[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] 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] 제조업에서 운영 효율성 개선, 생산성 향상, 경쟁력 유지를 위한 산업용 사물인터넷(IIoT)의 활용 가치는 매우 높다. 캡제 미니(Capgemini)의 최근 연구에 따르면, 산업 제조업체의 62%는 이미 초기 단계의 IIoT를 구현하고 있다. Moxa는 글로벌 컨설팅 기업인 KPMG를 통해 최적화된 IoT 커넥티비티 솔루션을 제공함으로써 KPMG에서 요구하는 AIoT를 대만에서 성공적으로 구현시켰다. Moxa는 산업용 사물인터넷의 커넥티비티를 가능하게 하는 엣지 커넥티비티, 산업용 컴퓨팅 및 네트워크 인프라 솔루션 분야의 선도업체로 30년 이상의 업계 경력 기반으로 신뢰할 수 있는 네트워크와 안정적인 서비스를 제공한다. 비즈니스 과제 • 평균 생산주기가 30일에서 40일로 증가 • 주문율 감소 • 낮은 설비종합효율 (OEE: Overall Equipment Effectiveness) Moxa 솔루션 • 상부 및 하부 휠 전류값(4~20mA, 아나로그 입력)과 O n / O f f 상태 입력값(디지털 입력)과 같은 OT(Operational Technology) 데이터를 수집하는 IIoT 컨트롤러 •
[첨단 헬로티] 요새는 대한민국에 산다는 것이 참 자랑스럽기도 하다. 우리들이 아니 대한민국의 문화가 이토록 성숙되어 있는 것에 대해 자부심을 느끼기도 한다. 그만큼 현대사에 있어서 시련도 컸었고 웬만한 시련에는 무디어졌다고 볼 수도 있다. 그 시련들을 겪을 때마다 준비를 했다고 볼 수도 있지만, 필자는 대한민국 국민들의 수준이 문화 강국을 거쳐 지식 강국으로 흘러가고 있음을 느낀다. 물론 그 이면에는 높은 교육 수준과 더 잘 살고 더 행복한 사회를 만들려는 갈망이 있었음은 당연하고 말이다. 코로나19를 비롯한 바이러스와 인류는 앞으로 함께 살아가야 하는 시대에 우리는 어떤 준비를 해야 하는가를 대한민국은 본능적으로 지혜롭게 수정해 가면서 잘 헤쳐 나가고 있는 듯하다. 거기에 더하여 향후 미래에는 어떻게 하면 더 잘 할 수 있을까를 연구해 갈 것으로 믿는다. 스마트공장도 그러한 관점에서 한번 조명 해 보자. 현재 잘 나가고 있는 보건, 바이오 등 분야를 보면 지식 강국으로 서서히 흘러가고 있음을 알 수 있다. 그렇다면 향후 엔지니어링, 소프트웨어, 서비스 분야도 새롭게 조명되면서 핵심 산업으로 발전할 것 또한 우리는 알고 있어야 한다. 한편으로 현재 어려움을
[첨단 헬로티] 열화상 카메라를 제품의 품질을 관리하는 모니터링에 적용하면서 기업의 유지관리비용 절감은 물론 안전사고를 예방하고 있다. 우리가 생각지도 못한 맥주회사에서도 좋은 술의 품질을 유지하기 위해 사용하고 있다. 에딩거 바이저브라우(Erdinger Weissbräu)는 가장 성공을 거둔 독일 최고의 맥주회사 중 하나이다. 뮌헨에 있는 맥주공장에서 그곳의 특별한 맥주를 70여 개국으로 수출하며, 게다가 이 숫자는 점점 늘고 있다. 에딩거는 에르딩(Erding)에 있는 공장에서만 주 6일 24시간 쉬지 않고 맥주를 제조하며, 그 높은 기준을 벗어난 적이 한 번도 없다. 에딩거는 엄격한 품질 정책과 변함없는 브랜드 인지도로 유명하다. 원료 선택과 검수 통과부터 맥주를 채우고 숙성하기까지 모든 생산 공정이 엄격히 모니터링된다. 그 결과 에딩거 바이저브라우는 술통 채우기와 포장 공정의 보안 통제망을 영구히 유지하고 있다. 적외선 화상이 맥주가 들어있는 술통이 잿물통보다 차가운지를 확실히 보여준다. 시뮬레이션과 위험 분석으로 생산에 신중을 기하더라도 맥주가 아닌 잿물이 들어간 술통이 고객에게 전달될 가능성이 있다. 이런 사고를 막기위해 식품산업 품질보증
[첨단 헬로티] 산업·사회 인프라 시스템에 대한 시큐리티 위협은 인신 사고나 사회 인프라 정지 등 심각한 피해를 끼칠 우려가 있다. 그렇기 때문에 정부나 업계 단체는 규격과 지침에 기초한 대책을 호소하고 있다. 그러나 어디까지 시큐리티 대책을 실시하면 충분한지, 혹은 편리성과 코스트의 타협 방식 등 현실적인 문제가 많이 남아있다. 특히 시큐리티 전문가 혹은 시큐리티 의식이 높은 사람은 ‘보다 안전’하고, ‘보다 고도’의 대책을 지향하는 경우가 많기 때문에 이상과 현실의 격차에 직면하게 된다. 사실 IEC 62443 등의 규격은 대책 후의 리스크를 허용 가능하면 좋고, 필요 이상의 안전성을 요구하지 않는다. 더구나 제어 시스템 시큐리티 대책은 IT 시큐리티뿐만 아니라 피해를 방지하는 안전 대책과 신속한 복구 대책도 효과적이다. 이들을 복합적으로 조합함으로써 효과적이고 코스트가 우수한 대책을 구축할 수 있다. 그러나 제어 시스템 시큐리티에 대해 안전, 복구까지를 대책으로 고려한 가이드라인은 적다. 이 글에서는 제어 시스템 시큐리티에 관해 위험 평가와 여러 가지 리스크 저감 방침에 대해 설명하고, 리스크 수준
[첨단 헬로티] 바로 지금 우리 한국의 현대 사회는 어느 지점을 통과하고 있으며 어디로 가고 있는 것일까? 방향은 제대로 잡고 있는 것일까, 다양성은 수렴하고 있는가, 모두가 공감하고 있을까, 혹시 정지하고 있는 것은 아닐까? 경쟁 국가는 모니터링하고 있는가, 보고는 제대로 되고 있을까, 정책과 전략은 과연 있는가? 세상과 시장의 트렌드는 파악하고 있는가, 아직도 따라 하기만 하면 안전하다고 생각들 하겠지… 머 이런 생각들을 하면서 기술 관점에서 자꾸 보려는 4차 산업혁명과 스마트공장이 아닌 무언가 큰 저변에 변화가 일어나고 있고 그것을 간과하고 있다는 생각이 들었다. 필자는 “희망 만들기” 프로젝트를 나름대로 진행 중이다. 4차 산업혁명과 스마트공장의 관계, 스마트공장 개념과 관점, 각종 지원 정책과 단계적 추진 등등을 전파하며 마치 전도사처럼 살아왔다. 어느 가을 날, 민관합동 스마트공장 추진단 지도심사위원으로 한 지방 공장을 방문했다. 매일 지방을 운전하고 다니며 정신 육체적으로 지쳐가는 모습을 보고 한 경영자 어르신이 건강 잘 챙기라고 하시길래, 사실 좀 체력적으로 지쳐가고 있는데다 참여업체들의 진정성이 매우 약하여
[첨단 헬로티] Ⅰ. 서언 1838년 영국의 Charles Wheatstone에 의해 처음 stereoscope가 고안된 이후 획기적인 발전을 거듭하면서 현재의 real-3D 디스플레이 기반의 4세대 디스플레이 기술로 발전하여 왔다. 이처럼 기본적인 원리와 기술이 오래전에 개발되었음에도 불구하고 눈의 피로 현상과 다수 시청자가 동시에 시청할 수 없는 한계점 등으로 인해 기존의 평면영상 디스플레이와는 달리 TV 또는 모니터와 같은 대량 소비가 가능한 영역에서의 3D 디스플레이 시장이 형성되지 못하고 있다. 그러나 최근 들어 평판 표시장치의 성능향상, 무안경식 시차 장벽 및 렌티큘라 기술의 완성도 향상, 눈의 피로현상을 최소화하는 경험적 기술의 축적을 통한 극장용 입체영상의 촬영, 생성, 디스플레이 및 투사기술의 발달로 인해 기술적인 한계를 극복해나가고 있다. 이와 함께 초 다시점 디스플레이기기, 체적영상(Volumetric image) 표시장치, 홀로그래픽 비디오(Holographic video) 표시장치 등 첨단 신기술들이 개발되면서 기술적 성숙도를 높여가고 있다. 아울러 ICT 기술력의 비약적인 발달로 인해 3D 영상재생을 위한 정보전달의 기반이 마련되고
[첨단 헬로티] 1. 들어가며 우리나라는 에너지 대부분을 수입에 의존하면서도 에너지 다소비 산업 비중이 큰 국가에 속한다. 에너지 낭비가 심하다는 뜻이다. 이러한 불균형에도 불구하고 낮은 에너지 요금정책이 유지되어 1990년 이후 10% 내외 높은 에너지 소비 증가세를 보인다. 에너지 소비 증가는 무분별한 에너지 소비 외에 이처럼 비효율적인 에너지 소비구조에 의한 것이라고 판단된다. 또한, 에너지 소비의 증가는 무역수지 적자와 산업 경쟁력 약화 요인으로도 작용하고 물론 환경에도 악영향을 미친다. 이에, 정부는 에너지 절약 유도를 위해 석유, 도시가스, LPG 가격 및 전기요금을 국제수준(OECD 비산유국 평균)으로 조정해 나가는 정책을 추진하고 있다. 즉, 국제 에너지 가격, 비교 대상이 되는 주요 국가의 가격, 장기적인 한계비용과 국내의 물가 트렌드를 감안해 연도별로 목표 에너지 가격을 설정해 운영하는 에너지 가격 예시제를 시행하며, 이에 따른 세수 증가분을 에너지 절약시설 투자 재원으로 활용한다는 것이다. 또한, 에너지 절약시설 투자세액 공제율을 상향 조정하는 등 에너지 절약시설 투자에 대한 금융·세제 지원도 확대하며, 에너지데이터 분석을 통
[첨단 헬로티] 의료 환경에서 모바일 디바이스를 세척 후 소독하기 미국에서는 매년 약 170만 명의 환자가 의료 관련 감염(HAI)의 영향을 받는다. 이 중 1/3이 감염 예방 지침을 준수하여 방지할 수 있는 것으로 추정된다. 환자, 의료 장비 및 기기, 표면을 포함한 다양한 원인이 HAI 전염과 관련이 있다. 최근 몇 년 동안 휴대전화, 태블릿, 모바일 컴퓨터, 프린터 등 의료기관 종사자들의 모바일 디바이스 사용이 빠르게 확장되었다. 이러한 디바이스는 치료 품질을 높여 환자에게 더 나은 치료 환경을 제공하는 동시에 유해한 감염균을 보유하여 의료시설 전반으로 미생물을 전파시키는 새로운 위험을 야기할 가능성이 있다. 병원에서 환자와 직원을 보호하기 위해서는 의료기관 종사자들이 사용하는 모바일 디바이스의 세척 및 소독을 포함하는 감염 보호 관행을 적용한 강력한 인프라를 갖추는 것이 무엇보다 중요하다. 미국의 보건의료연구소(Agency for Healthcare Research and Quality, AHRQ)를 비롯한 여러 조직에서는 HAI를 줄이는 데 있어서 세척 후 소독이 중요하다는 것을 강조한다. ‘세척’과 ‘소독&rsquo
[첨단 헬로티] 완전히 새로워진 Helilnspect H8은 해상도 512 x 544 Pixels, 100만 FPS, 스마트한 HDR 기능을 갖춘 이미지 센서가 탑재돼 있으며, 카메라 내부에 리눅스 운영체제를 지원하고 카메라와 스테이지의 제어를 총괄하며 측정모듈 자체적으로 이미지를 처리해 출력하는 내장형 운영체제를 갖추고 있다. 그리고 새로운 광학모듈과 내장형 스캐너 모듈이 탑재돼 있다. 그래서 7가지 배율을 사용 가능하고 간편하게 교체도 가능하다. 새로운 이미지 센서 사용으로 3.5배 향상된 해상도가 장점이고, Standard/Ultra 정밀도에 따른 스테이지의 2가지 옵션 선택도 가능하다. 첨단 기술이 집약된 HeliSens S4 이미지 센서 고정밀도의 산업용 3D 측정 환경에 맞춰 새롭게 개발된 heliSens S4는 512 x 544 Pixels로 기존의 H6에 적용된 280 x 292 Pixels의 센서보다 약 3.5배 더 커진 이미지 센서를 개발하였다. 이 센서를 통해 HDR 기능과 초당 최대 100만 개 이미지를 측정할 수 있다. 또한, 이미지 센서의 성능을 최대로 지원하기 위해 새로운 광학 모듈을 개발해 7가지의 배율을 측정 환경에 맞게 변경하
[첨단 헬로티] 해결 과제: 오랜 기간 동안 양조 산업에서 병이 포장 용기로 널리 사용되었으나 최근 특히 맥주 산업에서의 캔 사용을 추구하는 움직임이 두각을 나타내고 있다. 어느 정도는 신선도와 품질, 상당히 높은 운송비, 심지어 지역 재활용 참여에 더 초점을 맞추며 생겨난 이 동향은 생산 라인까지 거슬러 올라가 영향을 미친다. 마킹 기술의 새로운 발전으로 인해 유통망 내 신선도와 추적을 보장하기 위해 사용하는 로트 및 날짜 코드를 적용하는데 더 효율적인 수단을 얻을 수 있다. Videojet의 장점: 계속 인지도가 상승하고 있는 레이저 마킹시스템은 금속 캔에 마킹하는 작업에 매우 적합하다. Videojet은 레이저 기술 뿐만 아니라 인쇄 및 마킹 솔루션 전체 라인을 제공하며, 생산자가 음료 생산에 적합한 인쇄 솔루션을 선택할 수 있도록 지원하는 데 필요한 전문 기술을 보유하고 있다. 인쇄 품질 일반적으로 캔맥주는 금속 맛이 난다는 인식으로 인해 병맥주보다 품질이 낮은 맥주로 치부되었다. 사실상 맥주 캔 내부는 에폭시로 코팅이 되며 에폭시는 알루미늄과 맥주 내용물 사이를 막아주는 관통할 수 없는 장벽 역할을 한다. 빛, 열, 산소를 완벽히 차단하는 캔은 암색
[첨단 헬로티] 일본의 전력 회사는 항상 전력 공급 신뢰도와 전력 품질 유지, 향상에 노력해 왔다. 예를 들면 태풍이나 번개 등의 자연 재해가 발생한 경우, 혹은 설비의 고장이나 사고가 발생한 경우에도 공급 지장의 방지와 정전 시간의 단축을 도모해 왔다. 지금까지 오랜 세월에 걸쳐 다양한 연구가 전력 제어 시스템을 포함한 전력 설비, 그리고 운용 노하우에 축적되어 왔다. 그러나 최근에는 지금까지와 같은 자연 재해나 설비 고장 외에 사이버 시큐리티 면의 위협에 대해서도 준비하는 것이 필요하게 됐다. 또한, 저압의 수요 가옥 한 채 한 채가 통신 네트워크로 접속되는 스마트미터 시스템도 새롭게 등장하게 됐다. 이러한 것들로 인해 전력 제어 시스템과 스마트미터 시스템의 시큐리티에 대해 일본 정부도 시큐리티 가이드라인과 그것에 관계된 법 제도를 정비한 것이다. 이 글에서는 우선 전력 제어 시스템 시큐리티 대책에 대해 논의한다. 그리고 전력 분야의 시큐리티 대책 예로서 도쿄전력파워그리드(도쿄전력PG)의 대응을 소개한다. 전력 제어 시스템의 시큐리티 대책 1. IT 시스템과의 시큐리티 대책의 차이 IT 시스템 분야에서는 시큐리티 대책 방법과 그 지식이 착실하게 침투하고
[첨단 헬로티] 지난해(2019년 6월)에 경제산업성에서 ‘빌딩 시스템의 사이버 피지컬 시큐리티 가이드라인 제1판’이 출시됐다. 지금까지 빌딩 업계에서는 명확한 시큐리티 대책의 ‘기준’조차 없었던 것을 생각하면, 이 가이드라인의 실효성은 앞으로의 평가에 달려 있다고 해도 책정한 것 자체는 빌딩 업계의 시큐리티 대책으로서 첫걸음이라고 할 수 있을 것이다. 빌딩 업계가 이 시기에 시큐리티 대책에 몰두한 이유는 다음의 두 가지를 들 수 있다. 첫 번째는 ‘빌딩’이라는 건물의 범용성에 있다. 빌딩 분야는 정부가 중요 인프라로 자리매김한 14분야에는 포함되지 않지만, 그 14분야의 기업이나 조직의 대부분의 본사나 시설은 ‘빌딩’이라는 건물에 들어가 있다. 즉, 중요 인프라의 14분야는 자기 분야의 시스템 시큐리티 강도에 상관없이 ‘빌딩’의 기능이 정상적으로 작동하지 않을 경우에는 자기 분야의 시스템이 어떠한 영향을 받게 되는 것이다. 두 번째는 빌딩 제어 시스템은 다른 산업계 제어 시스템과 기본적으로 동일하며, 빌딩 제어 시스템의 대책은 다른 제어계 시스템에도
[첨단 헬로티] 5G 기술로 산업 자동화는 한 차원 더 진화하게 되었다. 이 차세대 셀룰러 통신 기술은 공장의 기계, 제어 시스템, 전력 인프라, 원격 제어 소프트웨어 같은 OT(operational technology)와 통신 네트워크, ERP(enterprise resource planning) 시스템, 클라우드 같은 IT(information technology) 시스템의 융합 추세를 더욱 가속화할 것이다. 여기에 그치지 않고 산업 자동화 분야에서 사람들이 일하는 방식과 생각하는 방식에 근본적인 변화들을 가져올 것이다. 인더스트리 4.0이 만들어내는 새로운 패러다임은 더 많은 계획과 준비, 그리고 더 높은 수준의 경쟁력을 요구하는 새로운 층위의 난이도를 더하여 위기를 고조시킬 것이다. 하지만 그로 인한 결과는 ‘퀀텀 리프(quantum leap)’라 부를 만큼 놀라운 진전을 업계에 안겨줄 것이다. 이 글에서는 인더스트리 4.0의 뒤를 이을 기술들과 5G 기술이 산업 자동화에 어떤 변화들을 가져올 것인지 살펴본다. 총체적 접근법 필요 인더스트리 4.0과 5G는 모든 프로세스와 자산을 실시간으로 파악할 수 있게 해준다. 대규모 &lsq