[첨단 헬로티] 사토 하지메 (佐藤 大) 共榮엔지니어링(주) 동사의 미세 가공 기술 대응 동사는 절삭가공을 코어 기술의 하나로 해서 시제작 부품 제작에서 금형 설계․제조․사출성형까지 일관해서 대응 가능한 메이커다. 부품 제작에서는 독자의 이너캠 가공 기술에 의한 경통 등의 카메라 부품이나 난삭재 가공의 항공기, 자동차의 내연 부품, 의료의 임플란트 등 폭넓은 분야에서 많은 실적을 가지고 있다. 또한 금형․사출성형에서도 렌즈 등의 광학 소자를 비롯해 카메라 관련, 자동차, 의료 등의 폭넓은 분야에서 높은 평가를 얻고 있다. 한편 동사의 제조에는 전혀 분야가 다른 음향사업부가 있으며, 음향의 신호처리에 의한 수음․재생 등의 기술 개발을 하고 있다. 이 독자의 음향 기술과 가공의 제조 기술을 융합한 자사 브랜드 ‘Cear’에서는 Bluetooth 스피커 ‘pavé(파베)’(그림 1)와 소형 스테레오 마이크로폰 ‘DOMINO 2MIC’ 등의 새로운 콘셉트를 가진 제품을 릴리스하고 있으며, 이들 제품에 사용되는 수지제 케이스 부품 등은 자사에서 금형
[첨단 헬로티] 사이토 유지 (齊藤 裕二) 伊藤광학공업(주) 동사는 1956년 창업한 이래, 광학 제품의 메이커로서 날마다 개발에 힘써, 안경 렌즈의 코팅과 콘택트렌즈의 제조를 일본에서 처음으로 실용화했다. 세계 최첨단의 안경 렌즈 코팅 기술과 고성능·고기능 플라스틱 렌즈의 설계․개발, 이들의 기술을 활용한 광학 기능 부품의 코팅을 최신예 설비를 도입해 취급하고 있다. 주된 사업 내용은 안경 렌즈 제조, 콘택트렌즈 제조, 광학 소자․부품 제조, 비구면 유리 렌즈 제조다. 개발 경위 안경 렌즈, 스마트폰이나 디지털카메라, 차재 카메라, 방법 카메라 등에 탑재되어 있는 광학 렌즈, 디스플레이나 미터 패널 등 표시계 패널의 시인성을 향상시키는 기술로서, 표면의 반사를 억제해 빛의 투과성을 높이는 반사 방지 기술이다. 현재 반사 방지 기능을 부여하는 방법은 성형 후에 성막하는 기술이 주류이며, 진공증착법이나 디핑법이 이용되고 있다. 진공증착법은 산화막을 진공 중에서 다층 성막함으로써 넓은 광파장 영역의 반사 방지가 가능하고, 대부분은 광학 렌즈에서 채용되고 있다. 그러나 카 내비케이션이나 미터 패널 등 대면적의 성형품에 반사 방지
[첨단 헬로티] 한다 코지 (半田 宏治) 파나소닉프로덕션엔지니어링(주) 최근 스마트폰을 대표로 하는 모바일 카메라의 진화나 SNS의 보급에 의해 일상적으로 사진 촬영을 하게 됐다. 지금은 리어측에 3안 카메라를 탑재한 스마트폰도 등장, 해마다 점유 면적을 늘려 가는 카메라 모듈을 소형화하는 것이 급선무로 되어 있다. 또한 보다 밝은 카메라를 원하는 요구로부터 1개의 카메라 모듈에 들어가는 렌즈 수도 6개에서 7개로 증가하는 경향이 있다. 스마트폰 본체의 두께가 증가하지 않는 가운데 이 렌즈 수를 담기 위해 보다 엄격한 제조 공차가 요구되고, 각 렌즈의 형상 정도뿐만 아니라 렌즈 면 간 및 렌즈 간의 광축 어긋남이 허용되는 값은 엄격해지고 있어 예를 들면 화소 수 13M의 카메라 모듈에서 1μm 이하이다. 또한 최근의 자동차에는 전주위 모니터나 앞차 추종 기능, 자동 브레이크 등의 운전 지원 시스템 탑재에 의해 1대당 여러 개 이상의 카메라가 탑재되어 있다. 이 차재 카메라에 사용되는 경통(배럴)은 기존 주로 금속제였지만, 코스트 다운을 위해 수지제로 대체하는 방향이다. 그렇기 때문에 렌즈를 담는 수지제 배럴 형상을 성형으로 고정도로 컨트롤하고 설계값의
[첨단 헬로티] 아마노 아키라 (天野 啓) 東芝기계(주) 비구면 렌즈를 비롯한 광학 부품의 양산 기술은 디지털카메라, 스마트폰, 액정 디스플레이 등 민생용 기기의 수요 확대에 힘입어, 시대의 요구에 대응하는 형태로 발전해 왔다. 양산 기술의 핵이 되는 금형 제작도 절삭이나 연삭 등 고전적인 기계가공법이 제품 요구에 대응해 고도화 되고, 초정밀 절삭이나 초정밀 연삭이라고 불리는 기계가공 기술에 의해 진보해왔다. 이 기술은 1960년대에 미국을 중심으로 이루어진 고정도 가공기와 다이아몬드 공구에 의한 경면 절삭가공 기술의 개발을 원류로 하고 있다. 일본에서는 회전축에 공기정압 베어링을 탑재한 가공기의 개발을 계기로 1980년쯤부터 상용화됐다. 공기정압 베어링이란 공기압을 이용해 회전축을 비접촉으로 지지하는 방식의 베어링으로, 비접촉 구조이기 때문에 마찰계수가 매우 작고 고속 회전 시에도 진동을 발생시키지 않는 요소 기술이다. 초정밀 절삭 기술은 개발 당초에는 금형 용도가 아니라, 레이저 발진기용 금속 미러 등의 기본 형상 경면 다듬질에 적용됐는데, 1980년대 중반의 광디스크 출현과 함께 등장한 플라스틱제 비구면 렌즈가 계기가 되어 이후 금형 제작에 필요한 가공
[첨단 헬로티] 소에다 야스유키 (添田 泰之) 三井화학(주) 최근 스마트폰에 탑재된 카메라, 차재 카메라, 헤드마운트 디스플레이 등 여러 가지 용도에서 광학계 렌즈가 이용되고, 이들 재료로서 기존의 광학 재료이 유리가 아니라 광학용 플라스틱이 적용되는 사례가 증가하고 있다. 이 글에서는 동사가 개발한 광학용 플라스틱 '아페루'에 대해, 각종 용도의 기술 개발 동향에 스폿을 맞춰 해설한다. 광학용 플라스틱 재료의 개요 광학 부품이 플라스틱화에 대해서는 제2차 세계대전 중으로 거슬러 올라가면 아크릴 수지(PMMA)가 전투기의 바람막이 등 광학 부품에 적용되었으며, 전쟁 후 민생기기의 광학 부품으로 확산되어 갔다. 그러나 PMMA는 투명성이 높고 복굴절이 낮은 이점이 있지만, 내열성이 낮고 흡수에 의한 굴절률 변화 등의 문제가 있었다. 현재 광학 용도 플라스틱으로서는 PMMA 외에 특수 폴리카보네이트, 특수 폴리에스테르, 환상 올레핀계 폴리머 등 여러 가지 수지가 등장하고 있으며, 각각의 특징을 활용한 용도로 적용이 확대되고 있다. 광학 용도용 플라스틱에 요구되는 중요한 물성으로서는 이하의 광학 성능, 신뢰성, 성형성을 들 수 있다. ① 광학 성능 :
[첨단 헬로티] 타카츠기 사토시 (高次 聰), 우치야마 타츠히로 (內山 辰宏), 홍 영표 (洪 榮杓) 화낙(주) 최근 스마트폰을 비롯한 IT 기기에서는 화상이 정보의 중심이 되고 있으며, 여러 가지 상품으로 카메라나 박형 디스플레이 등의 광학기기나 그 응용기기가 사용되고 있다(그림 1). 또한 자동차에서도 차량 주위를 촬영하는 카메라나 운전 정보를 표시하는 헤드업 디스플레이 등의 광학기기 보급이 추진되고 있다. 이와 같이 광학 부품, 그 중에서도 저렴하고 생산성이 우수한 플라스틱제 광학 부품은 이용 분야가 해마나 증가하고 있는데, 시장의 확대에 따라 광학 부품에 대한 요구 사양이나 광학 부품을 제조하는 생산설비, 수지 재료에 대한 요구도 다양화, 고도화되고 있다. 고정도 플라스틱제 광학 부품을 대량 생산하기 위해서는 금형의 고정도 가공 기술과 정밀 안정 성형 기술의 양쪽이 반드시 필요하다. 동사에서는 오랜 기간 초정밀 가공기와 전동 사출성형기 분야 각각에서 기술 개발을 추진해 왔는데, 이상과 같은 시장 요구를 기초로 양쪽의 기술을 결집해 플라스틱제 광학 부품의 제조 기술 개량에 대응하고 있다. 이 글에서는 동사의 최신 초정밀 가공기 로보나노와 전동 사출성형기
[첨단 헬로티] 5년 전 CES에 참가한 기업들은 참가자들의 이목을 집중시키고 기업의 선도적 리더십을 강조하고자 터치 스크린이 부착된 주방가전과 세탁기 제품들을 선보였다. 그로부터 5년이 지난 현재, 일부 고급 제품 라인의 경우 터치 스크린이 부착된 가전제품들이 현실화되었다. 향후 비전은 사물인터넷(IoT)을 통해 터치 스크린을 저렴한 가전제품에까지 보다 폭넓게 확대하는 것이다. 터치 스크린 HMI(Human Machine Interface)는 인터넷 커넥티비티와 소비자들을 위한 앱 기반 기능들을 통해 다양한 운영환경(operating environment) 관련 문제들을 해결하고 미학적인 옵션들을 제공한다. 정전용량식 터치 기술을 사용한 가전제품 주로 터치 버튼, 슬라이더, 휠에 이용되는 정전용량식 터치 기술(capacitive touch technology)은 기계식 버튼과 손잡이를 대체하기 위해 이미 백색가전에서 널리 도입되어 있다. 이 정전식 기술은 시스템 비용 절감은 물론 신뢰도도 개선해 준다. 기계식 버튼 또는 손잡이의 경우 시간이 지나면서 고장이 나거나 부엌 또는 세탁실에 흔한 물, 기름, 지방 등의 물질과 닿아 고장을 일으킬 수 있기 때문이다.
[첨단 헬로티] 여러분이 최근에 영화관에서 영화를 봤거나 프로젝터를 사용해서 프레젠테이션을 한 적이 있다면 DLP(Digital Light Processing) 기술을 사용한 것이다. TI(Texas Instruments)에서 개발한 기술인 DLP는 MEMS 기반의 광전자 기술로서, 범용성이 뛰어난 것으로 입증되고 있으며 점점 더 다양한 시장 분야에 도입되고 있다. 이 글에서는 이 기술이 어떤 점에서 유용한지 살펴본다. DLP의 가장 특징적인 점은 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD)를 사용한다는 것이다. 이것은 마이크로 크기의 수백만 개의 미러로서, 주어지는 전기 신호에 따라서 빛을 조작한다. 미세한 크기의 마이크로미러들을 초당 수천 번 스위칭해서 놀랄 만큼 높은 해상도의 이미지를 제공할 수 있다. 또한 MEMS 기술을 적용함으로써 긴 수명을 보장하고 비용을 상당히 낮춘다. DLP 기술은 영화관에서 많이 사용되고 있는데, 단지 필름을 상영하는 것 말고도 훨씬 더 다양한 분야에 사용될 수 있다. TV, 헤드업 디스플레이, 3D 프린팅에까지 이 기술이 도입되고 있다. 현재 DLP는 주로 멀티미디어 디바이스 용으로 알려져 있으나, 산업용, 의료용, 자동차 용으로
[첨단 헬로티] SW 개발에 있어 코드 최적화는 중요한 기능이다. 동일하게 작성된 소스코드를 다양한 기법들을 활용해 코드 수행 속도 또는 코드 사이즈에 목적을 두고 최적화가 가능하다. 동일한 성능의 하드웨어에서 동작하더라도 코드의 수행속도를 최대한으로 높일 수도 있으며, 동일 동작을 하는 코드의 메모리 사용량을 최소화 할 수 있다. 특히, 메모리 사용량의 감소는 동일 동작 구현을 위해 작은 용량의 메모리사용이 가능해져 비용을 절감하실 수도 있다. 코드 수행 속도의 향상은 애플리케이션의 동작 응답성을 높여서 다양한 기능 구현을 가능하게 할 수 있다. 이처럼 코드 최적화 기능으로 개발에 많은 이득을 얻을 수 있다. 최적화 범위 최적화 옵션을 지정하는 범주는 전체 애플리케이션 또는 개개의 C 파일 단위로 가능하다. 또한, 개별적인 함수에 대해 적용되는 최적화를 배제할 수도 있다. 그리고 프로젝트 옵션이 아닌 #pragma optimize 지시어를 사용해 최적화 단계 및 형식을 함수 단위 별로 지정할 수 있다(그림1). 최적화 단계 최적화는 총 4단계로 이루어져 있으며, None, Low, Medium, 그리고 High 단계로 High단계의 경우 Balanced,
[첨단 헬로티] 디지털 신냉전이라 일컫는 화웨이 사태가 계속되고 있다. 트럼프 정부의 방침에 따라 미국 IT 기업들은 일제히 화웨이와 ‘거래중단’을 못 박았다. 구글이 화웨이와의 거래를 중단키로 했고, 퀄컴, 인텔, 자일링스는 화웨이의 스마트폰과 통신장비, 서버에 필요한 반도체 공급을 중단했다. 그렇다면, 화웨이 사태의 원인은 무엇이고, 글로벌시장과 우리 기업에는 어떤 영향을 미칠까? MTV(매뉴팩처링티비)는 박준성 한국SW기술진흥협회 원장, 박서기 IT혁신연구소장, 김진희 첨단 국장과 함께 생방송 토크 긴급좌담회를 열어 화웨의 사태의 원인과 전망을 분석했다. ● 방송 : MTV(매뉴팩쳐링TV) / 2019. 5. 30(목) (16:00~17:00) ● 주제 : [긴급좌담회] 디지털 신냉전의 시작? 화웨이 사태 파급력과 앞으로의 전망(생방송) ● 진행 : 고우성 지식 PD ● 패널 : 박준성 한국SW기술진흥협회 원장, 박서기 IT혁신연구소장, 김진희 첨단 국장 “화웨이 사태 왜 일어났나?” ■ 고우성 지식PD 화웨이 사태로 미국이 중국에게 얻고자 하는 건 무엇일까요? □ 박준성 한국SW기술진흥협회 원장 트럼프 정권에
[첨단 헬로티] 스즈키 히로후미(鈴木 浩文) 中部대학 지금까지 초정밀 가공 기술은 여러 가지 광학 디바이스 발전과 함께 고도화 돼왔다. 그림 1에 나타냈듯이 디지털카메라나 스마트폰에서부터 광통신 모듈, 의료용 내시경, 차재용 적외렌즈 등의 센서 시스템까지 여러 분야에 걸쳐 비구면 렌즈가 이용되고 있으며, 키 파츠가 돼 있다. 최근에는 플라스틱 렌즈화가 진행되어 플라스틱 렌즈가 많은 부분을 점하고 있다. 그러나 박형화, 안전․신뢰성이 필요한 분야에서는 굴절률 등 광학특성이 우수한 유리 렌즈가 재인식되어 그 요구가 다시 커지고 있다. 유리 렌즈는 코스트가 높기 때문에 성형형의 가공 고정도화와 고능률화가 요구되고 있다. 이 글에서는 고정도화․고능률화를 위한 세라믹스의 초정밀 절삭 기술과 초음파 원용 연마 기술에 대해 소개한다. 초정밀 가공의 요구와 과제 시클로 올레핀 폴리머[일본제온(주)제 ZEONEX] 수지나 아크릴 수지 등의 플라스틱제 비구면 렌즈는 사출성형에 의해 양산할 수 있고, 융점이 200℃ 이하이기에 성형 금형에는 무전해 니켈(Ni)도금 금형이 일반적으로 이용된다. 이들 금형은 단결정 다이아몬드 바이트에 의해 P-V 0.05~0.
[첨단 헬로티] 머신비전산업에서 인공지능 기술(머신러닝, 딥러닝)이 빠르게 확산되고 있다. 인공지능 기술을 통해 기존의 컴퓨터비전 기술로는 어려웠던 검사가 가능해질 뿐만 아니라 ‘데이터의 자기 학습’으로 보다 빠르고 쉬우며 신뢰성과 유연성을 갖춘 머신비전 검사가 가능해졌다. 이에 따라 자연스럽게 인공지능 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 국내 대표적인 머신비전 전문업체인 라온피플은 ‘LAON PEOPLE’s 머신러닝 아카데미’를 통해 인공지능의 대표적인 기술인 머신러닝 기술에 대해 연재한다. 2014년에 발표된 GoogLeNet과 VGGNet 등에서 가장 주목할 만한 특징은 망이 깊어지고 넓어졌다는 점이며, 이후 CNN 구조의 대세를 이루게 된다. 그럼 왜 이렇게 망은 넓어지고 깊어지는 것일까? 답은 깊어진 망을 이용하게 되면 문제 해결능력, 즉 학습 능력이 증가하기 때문이다. 하지만, 망이 깊어지게 되면 앞서 살펴보았듯이, 적절한 hyper-parameter의 설정이나 초기값 설정이 없다면 overfitting 문제에 빠질 가능성이 훨씬 증가하게 되며, 연산량의 문제로 인해 아주 성능 좋은 시스템을 사
[첨단 헬로티] 일본에서는 앞으로 저출산 고령화가 진행되어 노동 인구가 감소하는 한편, 필요해지는 케어 직원 수는 증가한다. 후생노동성에 따르면, 2025년에는 케어 인력이 253만명 필요하나 공급 예상은 215만2천명에 그쳐 37만7천명이 부족할 것으로 추정하고 있다. 케어 인력을 늘리려고 해도 생산 연령 인구가 감소하고, 또한 임금을 올리기 어려운 개호보험(장기요양보험에 해당) 제도에서는 되려는 사람도 적다. 그렇기 때문에 대책의 하나로서 정보 기술을 활용한 케어 업무의 효율화가 기대된다. 유비쿼터스 컴퓨팅 분야에서는 스마트폰을 비롯한 휴대 센서를 이용한 인간의 행동 인식 기술의 연구가 이루어져 왔다. 이 기술을 케어 행동의 인식에 응용하면 케어 업무 기록을 자동으로 작성할 수 있으며, 현장에서 이루어지고 있는 케어 기록이나 업무 기록 등의 업무를 효율화할 수 있다. 또한, 본인이 그 기록을 가시화해 돌이켜봄으로써 업무 개선 자료로도 사용할 수 있다. 이 글에서는 문부과학성 지역 이노베이션 에코 시스템 형성 프로그램 ‘IoT에 의한 액티브 시니어 활약도시기반개발사업’으로 실시하고 있다. 케어 시설에서 직원에게 케어 기록을 스마트폰을
[첨단 헬로티] 인구 구성의 고령화에 대해서는 국제연합의 1956년 보고서를 참고해, 65세 이상이 전체 인구에서 차지하는 비율(고령화율)이 7%를 넘으면 고령화 사회라고 한다. 또한, 최근에는 고령화율이 14%, 21%를 넘으면 각각 고령사회, 초고령사회라고 불리게 됐다. 일본은 2010년에 세계에 앞서서 초고령사회가 됐으며, 2018년에는 고령화율이 28%를 넘는 ‘초초’고령사회의 영역에 도달했다. 일본은 앞으로 고령자 인구의 증가와 총 인구의 장기적인 감소 경향이 예상되고 있으며, 사회보장비와 국민의료비의 증가, 각 산업의 인력 부족과 후계자 부족, 지방의 쇠퇴 등 여러 가지 과제가 심각성을 더해가고 있다. 앞으로 일본의 사회·경제 구조를 유지하기 위해서는 노동력 부족을 해소하고, 생산 활동을 효율화시키기 위한 대응이 반드시 필요하다. 이러한 과제를 과학 기술 이노베이션에 의해 해결하기 위해 현재 Society 5.0(초스마트 사회)의 구축이 거국적으로 추진되고 있다. Society 5.0은 2016년 1월에 각의 결정되고, 일본 정부가 책정한 ‘제5기 과학기술기본계획’에서 제창된 것이다. Soci
[첨단 헬로티] 센싱 기술의 발전과 모바일·웨어러블 단말의 급속한 보급에 의해 인간의 생리·심리·행동에 관한 데이터나 건강에 관련될 수 있는 주변 환경의 데이터(기압, 온도, 습도, 조도 등)를 일상생활 속에서 용이하게 또한 대량으로 취득할 수 있게 됐다. 모바일 단말에 대해서는 두통의 증상과 기압의 데이터를 기록하는 앱이나 스마트폰 내장의 가속도 센서를 이용해 신체 활동이나 수면에 관한 데이터를 취득하는 앱 등이 많이 개발되어 있으며, 얻어진 데이터를 건강관리에 도움이 되게 하려는 시도가 이루어지고 있다. 또한, 웨어러블 단말에 관해서도 마찬가지로 최근 몇 년 손목밴드형 활동량계와 스마트워치를 비롯한 여러 가지 단말이 가전 판매점의 점두에도 진열되고 있으며, 이들은 우리의 일상생활에서도 친밀한 존재가 됐다. 이러한 단말을 이용해 장기간에 걸쳐 연속적 혹은 반복적으로 계측된 데이터는 ‘강종단 데이터’(Intensive Longitudinal Data; 이하, ILD)라고 불리며, ILD는 건강관리를 생각하는데 있어 새로운 분석의 시점을 가져왔다. 예를 들면 ILD를 이용해 ‘흡연자의 니코틴