[첨단 헬로티] 오픈데이터와 인터랙티브 디지털 키오스크, 환경센서 등 스마트 시티 프로젝트 추진 스마트 시티는 IoT를 사용해 서로 다른 유틸리티, 인프라, 공공서비스를 연결해 실시간으로 데이터를 생성하고 공유한다. 이를 통해 도시 생활 속에서 유발되는 교통, 환경, 주거문제, 시설 비효율 등을 해결하고 시민들이 편리하고 쾌적한 삶을 누릴 수 있도록 하는 것이 목적이다. 2017년 스마트 주차 서비스업체인 이지파크(Easypark)가 발표한 ‘2017 스마트 시티 인덱스(Smart Cities Index)’에 따르면 미국 내 스마트 시티 선도 도시는 보스턴, 샌프란시스코, 뉴욕 순으로 평가됐다. 이 지수는 스마트폰 보유비율, 휴대전화 사용 가능 지역, 무선통신 속도, 주차센서, 주차 앱 사용비율 등을 기반으로 도시별 스마트 시티 순위를 발표한 것이다. 달라스(Dallas)의 스마트 시티 프로젝트 2015년 9월 달라스시 정부는 31개 파트너사와 함께 Dallas Innovation Alliance(DIA)라는 명칭의 정부민간합작(Public Private Partnership, P3)을 출범했다. DIA에는 달라스시 정부, 사기업, 시민
[첨단 헬로티] 완전 차동 입력을 사용한 하측 게이트 드라이버 IC 제품군 하측 게이트 드라이버 IC는 스위치드 모드 전원장치(SMPS)에서 전력 MOSFET을 온 및 오프로 적절히 구동하기 위해서 흔히 사용되는 부품이다. 부스트 PFC 스테이지에서는 하측 고전압 전력 MOSFET을 구동한다. LLC, ZVS, TTF 같은 고전압 DC-DC 스테이지에서는 게이트 드라이버 트랜스포머를 통해서 고전압 전력 MOSFET을 턴온 및 턴오프한다. 센터 탭 동기 정류 스테이지에서는 저전압 MOSFET으로 바로 연결된다. 통상적인 하측 게이트 드라이버 IC는 입력 신호 레벨을 위해서 게이트 드라이버 IC의 영전위를 참조한다. 그런데 이 영전위가 컨트롤러 IC의 영전위로부터 너무 멀리 이상을 일으키면 게이트 드라이버 IC를 부적절하게 트리거할 수 있다. 그러면 SMPS의 동작을 방해하고, 심하면 하프 브리지 슛 스루를 발생시키고 과도한 전기적 스트레스로 인해서 연결된 전력 MOSFET으로 오작동을 일으킬 수 있다. 그림 1. 800W 스위치드 모드 전원장치(SMPS)의 블록 다이어그램 하드 스위칭 과제 부스트 PFC나 TTF 같은 하드 스위칭 토폴로지에서는 전력 MOSFE
[첨단 헬로티] 원격 다이오드 온도 모니터링 IC는 컴퓨팅 및 서버 업계에서 10년 이상 활용돼 온 검증된 온도 감지 기술이다. 이 기술은 많은 애플리케이션 상에서 비용과 개발기간을 줄이고 열 설계 시 요구되는 전문성을 최소화한다. 이 글은 원격 다이오드 온도 모니터링 IC가 실리콘 외기 온도 센서 IC(Silicon ambient temperature sensor IC), 서미스터(Thermistor), 저항형 열감지기(Resistive Thermal Detector: RTD), 서모커플(Thermocouple) 등 기존의 온도 감지 기술들과 비교해서 갖는 장점, 제한점, 비용 효율성을 설명한다. 또한 이들 각 솔루션들과 관련된 핵심 설계 기준들, 예를 들어 온도 정확도, 소비전력, 시스템 비용 및 규모, 설계 복잡성 등에 대해 검토한다. 더불어 앞에서 언급한 기존 솔루션들이 갖는 한계를 극복하기 위해 원격 다이오드 솔루션을 어떻게 활용할 수 있는지에 대해 설명하겠다. 그리고 저항오차 수정, 동적 평균화, 초과/미달 온도 및 임계 온도 모니터링 등의 통합 기능들을 어떻게 시스템 성능 개선에 활용할 수 있는지도 다룬다. 끝으로 개발자들이 자신의 애플리케이션에
[첨단 헬로티] 디버깅 중 데이터 값을 외부로 출력하기 위해 가장 일반적으로 많이 사용되는 방법은 UART를 이용해 데이터를 출력하고 외부에서 모니터링 하는 방법이다. 하지만 UART를 활용한 방법은 많은 리소스를 사용하며 디버깅을 포함한 코드실행 시간에 민감한 애플리케이션에는 적용시키기에 매우 어렵다. 이러한 문제점을 보완할 수 있는 다양한 방법을 설명하겠다. UART 활용 vs printf 일반적인 디버깅 정보 출력으로 UART를 가장 많이 사용한다. UART를 사용하게되면 MCU의 UART 기능, 통신 핀 등의 하드웨어와 제어를 위한 라이브러리/드라이버 코드 수행 등이 필요하다. 또 외부로 정보를 보낸 후 PC와 통신 연결을 위해 UART to USB 등의 컨버터를 사용한다[그림 1]. PC와 연결 이후에는 PC의 Terminal 프로그램으로 출력되는 정보를 모니터링하고 기록한다. 그림 1. 이처럼 UART를 사용하는 경우 많은 리소스들이 사용되고 통신 속도 또한 제한적이다. 이러한 단점을 보완할 수 있는 방법으로 첫번째, printf를 활용하는 방법이다. C/C++ runtime library에 포함돼 있는 printf를 IAR 임베디드 워크벤치(AR
[첨단 헬로티] 빛의 색을 구별할 수 있는 우리 눈의 능력은 역사적으로 화가들의 작품에서 빛을 발했다. 예술가는 가시광선이 복잡한 스펙트럼 현상이며 빨강, 짙은 파랑, 보라, 초록 및 기타 햇빛의 화이트 성분들의 비율에 따라 달라진다는 것을 본능적으로 알고 있다. 게다가 햇빛의 색은 장소마다, 시간마다 변한다. 인공 광원 역시 마찬가지다. 다양한 종류의 인공 광원들마다 색 차이가 크게 나타나며, 전자 제품에서 보다 두드러지고 뚜렷한 영향을 미친다. 예컨대 오늘날의 스마트폰, 컴퓨터, TV에 사용되는 전자 디스플레이는 수백만 가지 색을 표현할 수 있다. 현재 전자기기 제조회사들은 주변광의 색이 디스플레이에서 인지되는 색에 영향을 미친다는 것을 이해하고, 달라지는 배경의 광원에 기반해 이러한 색을 동적으로 변화시키는 방법을 제공하기 시작했다. 이 글에서는 화이트 밸런스 기법의 효과와 이 기법이 화면에 표시되는 색의 일치성과 정확도에 미치는 영향을 설명한다. 광원의 변화가 미치는 영향 광원(주변광)의 스펙트럼 성분은 우리의 눈으로 보는 물체의 색을 인지하는 데 영향을 미친다. 정오의 햇빛은 보이는 물체의 청색이 강조돼 보인다. 한낮의 빛은 태양과 하늘의 독특한 조
[첨단 헬로티] 저자 : 세코툴스(Seco Tools) 기업 기술 교육 매니저 패트릭 드 보스(Patrick de Vos) 기계 작업장들은 특정 품질, 시간 및 비용에 맞춰 일정 수의 부품을 생산하는 방법을 찾는 데 전념하고 있다. 이 목표를 지속적으로 달성하기 위해서는 절삭 변수, 공구 비용 및 변경 횟수, 기계 공구 성능, 피삭재 관리비, 자재비, 노무비 등 다양한 요인의 정밀한 제어가 필요하다. 생산 경제학은 원하는 결과를 얻기 위해 공정 요인들의 균형점을 유지하는 과학인 동시에 하나의 예술이다. 공정 역사상 200년이 넘는 시간 동안, 생산 경제학을 구성하는 요소들은 수적으로 몇 배는 증가했다. 먼저 제조 측면에서는 수공예 방식의 단일 품목 생산에서 기계 공구를 사용한 표준화된 부품의 대량 생산으로 발전해왔다. 제조 방식 개선은 생산 라인과 동일한 부품의 생산량 증가를 특징으로 하는 대량 생산 2세대, 즉 대량 저혼합도(HVLM) 시나리오로 이어졌다. 그런 다음 CNC 기계와 로봇이 대량 생산 3세대를 효율적으로 촉진시켰다. 최근에는 프로그래밍, 기계 공구 제어, 피삭재 관리 시스템에 디지털 기술을 적용함으로써 비용 효율적인 소량 고혼합도(HMLV)
[첨단 헬로티] “하이브리드 클라우드가 본격적으로 도입되는 해가 될 것” 이같이 말한 한국IBM 장화진 사장은 이러한 배경에 대해 IBM 기업가치 연구소의 전망보고서를 인용하며 “이미 전세계 85% 기업이 멀티 클라우드를 사용하고 있으며 ’21년까지 98%로 도입률이 증가될 것으로 전망한다”고 말했다. 이어, “한국의 경우 전자금융감독규정 개정안 등 각종 규제 완화가 예측되면서 올해 하이브리드 멀티 클라우드가 본격적으로 도입되는 해가 될 것으로 기대한다“고 덧붙였다. 이러한 예측을 바탕으로 올해 한국IBM은 하이브리드 클라우드, 보안, 인공지능(AI), 블록체인, 양자 컴퓨팅(Quantum Computing) 등에 주력할 것이라고 이달 3일, 한국IBM 사무실에서 개최된 기자간담회에서 밝혔다. ‘IBM 2018 5대 뉴스와 2019 5대 주요 아젠다’라는 주제로 발표에 나선 장화진 사장은 “클라우드의 도입과 사물인터넷(IoT) 확산 등 개인정보 보호와 데이터 보호의 이슈는 점점 더 중요해지고 있다”고 지적했다. 장 사장은 “자사에서
[첨단 헬로티] 최근 IoT(Internet of Things)나 Industrie 4.0 등의 키워드 하에 생산 정보를 고도 활용함으로써 생산 공정의 플렉시빌리티나 생산성을 향상시키는 대응이 활발하게 이루어지고 있다. 이것을 실현하는 수단으로서 PC(Personal Computer) 중심의 생산 시스템인 PAC(PC-based Automation Controller)이 산업기기 제어 분야에서도 점차 보급되고 있다. PAC 도입이 추진되고 있는 배경으로서 이하를 들 수 있다. (1) 생산 시스템 소프트웨어 개발 코스트 증가 →IT 툴 도입에 의한 개발 효율 향상 (2) 생산 시스템 소프트웨어 개발자 부족 →비제조 분야 IT 기술자의 활용 (3) 생산 시스템의 복잡화 →오픈된 표준 IT 기술의 활용 더구나 오픈된 산업기기용 필드 네트워크인 EtherCAT, POWERLINK, PROFINET 등에 의해 PC에서 생산 설비의 각 기기를 직접 제어하는 것이 가능해진 것도 PAC 보급의 요인이다. 한편, 소프트웨어 면에서도 PAC가 매우 범용적인 기술이고, 실장의 자유도가 높기 때문에 기능 설계를 필요로 하는 부분이 많아 도입이 반드시 쉽
[첨단 헬로티] 로봇에서 시스템 인티그레이션을 할 때에, 특히 최첨단의 연구 성과/소프트웨어 모듈의 활용이나 혹은 센서, 제어 데이터의 로깅, 비주얼리제이션 등의 경우에서 ROS의 활용은 반드시 필요해지고 있으며, 현재에는 디팩트 스탠더드로서 널리 인식되고 있다. 필자 자신도 ROS에 관한 해설 기사를 여러 번 썼는데, 거기에서는 ‘ROS=통신 라이브러리, 툴, 기반, 에코 시스템’의 도식을 소개, ROS의 최대 특징으로서 미들웨어 기술에 머물지 않고 그것을 이활용하기 위한 개발 툴과 유저 커뮤니티에 주력한 점을 지적하며, 이 점이 기존 개발된 미들웨어와 구분되어 ROS가 널리 유저를 모아 디팩트 스탠더드로서의 위치를 확립한 이유라고 설명해 왔다. 이 글에서는 계측과 제어라는 측면에서 ROS의 활용 상황을 소개하는 동시에, 다른 미들웨어 간의 상호 운용성을 확보하는 브리지 기술을 시작으로 산업계의 응용과 ROS2의 상황에 대해 전망해 본다. ROS와 계측 ROS 툴에서 가장 널리 사용되고 있는 것의 하나로 rviz라고 불리는 데이터 비주얼리제이션 툴이 있다. 이 툴의 특징은 특정 데이터, 분야, 응용에 의존하지 않고, 미들웨어 상에서 통
[첨단 헬로티] 최근 시스템의 고도화가 진행되는 동시에 시스템의 구조가 복잡해지고 있다. 새로운 기술의 도입은 하드웨어적인 부분의 개량뿐 아니라, 소프트웨어 개발 공수 증가로도 이어지고 있다. 그렇기 때문에 소프트웨어 개발에서도 공수를 절감하기 위한 리소스의 재이용이 중요해지고 있다. 이러한 배경을 바탕으로 시스템 개발에서 미들웨어 도입이 가속되고 있다. 로봇 시스템 개발에서 미들웨어는 많이 등장하고 있으며, 산업기술종합연구소에서 개발이 추진되고 있는 RT(Robot Technology) 미들웨어나 최근 세계적으로 널리 이용되고 있는 ROS(Robot Operating System) 등 시스템에 대한 적용 범위에 맞춘 미들웨어가 널리 이용되고 있다. 대부분의 미들웨어는 소프트웨어 모듈을 조합해 시스템을 구축하는 형태를 취하고 있기 때문에 모듈 단위의 교체나 검증이 가능하고, 시스템의 보수성을 높이는 것이 가능하다. 또한, 네트워크 투과성을 높여 네트워크상의 상세한 정보를 의식하지 않고도 분산 시스템을 구축할 수 있으며, 시스템 구축의 유연성 향상으로 이어지고 있다. 이와 같이 미들웨어는 복잡화되어 가는 시스템 개발에서 반드시 필요한 플랫폼이 되고 있다. 최근
[첨단 헬로티] 최근 로봇 시스템의 소프트웨어 개발에서 로봇 미들웨어가 널리 이용되고, 상호 접속성이나 소프트웨어 자산의 축적·재이용성이 향상돼 시스템 인티그레이션이 용이해지고 있다. 더구나 소프트웨어 일반에 대해서도 오픈소스화의 흐름에 더해, github 등 소스코드의 공유, 커뮤니티의 형성이나 활동을 서포트하는 서비스의 출현, 애자일 개발, DevOps 등의 소프트웨어 개발 패러다임의 변화, Docker나 Docker hub 등 컨테이너 기술과 그것을 재이용하는 기술의 출현 등으로 소프트웨어 개발의 효율이 비약적으로 높아지고 있다. 이러한 배경에서 로봇 기술을 활용한 신규 시장 창출의 움직임도 활발하다. 로봇 공학이나 AI 기술의 진전, 특히 심층학습을 비롯한 혁신적 기술의 출현에 의해 로봇의 새로운 애플리케이션, 비즈니스를 전개하려고 하는 기운이 높아지고 있다. 한편, 이러한 로봇 기술을 활용한 신규 시장 자체는 이들 기술 혁신의 스피드만큼은 확대되지 않고 있는 것이 현재 상황이다. 앞에서 말했듯이 소프트웨어 관련 기술의 진화에 의해 학술 분야의 연구 개발 성과가 제품에 적용되기까지의 기간은 단축되었지만, 연구 개발에 있어 소프트웨어 품질과
[첨단 헬로티] 인공지능은 수십억 개의 인터넷 연결 센서나 장치로부터 흘러 들어오는 방대한 데이터를 처리한다. 중요한 점은 중소기업도 이 같은 방대한 양의 데이터를 활용할 수 있게 되었다는 점이다. 특히, 최근 중소 제조 업체들 사이에선 스마트팩토리 구축에 유니버설로봇과 같은 협동로봇을 사용하는 사례가 늘고 있다. 협동로봇의 경우 주변기기 및 다양한 애플리케이션과 쉽게 통합될 수 있어 인공지능 기술이 쉽게 적용될 수 있기 때문에 활용도가 높다. ▲ 최근 제조업 전반에 스마트팩토리에 대한 관심이 높아지면서 로봇 자동화에 대한 투자가 활발해 지고 있다. (사진출처: 유니버설로봇) 인공지능이 쉬워진다 준비가 되었든 아니든, 인공지능(AI)은 이미 우리 삶의 모든 측면에 스며들고 있다. 인공지능은 사람들이 다녀간 흔적을 수집하고 데이터화 한다. 이를 통해 개개인에게 맞춤 상품을 추천해줄 뿐만 아니라 운전 시 차선을 벗어나거나 사고 위험이 있을 때 운전자에게 경고를 하기도 하며, 로봇 진공 청소기가 집안 청소 시 최적의 경로를 설정하게끔 유도한다. 이처럼 인공지능은 다양한 영역에서 널리 활용되고 있다. 한 연구에 의하면 5천만 달러 이상의 매출을 올리고 있는 기업의
차세대 자동차라고 하면 무엇을 떠올릴까? ‘어차피 우리와는 관계없어요’라고 생각하는 기업이 의외로 많다. 차세대 자동차는 세계적으로 유명한 자동차 메이커가 그 동안 쌓아온 기술을 결집해 거액의 투자를 해서 개발한 것으로, 중소기업에는 관계없는 세계라는 것. 그러나 그렇지 않다. 필자는 시판 전기자동차(EV)를 완전하게 분해해 그 속을 해명했다. 물론 시스템 전체의 통합은 대기업이 담당하지만, 각각의 기기를 분해해 보면 실제로는 많은 부분이 제조 기업에 의해 유지되고 있으며, 더구나 형기술이 관계되어 있었다. 이번 연재에서는 자사의 형기술을 연마해 ‘그 부품이나 기술이 없으면 차세대 자동차 그 자체가 성립하지 않는다’고 자부하며 열심히 일하고 있는 중소기업의 기술을 소개한다. 차세대 자동차란 일반적으로 차세대 자동차는 기존의 자동차가 동력으로서 내연기관(가솔린, 디젤)을 사용하고 있는 것에 대해, 어떠한 전기 구동의 동력을 가지고 있는 것이 많다. 내연기관에 전동 구동 기술을 조합시킨 ① 하이브리드 자동차 (HV) ② 플러그인 하이브리드 자동차 (PHV) ③ 전기자동차 (EV) ]
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예전에 ‘금형용 CAD/CAM의 최신 기술 동향’이라는 제목으로 5축가공 대응과 머신 시뮬레이션 등 CAD/CAM 시스템의 동향을 소개했다. 이번에는 금형의 품질과 가공의 생산성을 크게 좌우하는 금형용 CAD를 소개한다. 대부분의 기업이 플라스틱 금형 설계의 3차원화에 대응하고 있다. 그러나 3차원 CAD 시스템의 기능이 충분하지 않기 때문에 대부분의 기업에서는 인서트의 설계까지밖에 할 수 없고, 금형 구조는 여전히 2차원 CAD로 설계되고 있는 것이 실상이다. 그렇기 때문에 ‘금형 설계는 3차원으로는 완결할 수 없고, 2차원 병용이 불가결하다’고 하는 의견이 일반적이다. 이에 프랑스에서 제2위의 CAD/CAM 벤더인 Missler Software사는 지금까지의 3차원 CAD 시스템으로는 실현할 수 없었던 기능과 퍼포먼스를 갖는 플라스틱 금형 설계 지원 시스템 TopSolid’ Mold 7을 개발했다. 기존의 3차원 CAD 처리 속도로는 리스폰스 문제로 대응이 어려웠던 용량이 큰 데이터라도 TopSolid’ Mold 7로는 처리 속도를 대폭으로 높여 쾌속으로 설계할 수 있게 됐다. 이번에는 부품