[첨단 헬로티] 오랫동안 미래의 비전으로 여겨졌던 세계가 이제 현실이 되고 있다. 기기는 마치 사람이 감지하고 주위와 상호작용하는 것처럼 환경을 감지할 수 있게 되었다. 센서가 디지털 세계와의 간극을 좁히고 있다. 적절한 소프트웨어와 결합하면 스마트 기기와 로봇은 보고, 듣고, 냄새 맡거나 느낄 수 있을 뿐 아니라 이 모든 것을 넘어 주변 환경을 “직관적으로 이해”함으로써 인간의 삶을 단순하게 만들어 준다. 여기서 결정적인 요소는 서로 다른 센서에서 발생하는 정보를 해석하고 연결하는 데 있다. 인피니언은 인간 본성에 영감을 받아 총체적 접근방법을 취하여 다양한 센서를 결합한다. 이러한 방법은 사람과 기계 또는 장치와의 상호작용을 더 쉽게 만들어줄 뿐 아니라 획득한 상황 정보를 신뢰할 수 있도록 처리하는 스마트 시스템을 구현한다. 인피니언 XENSIV 센서 포트폴리오는 3D·ToF(Time-of-Flight, 비행거리측정) 이미지 센서, 레이더 칩, MEMS 마이크로폰, 압력 및 가스 센서를 포함한다. 이러한 스마트 센서는 음성 인식에서부터 스마트 홈, 스마트 도시, 증강 현실, 제스처 인식, 생체 인증, 자동·자
[첨단 헬로티] 유창기계공업(주)이 자체 기술력으로 완성시킨 ‘스크류 에어 콤프레샤’(Screw Air Compressor)를 새롭게 공개했다. 유창기계공업은 1970년에 창립된 50년 업력의 공기압축기, 도장기계 관련 전문 제조업체로서 국내 선구자적 위치에 있다. 이 회사는 1992년 한국산업안전공단으로부터 설계 및 성능검사 획득을 비롯해 1997년 ‘ISO9001’, 2014년 ‘ISO14001’, 2018년 ‘API Q1’ 인증을 획득함으로써 스크류 에어 콤프레샤의 효율, 수명 및 신뢰도에 있어서는 국내 최고의 제품이라고 평가할 만하다. 유창이 완성시킨 메커니즘의 걸작품 ‘스크류 에어 콤프레샤’에 대해 소개한다. AIR END KYPHO ROTOR와 INTENSIVE INJECTION CYLINDER 구조는 압축 사이클의 쿨링에 에너지 소비율을 제어하는 핵심 요소이다. NTENSIVE INJECTION은 4개의 분사 구멍을 통하여 미세한 연무상태로 압출실내에 냉각제를 공급한다. 대부분 분사와 AIR 자체의 가장 높은 압력과 온도에 이를 때 발생된
[첨단 헬로티] 네트워크 엣지가 빠르게 AI 프로세싱 미래의 핵심 부분이 되고 있다. 5G의 본격적인 추진으로 수십억 개의 기기가 인터넷에 연결됨에 따라 커넥티비티는 더욱 광범위하게 확산될 전망이다. 다양한 시장에서 인공지능(AI)와 머신러닝(ML, Machine Learning)의 이용에 대한 관심이 증대하고 있으며, 네트워크 엣지(Edge)에서 동작하는 AI·ML 프로세싱 기능을 갖춘 저전력 하이테크 장치에 대한 요구가 커지고 있다. 엣지에서 수행되는 첨단 프로세싱은 최종 지점과 최종 사용자에 대한 지연을 줄이고 보다 안전한 사용자 개인정보를 유지하는 데 중요하다. 또한 인텔리전트 엣지 기기는 클라우드로 가는 데이터 트래픽을 걸러 네트워크 비용과 대역폭을 줄여준다. 이러한 많은 인텔리전트 엣지 기기는 이미지 센서를 사용해 다양한 임베디드 비전 애플리케이션을 지원하며, 객체 카운팅 또는 존재 감지와 같은 AI·ML 기반 애플리케이션을 포함한다. 그러나 엣지에서 임베디드 비전 애플리케이션을 지원하려면 기기에서 저전력 소비, 고성능, 높은 신뢰성, 소형 폼팩터와 같은 특정한 설계 및 성능 특성을 제공해야 한다. 이러한 애플리케이션을 위
[첨단 헬로티] 자동차 분야에서 48V/12V 듀얼 배터리 시스템의 시대가 열리고 있다. 지난 수 년 간 세계의 주요 자동차 회사들이 자신들의 시스템을 입증하기 위해 애써 왔으며 조만간 실제 구현에 나설 것으로 전망된다. 이것은 운전자가 전혀 필요치 않은 진정한 완전 자율주행차로 가기 위한 길고도 험난한 여정에서 꼭 필요하고도 중요한 과도기가 될 것이다. 그렇다고 12V 배터리가 사라지지는 않을 것이다. 그러기에는 자동차에 너무나 많은 레거시 시스템들이 설치되어 있고 설치 기반도 방대하기 때문이다. 이러한 이유로 자율주행차에는 12V 배터리와 48V 배터리가 모두 사용될 것이다. 자동차의 내부 시스템은 48V 리튬이온 배터리나 12V 납축전지(SLA) 둘 중 하나를 사용해서 작동할 것이다. 이들 배터리는 화학 기술이 서로 다르기 때문에 각각 별개의 충전 회로가 필요할 뿐 아니라, 자동차 내의 다른 시스템들이나 배터리 자체를 손상시키지 않으면서 두 개의 배터리들 사이에 전하를 옮길 수 있는 메커니즘을 필요로 한다. 또한, 두 가지 배터리를 사용하면 작동 중에 어느 한 쪽에 고장이 발생했을 때 리던던시를 확보할 수 있다. 이렇게 하면 자동차 내의 다양한 전기 서
[첨단 헬로티] 자동차 산업은 자동차 발명 이래로 가장 큰 변화를 겪고 있다. 기업들은 ‘CASE’의 4가지 핵심 가치들 중 적어도 한 가지 분야에서 우위를 점하기 위해 고군분투하고 있지만 종종 다음과 같은 난관에 직면한다. ● 연결성(Connectivity): 유료 연결 서비스를 제공하는 기업들은 사용자 수를 늘리는 데 어려움을 겪는다. 이로 인해 일부 기업들은 데이터 수집을 통해 추가적인 서비스를 개발할 수 있는 능력에 영향을 받는다. 또한, 일부 다른 기업들은 투자 혹은 기술적 제약으로 인해 데이터 수집 프로세스를 자동화할 수 없게 된다. 더불어, 몇몇 기업들은 위탁생산자(OEM)가 관리하는 자동차 데이터 풀에 액세스할 수 없는 상황이므로 다른 해결 방안을 모색해야 한다. ● 자율주행(Autonomous): 완벽하게 안전한 자율주행은 도로 인프라와 엣지 케이스에 대한 상세하고 새로운 정보를 통해서만 실현될 수 있다. ● 공유(Shared/Subscription): 모빌리티 공유 모델은 투자자들을 만족시킬 수 있는 신속한 사용자 유치와 강력한 유지 체계가 필요하다. ● 전동화(Electrification): 전기 자동차는 여전히 사용
[첨단 헬로티] 인공지능(AI)과 머신러닝(Machine Learning)은 지각하고, 사고하고, 문제를 해결하는 인간의 인지 능력을 기계가 모방할 수 있는 것을 말한다. 기계가 인간처럼 ‘사고’할 수 있게 됨으로써, AI가 많은 분야에서 사람이 하던 일을 떠맡고 있다. 기계가 이미지를 인식할 수 있는 능력은 의료 진단이나 보안 감시 용도에 활용되고 있다. 음성인식, 번역, 약물 발명과 개발, 금융 위조 감지도 AI를 활용할 수 있는 분야들이며, 이 목록은 계속해서 늘어나고 있다. IoT가 가속화함에 따라 AI는 자율자동차, 수술 로봇, 군용 드론 등과 같은 다양한 IoT 디바이스로 중요한 역할을 할 것이다. 뇌에서 영감을 받은 딥러닝(Deep Learning)은 머신러닝의 한 분야로서, 이미지, 음성, 텍스트를 숫자로 변환하고 다중의 수학적 조작 층을 사용해서 이 숫자들을 분석한다. 이렇게 처리하는 과정에서 분석 층들이 개념 계층이나 ‘사고’ 체계를 형성한다. 입력을 분석하고 기저의 추이나 패턴을 식별할 수 있다. 딥 러닝 역시 많은 면에서 뇌를 모방한다. 예를 들어서 뇌는 다양한 유형의 뉴런과 기능 영역을 갖는데
[첨단 헬로티] 초고령 사회를 맞이한 일본에서는 뇌졸중 등 뇌혈관 질환의 후유증으로 생기는 운동/인지 기능의 장애에 대한 물리치료와 작업치료 등 리허빌리테이션의 역할이 더욱 중요해지고 있다. 최근에는 IT 인프라와 스마트 디바이스의 보급과 함께 VR/AR 등 XR 기술의 급속한 발전, 센싱과 로봇 기술의 다양화, AI 기술의 비약 등으로, 이상 상태를 환자 스스로가 인식해 운동을 수정해 가는 셀프 리허빌리테이션의 촉진뿐만 아니라, 기존에는 취급이 어려웠던 대규모 데이터의 수집․분석이 가능해졌다. 이번 주제에서는 임상 현장의 계측․분석․평가․개입의 관점에서, 이들의 공학적 접근을 응용한 최첨단 리허빌리테이션 지원에 관한 시스템 개발 및 연구 사례를 소개한다. 우선, VR을 이용한 시스템 개발과 임상 응용 사례에 대해 소개한다. 스미타니 미즈호/오오스미 미치히로/스미타미 마사히코 씨는 연간 30%의 성장률로 성장하는 e 스포츠 분야를 중심으로 눈부신 발전을 이룬 XR 기술(Extended Reality) 중, 의료계에서 급속히 임상 응용이 추진되고 있는 VR(Virtual Reality)의 실례에 대해 소개했다. 정상
[첨단 헬로티] 가상현실(VR: Virtual reality, 가상현실)은 그 사용자가 비디오 디스플레이를 통해 제공되는 3차원 컴퓨터 그래픽스(3D-CG)로 그려진 가상 공간 내에서 시각뿐만 아니라, 청각이나 촉각(촉각용 디바이스가 더욱 필요) 등 복수의 감각 환경을 실시간으로 경험할 수 있는 기술이다. 또한, 실재 공간 내에 가상 오브젝트를 보여주는 증강현실(AR: Augmented reality) 외에도, 가상현실 공간과 실재 공간의 정보를 겹쳐서 보여주는 복합현실(MR: Mixed reality), 과거의 현실 공간과 현재의 현실 공간을 겹쳐서 보여주고, 과거 정보를 현재 경험하고 있는 것처럼 보여주는 대체현실(SR: Substitutional reality)로 발전을 거듭해 왔으며, 이들을 총칭해서 XR(Extended reality) 기술이라고 부른다. XR 기술은 인지신경과학 연구뿐만 아니라, 다양한 의료 응용이 시작되고 있으며, 그 중에서도 VR이 임상 현장에서 가장 많이 사용되고 있다. 필자 등은 VR 기술을 사지 절단 후 등의 환상 사지통 치료에 응용하고 있는데, 뇌경색이나 척수 손상 후의 운동마비뿐만 아니라, 정신질환 등으로도 확대되고 있
[첨단 헬로티] IVES(Integrated Volitional control Electrical Stimulation/Stimulator, 수의운동 보조 전기 자극/자극장치)는 뇌에서 나오는 운동 지령을 근전도로서 모니터링하고, 그것에 맞춰 동일한 근육에 전기 자극을 주는 치료 및 장치이다. 전기자극법의 하나로 주로 뇌졸중에 의해 운동마비를 일으킨 근육에 대해 주동작근의 촉진과 길항근의 Ia 상반 억제를 발생시켜 운동 기능의 개선을 도모한다. 장치는 치료와 구별해 IVES 장치(IVES device)라고도 부른다. 이 글에서는 장치는 IVES 장치라고 호칭한다. 뇌졸중이나 척수 손상 등에 의한 중추신경계의 마비에 대한 리허빌리테이션에서는 예전부터 물리치료로써 전기자극법이 알려져 있지만, 거의 임상에서 사용되지 않았다. 이 글에서 설명할 IVES 장치가 제품화된 2008년경부터 전기자극법에 의한 촉진 효과와 경축 억제 효과가 뉴로 리허빌리테이션의 한 방법이라는 것이 일반적으로도 인식되어 임상에서 사용되기 시작했다. 대표적인 전기자극법으로는 기능적 전기 자극(Functional Electrical Stimulation: FES)과 치료적 전기 자극(Therap
[첨단 헬로티] 커미조아에서 Closed Loop EtherCAT 스텝 드라이버 'EVS-ST01'을 출시했다. 커미조아의 EVS-ST01은 EtherCAT 네트워크 통신 기능을 갖춘 스텝 드라이버이다. EtherCAT은 고속 모션 제어 및 자동화 작업을 위해 고안된 개방형 산업용 이더넷 프로토콜이다. 또한, 엔코더 피드백을 통한 탈조감지 및 실시간 Steploss 보상을 실시함으로써 위치 명령에 대한 추종성을 보장한다. ▲ 커미조아의 EtherCAT 네트워크 통신 구조 주요 특징 1. 2상 마이크로스테핑 드라이버 • Built-in 1/256-Step Microstepping Indexer를 지원한다. • Adaptive blanking time 및 자동 혼합 감쇠모드(auto-mixed decay mode)를 포함한 다양한 전류 감쇠 모드를 사용하여 매우 부드러운 모션 프로파일을 구현한다. • BEMF 출력(옵션) 및 엔코더 피드백(Encoder Feedback)을 통한 탈조 감지 및 실시간 Step-loss 보상(Compensation)한다. • 보호 및 진단 기능을 지원한다. - 과전류 보호(OCP, Overcurr
[첨단 헬로티] 우츠미 사토시(內海 聰) ㈜일본제강소 최근 유럽 시장을 중심으로 다색․이재질 성형이 주목을 받고 있다. 다색․이재질 성형이란 성형품의 사용 용도에 따라 색깔이나 재질이 다른 수지를 이용해 일체 성형을 하는 사출성형 기술로, 여러 색깔의 수지를 이용함으로써 디자인성 향상과 각각의 수지 성질을 활용한 고기능화, 사람에 의한 설치 작업 등 조립 공정 절감의 장점이 있다. 이와 같은 성형품의 부가가치 향상과 타사와의 차별화를 목적으로 자동차·잡화·용기 등 다양한 업계에서 이용되는 기술로, 시장 요구가 증가하고 있다. 기존 다색·이재질 성형을 하기 위해서는 하나의 형체결장치에 대해 주사출 유닛과 부사출 유닛을 갖춘 전용 사출성형기가 필요했다. 전용기에는 성형품에 매치한 스펙을 탑재할 수 있는 장점이 있는 한편, 기계 본체가 고가이고 넓은 설치 공간이 필요하며 또한 다색․이재질 성형 전용 기계이기 때문에 범용성이 낮아 기피하는 경향이 있었다. 이에 표준적인 사출성형기에 대해 독립된 사출 유닛을 조합함으로써 다색·이재질 성형의 실현을 가능하게 하는 전전동 사출 서브 유닛 &
[첨단 헬로티] 하마 타카시(濱 隆司) 三井화학(주) 환경에 대한 부담 경감은 급선무의 과제이다. 다른 한편으로 인간 생활의 쾌적성이나 편리성에 대한 추구는 멈추지 않는다. 우리들이 이용하는 인프라나 서비스의 기능은 점점 더 고도화 및 다양화되고 있다. 그에 따라 사용되는 수지 소재의 위치는 중요도가 높아지고, 메이커 각사는 이 기회를 잡기 위해 혼련, 함침, 접합 등의 여러 가지 기술을 구사해 날마다 최선을 다해 소재 개발을 추진하고 있다. 동사는 슈퍼엔프라로 분류되는 ‘반방향족 폴리아미드(이하 PPA)’를 1986년에 세계에 앞서 제품화, ‘아렌’이라는 이름으로 출시했다. 이후 전기․전자제품이나 자동차를 중심으로 한 모빌리티 부품 등 여러 방면에 걸친 용도에 채용되고 있다. 그 후 새롭게 PPA 메이커도 가담해 그 지명도가 높아져, 오늘날에는 연율 5% 정도로 견실하게 성장하는 시장에서 반드시 필요한 소재가 됐다. 이 글에서는 아렌의 특징을 채용 사례를 중심으로 소개한다. 특징 아렌은 베이스 폴리머에 여러 가지 부자재를 배합, 컴파운드한 소재이다. 1. 베이스 폴리머 폴리아미드는 엔플라 중에서도 강도,
[첨단 헬로티] 카지하라 유스케(梶原 優介) 東京대학 수송기기 산업에서 경량화는 오랜 과제이며, 항상 주요 개발 테마로 되어 있다. 최근의 경량화 트렌드로서 금속 부재를 수지로 대체하는 것은 알고 있듯이 활발하게 추진되고 있다. 모든 금속 부재를 수지로 전환하는 것은 불가능하기 때문에 반드시 금속과 수지의 접합 부분이 존재하게 된다. 예를 들면 자동차에서 말하면, 필러, 빔이나 와이어 하네스부, 수송기기 산업 이외에도 스마트폰의 내부 배선이나 이온전지 전극의 실장 등이다. 그렇기 때문에 금속과 수지의 인접 부분을 강고하게 접합하는 기술이 반드시 필요하게 되고 있다. 볼트나 리벳에 의한 기계적 체결이나 접착제를 사용한 화학적 접합으로는 공정이나 처리 시간이 늘어나 버리기 때문에 금속과 수지를 직접 접합하는 기술이 각광을 받고 있으며, 여러 가지 연구 개발이 추진되고 있다. 금속과 수지를 직접 접합하는 방법으로서는 금속 부품, 수지 부품을 독립적으로 제작, 그 후 양 부품을 가열해 접합하는 ‘성형 후 접합’ 및 금속과 수지의 복합체를 금형 내에서 일체 성형하는 ‘성형 접합’이 있다. 성형 후 접합의 예로서는 금속-수지계
[첨단 헬로티] 아가리 야스유키(上利 泰幸) 大阪산업기술연구소 기능성 고분자는 1970년대에 오사카(大阪) 대학의 타케모토 키이치(竹本 喜一) 선생이 제창한 역사가 오래된 테마인데, 새로운 고분자를 개발해 그 성질로부터 응용을 생각하지 않고 응용의 요구(기능)를 가진 고분자를 개발한다고 하는 지금에는 상식적이지만 당시에는 매우 획기적인 개념이었다. 그 요구는 생체계 고분자를 의식한 것이었지만, 점차적으로 응용 분야가 빛이나 전기 등으로 확대되어 고분자 자체뿐만 아니라, 복합 고분자 재료까지 활용해 기능성 수지가 개발되게 됐다. 우선, 고분자의 우수한 성형성을 활용해 광학적 기능이나 전기․전자 기능을 부여한 기능성 수지와 생체 적합성을 높인 의료용 기능성 수지 등이 개발되어 왔다. 그리고 21세기에 들어, 자동차 업계의 차체 경량화 요구에 대응해 금속 부품을 수지 부품으로 대체하기 위해 내열성과 강인성, 기계적 성질 등의 향상을 도모한 고기능 수지와 금속의 장점과 수지의 장점을 겸비한 기능성 복합체가 전개되어 왔다. 또한 자동차 전화의 진화를 위한 각종 기능성 수지와 디스플레이 해상도 등을 향상시키기 위한 기능성 수지 필름 등이 현격한 진보를 이루어
[첨단 헬로티] 여의시스템은 국내의 다양한 산업 환경에서 사용하고 있는 수많은 시리얼 디바이스들을 쉽고 빠르게 네트워크에 연결할 수 있는 안정적이고 검증된 제품을 지금까지 6만 개 이상 공급해왔다. 시리얼 디바이스들을 최신 통신 인터페이스로 교체해야 한다면 Serial-to-Ethernet 솔루션인 NPort 시리즈를 사용하여 시리얼 디바이스들을 교체하는 어려움을 해결할 수 있다. 사용하기 쉬운 기능, 안정성 및 보안이 잘 갖춰진 NPort 시리얼 디바이스 서버 중 하나를 추가하면 기존 디바이스들을 디지털화할 수 있는 이상적인 선택이 된다. 시리얼 및 이더넷 디바이스들의 공존 이더넷 기반 통신 인터페이스가 추세이지만, 기존의 모든 시리얼 디바이스들을 버리고 완전히 바꿀 필요는 없다. 시스템을 업그레이드 할 때는 여러 가지 요인들을 고려해야 하는데, 장비 구축비용이 중요한 결정 요인이 된다. 예를 들어, CNC 기계를 교체하면 비용이 매우 많이 들며 대부분의 사업 예산에 커다란 부분을 차지한다. 더 많은 IP 장치가 네트워킹 스위치 및 SCADA 노드에 더 많은 투자를 요구하기 때문에, 수십 개의 시리얼 기반 파워 미터 교체에 따른 설비비용이 들게 된다. 따라