[첨단 헬로티] 미 연방정부, 15년 만에 연방 차원의 체계적 ‘국가 사이버보안 전략’ 공개 지난 9월 20일 백악관은 미국의 연방정부가 국가 차원의 사이버보안 강화와 기술 발전을 위한 청사진을 제시했다. 이전 전략은 과거와 달리 글로벌 차원에서 사이버보안 관련 국제 협력을 이끌어 내기 위해 국무부가 핵심 외교적 노력과 산업 증진 프로그램을 주도하는 특징을 보였다. 이번 발표된 전략 보고서는 핵심목표로 다음과 같이 제시했다; 1) 미국 내 네트워크, 시스템, 데이터 안보 강화, 2) 강화된 사이버보안을 환경에서 디지털경제와 기술혁신 증진, 3) 미국의 국제 평화와 국가안보 증진, 4) 국제 인터넷 환경과 기술에서 미국의 리더십 확대 한편, 과거 오바마 정부도 사이버공격(테러)을 안보와 경제에 심각한 위험요인으로 인식하고 연방정부 차원의 대책 마련에 주력한 바 있다. 2016년 백악관은 『사이버보안 관련 국가 행동계획(CNAP: Cybersecurity National Action Plan)』을 발표하고 국가적 사이버보안 강화를 위한 조직 개편과 실천적 행동계획을 발표했었다. 고도화되는 사이버범죄 및 테러 대응을 위해 연방정부는 범정부부처
[첨단 헬로티] h파라미터와 등가 회로 h파라미터란 트랜지스터가 할 수 있는 일을 이것과 똑같은 성질의 전기 회로로 고친 것을 트랜지스터의 등가 회로라고 한다. 만약 이미터 다자를 공통으로 해 트랜지스터를 4단자로 고쳐 놓은 회로를 생각할 때, 입력 전압 vi 입력 전류 ii, 출력 전압 vo, 출력 전류 io의 관계를 알 수 있다면 등가 회로를 사용해 이 회로의 성질을 알아낼 수 있게 된다[그림 1]. ▲ 그림 1. 4단자로 취급한다 등가 회로를 사용하려면 위에서 나타낸 vi, ii, vo, io의 관계를 h파라미터라는 것이 필요하다. h파라미터는 [그림 1]과 [그림 2], [그림 3]의 설명에 의해 정의한 식 (1)~(4)와 같은 정수다. 이 값은 측정 조건에 따라서 변화하지만 대체로 다음과 같다. ▲ 그림 2. h파라미터의 의미 ▲ 그림 3. h파라미터의 의미 hfe : 50~500 hie : 수 kΩ hre : 1 × 10-4 hoe : 10 × 10-6 ~ 30 × 10-5 [S](지멘스) h파라미터를 사용해 [그림 1]의 기본적인 증폭 회로를 등가 회로로 고쳐 놓으면 [그림 4]와 같이 된다. ▲ 그림
[첨단 헬로티] 환경 문제에 대응하기 위해 내연기관의 열효율 향상이 더욱 요구되고 있으며, 열감정에서 30% 정도를 점하는 냉각 손실의 저감은 매우 중요하다. 일반적으로는 연소가스로부터 벽면에 대한 손실을 정량적으로 파악하기 위해 Woschni의 식으로 대표되는 연소실 전체의 공간 평균 열전달률의 예측식이 이용된다. 한편, 연소실 벽면의 재료 및 형상 개량에 의한 국소적인 냉각 손실 저감 기술이나 노크 개선을 위한 열전달 촉진 기술, 연료의 분무 형상 및 압력 등이 냉각 손실에 미치는 영향 등의 검증이나 해석에서는 국소적인 벽면 온도 및 열유속의 계측이 필요해진다. 필자 등은 독자적으로 개발한 기계의 마찰섭동면의 압력·변형·거리 계측용 박막 센서 기술을 응용, 연소실 벽면에 스패터링에 의해 직접 형성하는 순간 온도 센서나 연소실 벽면에 삽입해 표면의 순간 온도와 열유속의 계측이 가능한 원통형 열유속 센서를 개발, 엔진 실제 가동을 중심으로 한 순간 온도의 계측에 응용해 왔다. 이 글에서는 이들 대표적인 센서 구조, 정도에 관한 검토 사례와 계측 예에 대해 서술한다. 표면 온도 센서 (벽면 직접 계측용 박막 열전대) 1. 대표적인 형상
[첨단 헬로티] 가솔린 기관에서는 고부하 운전 시에 발생하는 노킹이라고 하는 이상 연소가 열효율 향상을 목표로 하는데 제한 요인으로 되어 있으며, 노킹 억제는 가솔린 기관의 가장 중요한 과제 중 하나이다. 노킹의 기초 현상은 미연 가스의 자착화 및 그것에 유발되는 압력 진동이라고 생각되는데, 자착화에서 압력파의 발생, 압력 진동에 이르는 과정이나, 압력 진동의 진폭에 대한 영향 인자 등 상세한 메커니즘은 밝혀져 있지 않다. 또한, 노킹은 확률적인 현상으로 수치 예측이 어렵고, 수치 모델 구축의 관점에서도 노킹이 왜 일어나는지를 밝히는 것이 중요하다. 또한, 최근의 가솔린 기관에서는 차량 연비 개선을 위해 과급 다운사이징 엔진의 개발이 추진되고 있다. 과급 다운사이징의 콘셉트는 배기량을 작게 하고, 열효율이 상대적으로 높은 중·고부하 영역을 상용함으로써 차량 연비를 개선하는 것이다. 소배기량화에 동반해 최고 출력이 저하하기 때문에 과급해서 순 평균 유효 압력을 높임으로써 이것을 보충한다. 그러나 과급 압력을 높이면, 프리이그니션(preignition)이라는 이상 연소가 발생한다는 것이 알려져 있다. 특히 저회전 영역에서 발생하는 저속 프리이그니션(
[첨단 헬로티] 가솔린 불꽃 점화 엔진의 연비 향상, 배기 정화를 도모하기 위해 통내 직접 분사식 기관(Direct-Injection Spark-Ignition: DISI)이 개발되어 열효율을 비약적으로 향상시킬 수 있을 것으로 기대되고 있다. 이 DISI 엔진에서는 혼합기 제어 방식으로서 3종류의 방법이 검토되어 왔다. (a) 분무 제어, (b) 벽 제어, (c) 공기 제어의 3종류이다. 벽 제어 방식은 1996년경부터 많은 발표가 이루어져 왔다. 그러나 벽 제어의 경우, 피스톤 상부에 부착하는 연료 액막에 의해 디포짓이 발생하는 등의 문제도 있다. 한편, 분무 제어 방식은 연료 분사 인젝터로부터 분사되는 연료를 직접 점화 플러그에 내뿜는 방식으로, 점화 플러그 근방의 연료 분포를 제어하기 쉽다. 그러나 분무가 직접 점화 플러그에 부착함으로써 디포짓의 발생 요인으로서 생각되고 있다. 어쨌든 DISI 엔진에서는 열효율 향상을 목적으로 엔진 실린더 내에 연료를 직접 분사함으로써 층 모양 연료 농도장을 형성, 점화, 연소를 하고 있다. 점화 시기에 가연 혼합기가 점화 플러그 근방에 존재하는 것이 중요하다. 이 글에서는 가솔린 불꽃 점화 엔진에서 엔진 실린더 내의
[첨단 헬로티] 자동차용 가솔린 엔진은 경량이고 우수한 출력특성 때문에 사람들의 이동 수단 진보와 함께 발전해 왔는데, 이산화탄소 배출에 의한 지구온난화 문제, 석유 자원 소비에 의한 에너지 자원 고갈 등 사회 문제의 원인이 되고 있는 것은 누구나 알고 있는 사실이다. 이들 과제의 개선책 중 하나는 엔진의 열효율 향상에 의한 저연비화이다. 가솔린 엔진의 열효율 향상 대응에는 린번화, EGR 등이 유효한 수단으로, 특히 최근 린번화에 대해서는 적극적으로 연구·개발이 추진되고 있는데, 그 추구에는 연소 속도의 저하, 불안정한 착화, 연소의 사이클 간 변동 증대에 의한 운전 영역 제한 등 극복해야 할 과제도 많다. 또한, 자동차용 엔진은 연소에 의한 고온 열원을 이용하는 기관이므로 엔진 통내 벽면을 통한 냉각 손실은 피할 수 없으며, 더구나 벽면과 통내 가스의 열적 왕래는 노크 발생 요인에도 밀접하게 관련되기 때문에 벽면과 통내 가스 간의 전열 문제는 엔진 개발에 있어 하나의 중요한 과제이다. 연소 속도 저하의 극복을 위해서는 통내 유동 강화에 의한 난류의 고강도화로 화염 전파 촉진을 도모하는 것이 최근의 개발 동향이다. 한편, 통내 유동 강화는 점화
저항이라는 단어의 이미지에 비해 전기저항 R은 아주 부지런한 일꾼이다. 전류가 흐르지 않게 하려는 작용이 열로, 빛으로 나타나 전열기나 전구 등에서 많은 일을 한다. 그리고 저항은 그 값에 따라 도체와 절연체로 구분된다. ① 도체 : 전기저항이 작아 전류가 흐르기 쉬운 것 ② 절연체 : 전기저항이 커서 전류가 거의 흐르지 않는 것 전기저항의 값이 낮은 것은 오른쪽 표에 나타내는 바와 같이 은과 구리이다. 따라서 전선으로는 구리선이 사용된다. 은도 오디오 제품 등에서 흔히 사용된다. 반대로 저항이 큰 자기(磁器)는 애자(?子) 등에 사용된다. 게르마늄이나 실리콘 등과 같이 도체와 절연체의 중간 성질을 가진 것을 반도체라고 하고 여러 가지의 특성을 갖고 있어 트랜지스터나 컴퓨터 등에서 크게 활약한다. 전기회로의 저항을 접속하는 방법에는 직렬접속과 병렬접속이 있고 그 합성저항은 다음과 같다. 이것은 옴의 법칙으로 증명된다. ① 직렬접속 R=R1+R2+R3+… ② 병렬접속 합성저항은 직렬일 경우엔 각 저항의 합과 같고 병렬일 경우엔 각 저항의 역수의 합과 같은 것으로 정의된다. 조금 복잡한 것이 병렬접속인데 R
감전을 방지하기 위한 포인트 무서운 전기로부터 감전을 방지하는 중요한 포인트는 다음과 같다. ● 젖은 손으로 전기 기구나 스위치를 만지지 않도록 한다. ● 덮개가 파손된 콘센트나 스위치는 곧바로 바꾸도록 한다. ● 배선이나 코드의 피복이 벗겨지거나 심선이 보일 때는 바로 수리하자. 수리는 반드시 콘센트로부터 플로그를 빼낸 다음 한다. ● 코드끼리 연결할 때는 반드시 코드 커넥터를 사용한다. ● 어린 아이가 콘센트 등 전기 기구에 접촉하지 않도록 한다. 전기세탁기는 접지를! 가정용 전기 기구 가운데 물을 사용하는 전기세탁기 등은 내부의 모터에 물이 스며들면 전기 절연이 불량해져 누전될 수 있다. 이같은 상태의 전기세탁기를 사용하면 갑자기 감전될 위험이 있다. 따라서 전기세탁기에는 감전을 방지하기 위해 <그림 1>과 같이 접지(어스)할 필요가 있다. 이와 같이 하면 만일 누전되도 접지선을 통하여 누전 전류가 땅으로 흐르기 때문에 감전될 염려가 없다. ▲ 그림 1. 전기세탁기의 감전을 방지하려면 접지한다 전기세탁기를 접지하려면 <그림 2>와 같이 접지형 콘센트 및 접지형 플러그를 이용하든가, 또는 세탁기의 접지 단자에 접지선을 직접 저속하여
[첨단 헬로티] 애플의 2018년 신제품인 아이폰XS 맥스는 지난해 출시된 아이폰X와 비교해 스마트폰 디자인은 큰 변화가 없었지만, 대부분의 구성 요소가 업그레이드됐다. 시장조사기관 IHS에 따르면 아이폰XS 맥스 A1921 버전은 64GB의 낸드(NAND) 메모리 등이 탑재되면서 부품원가(Bill of Materials, BOM)은 390 달러인 것으로 조사됐다. 이는 작년에 출시된 아이폰X 보다 부품원가가 20 달러 높은 가격이다. 아이폰XS 맥스에 탑재된 반도체 부품을 알아보자. 디스플레이 아이폰XS 맥스에는 삼성 디스플레이에서 제공하는 새로운 6.5 인치 OLED(Organic Light-Emitting Diode, 유기발광다이오드)가 사용됐다. 터치 스크린 기능의 포함된 전체 디스플레이 비용은 120 달러로, 작년의 아이폰X의 5.8 인치 디스플레이 가격과 유사하다. 이 가격대는 작년 5.8 인치 OLED 디스플레이와 올해 5.8 인치 버전 사이에서 OLED 디스플레이의 가격 하락이 있었다는 것을 의미한다. 또한 올해 출시된 아이폰의 OLED 디스플레이 모델의 터치 오버레이에 대한 120Hz 재생 빈도가 이전 아이폰의 재생 빈도보다 두 배 빠르다.
[첨단 헬로티] AI가 이직 위험을 사전 경고, 기업 조기 대응 가능 인력부족을 고민하는 일본 기업들은 인재 유출을 막기 위해 인공지능(AI)을 활용하기 시작했다. 이직을 원하는 직원을 사전에 감지해 케어하고 성희롱 상사를 찾아내어 조기 대응하는 등 AI를 활용해 업무에 집중할 수 있는 환경 마련을 도모하는 일본 기업들의 대응 방식을 살펴보겠다. 이직 위험을 경고해주는 일본의 AI 의료 사무를 전문적으로 위탁·운영하는 ‘솔라스트’사는 2017년 6월부터 본격적으로 인사업무에 AI를 활용하기 시작했다. 이후 직원 이직률은 기존 37%에서 절반 이하인 16%로 감소 효과를 얻었다. 솔라스트는 AI는 ‘FRONTEO’사가 개발한 클라우드 서비스 ‘KIBIT’을 사용했다. 솔라스트는 AI로 매주 분석해 이직 위험도가 높은 직원 1~2명을 찾아내고 팔로우 면담을 제공함으로써 이직률이 반으로 줄어드는 성과를 얻어냈다. 솔라스트는 신인 스태프에 대해 연 7회 정기면담을 실시했고, 이 면담기록을 AI가 분석해 이직 위험률이 높은 스태프를 발견했다. 이를 위해 과거 이직한 스태프 발언 내용과 사내
[첨단 헬로티] 개인적으로 임베디드 그래픽 디자인에서 가장 까다로운 구성요소 중 하나는 프레임 버퍼 메모리라고 생각한다. 메모리는 대용량에 빠르고 저렴해야 한다. 하지만 임베디드 그래픽 디자인에 메모리를 통합하기 위해서는 종종 이들 조건에 대한 절충안이 필요하다. 이러한 절충안은 기껏해야 비용 상승과 수익성 하락을 불러오는 값비싼 골칫거리가 되며, 심지어 성공적인 디자인 완성을 위해 디자인을 아웃소싱하거나 새로운 인재를 고용하고 교육시켜야 하는 경우도 있다. 이 글에서는 마이크로컨트롤러(MCU)를 사용해 임베디드 그래픽 애플리케이션에 필요한 고밀도, 고성능 메모리를 통합할 때 고려해야 할 점들을 살펴보고, 이러한 통합에 따른 영향을 최소화하거나 완전히 제거하는 방법을 알아본다. 임베디드 그래픽 디자인에 MCU를 사용하면 MPU (Microprocessing Unit) 아키텍처를 사용할 때에 비해 여러 장점이 있다. 특정 수준의 GUI에서는 MPU 아키텍처가 절대적으로 필요하지만, MPU로의 전환에 필요한 별도의 비용과 교육 없이도 여전히 많은 애플리케이션 상에서 시각적으로 매력적이고 효과적인 GUI를 실행할 수 있다. MCU 사용의 가장 큰 장점은 표준 MC
[첨단 헬로티] 전자전(Electronic Warfare, EW) 리시버 시스템, 특히 신호 정보(Signal intelligence, SIGINT) 애플리케이션에서는 갈수록 더 높은 대역폭과 더 작은 크기, 경량, 저전력(SWaP) 특성이 요구되고 있다. 이에 따라, EW 시스템 설계자들은 계속해서 보다 향상된 고속 아날로그-디지털 컨버터(ADC) 기술을 찾아왔다. 65nm ADC는 성능과 대역폭이 공정 자체의 한계에 도달했는데, 새로운 28nm RF ADC가 이런 한계를 극복하고 차세대 광대역 리시버 시스템을 설계할 수 있는 새로운 토대를 제공하고 있다. 28nm 공정 노드는 트랜지스터 폭이 축소되고 기생성분이 줄어들기 때문에 더 빠른 샘플링 속도와 더 넓은 아날로그 입력 대역폭, 디지털 기능 통합, 새로운 리시버 아키텍처 구현이 가능해 전력 소모와 전반적인 크기를 줄여준다. 28nm ADC의 이점 현대전에서 광대역 EW 시스템 사용이 갈수록 늘어남에 따라서, 차세대 EW 리시버가 필요로 하는 고성능과 더 낮은 SWaP 요건을 충족하는 것이 시스템 설계자들의 과제가 됐다. 고속 ADC는 모든 광대역 EW 리시버 설계에서 중요한 고려사항 중의 하나로서, 시
[첨단 헬로티] 다양한 종류의 시스템에 임베디드 비전 기술이 급속하게 확산될 것 '임베디드 비전'은 시각적 수단을 통해 환경을 이해하는 기계에서 컴퓨터 비전을 실제로 사용하는 것을 의미한다. 컴퓨터 비전은 디지털 처리 및 지능형 알고리즘을 사용하여 이미지 또는 비디오의 의미를 해석하는 것이다. 컴퓨터 비전은 지난 수십년 동안 주로 학술 연구 분야였다. 그러나 오늘날에는 큰 변화가 진행 중이다. 매우 강력하고 저렴하며 에너지 효율적인 프로세서가 등장함에 따라 임베디드 시스템, 모바일 장치, PC 및 클라우드에 실제 컴퓨터 비전 기능을 통합하는 것이 가능해졌다. 향후 몇년 동안 다양한 종류의 시스템에 임베디드 비전 기술이 급속하게 확산될 것이다. 임베디드 비전이 각 산업에서 어떻게 활용되고 있으며, 앞으로의 전망은 어떤지 살펴보도록 한다. ▲ 임베디드 비전은 자동차, 가전, 로봇, 드론 등 각 산업에서 중요한 역할을 담당하고 있다. 자동차 산업 분야의 임베디드 비전 ‘ADAS’ 자동차 산업의 임베디드 비전 시스템은 주로 첨단운전자보조시스템(ADAS)에 사용된다. 현재 개발 초기 단계에 있는 ADAS 기술은 완전히 자율적이고 운전자 없는 차량
[첨단 헬로티] 비디오젯 대문자 마킹기 새로운 인쇄 시스템에 투자하면 펄프 및 종이 설비가 고객의 변화하는 코드 요구사항을 충족하게 될 뿐만 아니라 운영 효율성 향상에도 도움이 된다. 지난 20년간 산업용 잉크젯 환경이 변화해 오면서 새로운 인쇄 기술이 많이 개발되었다. 이 기간 동안 비디오젯(Videojet)은 대문자 마킹 프린터(LCM)를 비롯한 모든 종류의 인쇄 솔루션에서 선도 공급업체가 되었다. 해결 과제 해외로 수출하는 펄프 및 종이 공장의 수가 증가하면서 공장 및 최종 고객의 요구사항이 변하고 있다. 그 결과 바코드 사용 뿐만 아니라 더 많은 제품 및 생산 정보의 인쇄 필요성이 증가했다. 또한 묶음에 직접 인쇄하여 고객 정보와 고객의 구체적인 요청사항을 시기적절하게 추가할 수 있다는 점은 최종 고객에 대한대응력을 높이는 차별화된 장점이다. Videojet은 다양한 LCM 인쇄 제품과 잉크 사용을 통해 적용분야 요구사항을 더 정확하게 충족하는 솔루션을 제공한다. 잉크 전문 연구팀에 상당한 투자를 해 온 비디오젯은 펄프 및 종이 산업용으로 특별히 고안된 잉크와 비디오젯팀의 전문 기술을 제공할 수 있다. 수년간 Marsh 프린터는 제품 품질과 안정성으로
[첨단 헬로티] 센서 간의 스캔 동기화 및 얼라인먼트 보정, 스티칭 기능은 중요한 기술 멀티 네트워크 시스템의 필요성 오늘날 인라인 품질관리에서 단일 센서의 FOV보다 큰 대상물을 검사할 수 있는 비전시스템이 요구되고 있다. 예를 들면, 건축자재, 전자부품(PCB, 테블릿, 노트북), 큰 자동차부품 또는 반제품(도어, 엔진블록, 실린더헤드), 원자재 패널 등이 있다. 마이크로 단위의 측정이 필요한 상황에서 넓은 대상물의 정밀한 측정에 사용되는 3D센서는 단일센서로 측정하기 어렵기 때문에 멀티 네트워크를 사용해 이러한 문제를 해결할 수 있다. 멀티 네트워크 시스템을 구현하기 위해서는 센서 간의 스캔 동기화 및 얼라인먼트 보정, 스티칭 기능은 중요한 기술이다. 멀티 네트워크 센서의 6가지 켈리브레이션의 중요성 멀티 네트워크 시스템을 구현하기 위해서는 센서 간의 측정 데이터의 오류를 보정하는 것에 있다. 정확한 데이터를 얻기 위해서는 센서 간의 수평 및 기울기 등이 한치에 틀어짐도 없이 맞아야 한다는 점인데, 이는 현실적으로 시스템 적용하는 환경에 따라 상당 부분 구현하기 어렵다. 이를 해결하기 위해서는 측정 소프트웨어 보정이 필요하다. 기존에는 3D 개발단계에서