생하는 마찰전기 대전현상과 정전기적 유도현상을 바탕으로 전기적 에너지를 생성한다. 하지만 기존 TENG의 효율성을 위해 사용해온 세라믹 나노 복합재료는 환경문제와 생체적용에 적합하지
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