[첨단 헬로티] 스마트 시티는 기술과 인프라를 접목하여 안전성 및 효율성을 높임으로써 시민의 삶을 개선한다. 그러나 대도시 지역의 인구 증가로 인해 인프라 관리 및 능동적 시민 보호의 측면에서 도시의 당면 과제는 갈수록 심화되고 있다. 도시 인구의 이동성 증가와 더 많은 사람들이 그 어느 때보다 장거리 이동이 많아지면서 추가 기술 솔루션을 활용하고, 기존 기술을 개선해야 할 필요성이 높아지고 있다. 보다 안전한 도로를 만들려면? 고해상도 카메라…이미지 센서의 결합 도로공사와 경찰은 교통 혼잡을 모니터링하고, 사고에 대응하고, 도심에서의 위협적 행동을 파악하기 위해 비디오 시스템을 이미 광범위하게 사용하고 있다. 그렇다면 이러한 시스템을 최적화하여 도로를 더 안전하게 만들 수는 없을까? 보다 뛰어난 카메라 해상도를 갖춘다면 가능할 것이다. 차량번호판 인식 성능이 높아지면, 보다 강력하게 교통법규를 집행할 수 있으며, 궁극적으로는 운전자가 적발 가능성을 충분히 이해함으로써 혼잡을 유발하는 특히 신호등이나 교차로 규제 위반 행위가 줄어들게 될 것이다. 또한 교통정보 수집 카메라 및 과속단속 카메라를 개선하면 혼잡을 줄이고 안전 운전을 장려하는데 도움이
[첨단 헬로티] 일본이 사이버 시큐리티 기술을 사회에 실장하는 하나의 목표로 삼아 왔던 2020년 올림픽․패럴림픽도 몇 개월 앞으로 다가왔다. 2010년의 Stuxnet 감염을 계기로 일본이 산업 제어 시스템(ICS)의 시큐리티 대책을 본격적으로 시작한 지 약 10년, 보급 계발 활동, 표준화 활동, 인재 육성, 기술 개발 등 여러 가지 발전을 이루어 왔다. 이미 올림픽·패럴림픽 후의 다음 목표로 2016년부터 2030년까지의 국제 목표인 SDGs(지속 가능한 개발 목표, Sustainable Development Goals) 실현을 위한 기반 기술의 하나로서 사이버 시큐리티 기술은 크게 주목받고 있다. 그림 1. ICS와 위협 ICS의 시큐리티 위협은 그림 1과 같이 시큐리티 홀을 하나씩 없애 가면 해결로 이어진다는 것은 아니다. 정보 시큐리티 이상으로 공격자가 유리한 상태에 있다. 이러한 상황 속에서 계측자동제어학회 산업응용 부문의 계측·제어네트워크부회(통칭 네트부회)는 2014년 10월호 ‘제어 시스템 시큐리티의 현황과 과제’와 2018년 1월호 ‘산업 오토메이션의 시스템 연계 최신 동
[첨단 헬로티] 유수기업들과 경쟁을 하며 High-End급의 렌즈를 개발하고 있다. 또한 검사 속도와 효율, 장비구성 가격을 낮추기 위해서 점점 큰 line scan camera가 개발되고 있으며 최근에는 고해상도 16K line camera를 적용하는 검사 시스템이 늘어나고 있는 상황이다. ㈜엘퓨젼옵틱스는 기존 해외 제품에 의존하는 High-End급의 고해상도, 고분해능이 필요로 하는 정밀한 광학 시스템들을 국산화하고 있으며, 광학을 기반으로 축적된 기술과 Know-How를 바탕으로 정밀 계측 및 검사 광학 시스템을 연구 개발하여 혁신적인 신기술을 창출하고, 고객의 니즈를 충족시킬 수 있는 우수한 성능의 제품을 제공하고 있다. 그리고 머신비전 시장에 필요한 광학렌즈 및 광학시스템의 설계부터 제작까지 원스톱 토탈솔루션을 제공하고 있다. 16K Camera용 고해상도 렌즈‘SURP-Ⅱ-333C’ 엘퓨젼옵틱스의 SURP-Ⅱ-333C’는 미세결함 검출을 위한 16K 산업용 카메라용 고해상도 렌즈이다. 이 제품은 16K line camera인 82mm 센서 사이즈에 대응하도록 국내 최초로 자체 개발하여 최대 F-number 2.3에서
[첨단 헬로티] 스마트 공장, 이제 '스마트공장 바이어스가이드' 한권이면 충분합니다. 스마트공장의 모든 정보를 집대성한 2020 스마트공장 바이어스 가이드가 출간되었습니다. 스마트공장 바이어스가이드는 스마트공장에 필요한 기초 정보에서부터 스마트공장 구축 방법, 스마트공장 지원사업, 스마트공장 솔루션 공급업체, 스마트공장 적용사례까지 담았습니다. ▲ 스마트공장이 궁금하신가요? ▲ 스마트공장 도입을 기획하고 계신가요? ▲ 스마트공장 솔루션 공급기업을 찾고 계신가요? ▲ 스마트공장 고도화를 계획하고 계신가요? ▲ 스마트공장 컨설팅 기업을 찾고 계신가요? ▲ 스마트공장 적용사례가 필요하신가요? ▲ 스마트공장 지원사업이 궁금하신가요? 스마트공장 바이어스가이드의 구입을 원하시면 구매하기(https://bit.ly/2U93KkL)를 눌러주세요.
[첨단 헬로티] 식품 산업에서는 생산부터, 수송, 저장, 판매까지 전 과정에 걸쳐 부패하기 쉬운 상품의 온도를 철저히 통제할 필요가 있다. 오염되었거나 제대로 익히지 않은 식품으로 발생하는 질병에 대해 반복적으로 경고하여 공정을 더 엄격히 관리하도록 강조하고 있다. 이런 문제는 대부분이 인적 요소와 관련이 있기 때문에 식품가공업체는 비용은 줄이면서 중요 공정에는 인적 실수를 최소화 할 수 있는 자동화 장치를 구현해야 한다. 열화상 카메라가 바로 그런 장치이다. FLIR 열화상 카메라를 사용하면 많은 식품가공 공정에서 비 접촉식 자동 온도 측정을 할 수 있다. 아날로그 비디오 출력은 비디오 모니터에서 볼 수 있으며, 이더넷을 이용하면 MPEG4 비디오 출력을 포함한 디지털 온도 데이터를 컴퓨터로 보낼 수도 있다. 작동 방식 식품산업에 사용하는 이 비접촉식 온도 측정장치의 주요 구성요소는 열화상 카메라와 관련 소프트웨어이다. ‘스마트’ 비 접촉식 센서처럼 설비, 냉장 식품, 조리 식품의 온도를 조리가 끝나면 바로 측정하여 모든 식품을 100% 검사한다. 열화상 카메라는 사용하기 쉽고 크기도 작으며 필요한 곳이면 거의 모든 곳에 설치할 수 있
[첨단 헬로티] 제철소 및 석유화학플랜트, 발전플랜트 같은 대규모 산업 분야 등에서의 밸브 누설은 빈번히 발생하는 현상이다. 고압과 고온 수증기 등을 취급하는 발전플랜트나 부식성 가스, 용액 또는 가연성 가스 등을 취급하는 석유화학플랜트에서 중대한 사고 발생을 미연에 방지하기 위해 누설을 조기 검출하는 것이 요구되고 있다. 또한 미세 누설이 시작 되는 경우에는 사전 인지가 어렵고 단위시간 당 누설량은 적더라도 장기간에 걸쳐 누설이 계속되면 손실량은 막대하게 늘어나게 되므로 이것이 원인이 된 경제적 손실도 증가하게 된다. 유해가스의 경우 안전보건 등의 심각한 인적, 물적 자원의 위해를 일으키게 된다. 따라서 누설이 일어나고 있는 밸브들을 조기에 발견하여 그 누설량으로 인한 손실을 정량적, 정성적으로 평가할 수 있는 검사 기술이 매우 중요하게 인식되고 있다. 예지 정비 및 사전진단에 초점 맞춰 씨아이토피아는 2018년 1월 한국수력원자력과 휴면기술 상용화를 위한 기술이전계약을 통해 ‘음향방출 측정법을 이용한 밸브 내부 미세 누설 진단 및 감시기술’에 대한 통상 실시권(5년) 계약을 체결(산업재산권 2종 적용 포함), 이후 신뢰성 및 정밀도를
[첨단 헬로티] 몇 년 전까지는 ‘소프트 로보틱스란 무엇입니까?’라고 로봇 공학 전문가도 자주 물었지만, 최근에는 일반 사람들조차 묻는 일이 적어졌다. 창간 이후 6년째를 맞이하는 소프트 로보틱스 전문지 ‘Soft Robotics’는 연간 6호를 발간하고 있으며, 2019년에 개최된 제2회째의 국제회의 ‘RoboSoft’도 참가자가 400명 이상이고 발표 건수가 180건을 넘어 대성황이었다. 이러한 전문 부회뿐만 아니라 다른 Science나 Nature 등 유명 잡지에도 많은 연구 논문이 발표되고 있으며, 발표 논문의 질, 양 모두 기세가 수그러들지 않는다. 연구 동향도 다방면에 걸쳐 있으며, 요소 기술의 기초 개발, 재료 과학이나 생물학의 학제 연구, 애플리케이션 개발을 목적으로 한 응용 연구까지 광범위하게 이루어지고 있다. 최근의 연구 동향은 소프트 로보틱스의 연구자 커뮤니티가 주최하는 홈페이지 ‘softrobotics.org’에서 참조할 수 있으므로 꼭 한번 보기 바란다. 소프트 로보틱스의 연구는 갑자기 일어난 것처럼 보이지만, 그 역사는 비교적 길다. 예를 들면 일본
[첨단 헬로티] 오늘날 전 세계 경제 및 산업계의 코어 시스템은 IT(Information Technology, 정보기술)를 넘어 OT(Operational Technology, 운영기술)와의 유기적인 조합으로 구성된다. 현장(엣지, edge)에서 IT를 통한 다량의 데이터를 효과적으로 수집함과 더불어, 빠르고 지속적인 인사이트를 확보할 수 있는 OT가 확보되어야만 비즈니스는 성공을 거둘 수 있다. 그림 1. IT와 OT 융합이 영향을 미치는 주요 분야 최근 업계는 IT의 플랫폼 설계 및 분석 노하우와 OT의 풍부한 생산, 유틸리티, 물류, 산업용 인프라 및 프로세스 지식이 결합돼 긍정적 시너지를 내고 있다. IT와 OT의 융합은 4차 산업혁명의 필수불가결한 요인이며, AI와 머신러닝의 기반이 된다. 데이터 블렌딩(Data Blending)과 머신러닝을 활용한 데이터의 가공/분석을 통해, OT 데이터의 정보량을 폭발적으로 증가시킴으로써 비즈니스 가치를 향상 시킬 수 있다. 즉, OT의 경험과 노하우만으로는 확인하기 어려웠던 영역까지 데이터를 확보하고 분석함으로써 의사 결정 능력을 한층 높일 수 있다. 이미 IT와 OT 융합을 실현한 기업들은 새로운 데이터 비
[첨단 헬로티] 열화상 카메라를 구매하려고 나섰다가 너무나도 다양한 사양과 옵션에 놀랐던 기억이 있는가? 사양서만 봐서는 자신에게 필요한 제품을 고르기가 매우 어렵기 때문에 다양한 요소를 복합적으로 고려하여 자신에게 맞는 성능의 카메라를 선택하는 것이 중요하다. 물론, 사양서에 유용한 정보가 담겨 있는 것은 사실이지만, 원하는 용도에 맞는 카메라를 구매하기 위해서는 다음과 같은 정보를 중점적으로 살펴보아야 한다. 측정 가능 범위 측정 가능 범위는 해당 열화상 카메라가 측정할 수 있는 온도의 범위를 나타낸다. 일부 카메라의 경우, 더욱 넓은 범위에 걸쳐 온도를 정확히 측정하기 위해 측정 가능 범위가 여러 개로 나뉘어져 있는 제품도 있다. 따라서 작업을 할 때 측정해야 할 목표물의 온도가 대략 몇 도인지는 반드시 알고 있어야 한다. 보일러나, 가마, 용광로 등 온도가 매우 높은 설비나 시설의 온도를 측정해야 하는 작업에는 측정 가능 온도 범위가 넓은 제품을 선택해야 안전하고 정확하게 온도를 측정할 수 있다. 그림 1. 가마(좌측) 등 측정 대상의 온도가 높을 것으로 예상되는 경우에는 높은 온도까지 측정이 가능한 카메라를 선택해야 합니다. 카메라가 측정 가능 범위
[첨단 헬로티] 겔 로봇의 연구–전장 응답성 고분자 겔을 이용한 유연 기계 구성법의 연구-는 1998년 대학원 석사과정 1년째일 때, 학위 연구의 주제로 시작했다. 2003년에 Modelling, Design, and Control of Electroactive Polymer Gel Robots이라는 학위 논문을 제출해 박사(공학) 학위를 받았다. 이것이 소프트 로보틱스 분야를 표현하는 말이 존재하지 않았던 시대에 쓰여진 현재에서 말하는 소프트 로보틱스 연구, 특히 전장 응답성 고분자 겔을 이용한 소프트 로보틱스에 관한 세계 최초의 논문이라고 할 수 있을 것이다. 그 후, 연구 주제의 변천을 거쳐 현재는 고령자의 인지 기능 저하 및 인지증 예방을 주된 목적으로 하는 인지 행동 지원 기술을 연구하고 있다. 현재의 연구 주제는 아직 분야로서 확립되어 있는 것은 아니지만, 조만간 소프트 로보틱스와 같은 한 분야의 원류가 될 것이라고 생각한다. 완전히 다른 주제로 보이지만, 겔 로봇의 연구는 물질과 기계의 유연성을 다루고 있는 것에 대해, 인지 행동 지원 기술의 연구는 인지와 사고의 유연성을 다루고 있으며 그 본질은 공통되어 있다. 대학원 시절 겔이라는
[첨단 헬로티] 생물처럼 유연한 움직임을 하는 부드러운 기구, 기계를 만드는 것. 이 문제에 대해 옛날부터 많은 기계 메이커, 전기 메이커, 제어 메이커가 매료되어 낭만을 느끼고, 수많은 도전을 다양한 방식으로 지금도 끊임없이 계속하고 있다. 필자도 그 중 한사람이다. 현재 이러한 소프트 로보틱스 영역이 재료과학, 정보과학, 생명과학, 의학 연구원도 끌어들여, 다른 분야가 융합돼 세계의 여러 가지 과학 기술, 학술계에 영향을 미치는 최첨단 분야로 성장해 온 것은 아닐까 하는 큰 흐름을 느낄 수밖에 없게 됐다. 이 글에서는 필자 등이 대응해 온 근세포 중에서도 심근세포에 주목한 바이오 액추에이터 기구의 탄생에서부터, 골격근세포 액추에이터, 곤충 근세포에 의한 바이오 액추에이터, 생명기계 융합 웨트 로보틱스에 대해 소개하고, 이 분야의 위치매김, 앞으로 더욱 발전하기 위해 필수적인 과제, 전개에 대해 다루어 본다. 바이오 액추에이터 탄생 연구의 세계에 입문하게 된 계기는 ‘미세한 기계’, ‘보이지 않는 기계’, ‘마이크로 로봇’에 관심을 가진 것으로부터 시작됐으며, 실제로는 후쿠다 토시오 선생, 아
[첨단 헬로티] Ⅰ. 개요 무안경식 3D 디스플레이 기술의 급속한 발전과 함께 3D 입체영상 산업이 전 세계적으로 주목받고 있다. 이에 미디어 시장의 가치사슬에서 높은 부가가치와 많은 고용창출을 기대할 수 있는 신 성장 동력으로서 잠재성을 인정받고 있다. 특히 3D 입체영상 기술의 핵심인 홀로그램 디스플레이는 영화/방송/우주항공/군사/의료/게임 등 전 산업분야에 광범위하게 응용되면서 커다란 부가가치 효과를 파급시키고 있다. 3D 입체영상 기술은 1838년 영국의 Charles Wheatstone에 의해 고안된 입체경을 통한 최초의 입체영상으로부터 현재까지 그간 획기적인 발전을 거듭하여 왔다. 대화면/고화질/고해상도의 평판디스플레이(FPD) 기술이 3DTV의 제품화를 가속시키고 있는 가운데 각 가정에서도 3D 입체 콘텐츠를 고해상도 디스플레이를 통해 시청할 수 있는 3DTV 시대가 다가오고 있다. 디지털 홀로그램 기술이 적용된 real-3D 영상을 Full-HDTV 모니터를 통해 시청하기까지에는 아직 해결해야 할 많은 과제를 안고 있다. 3D 입체영상 산업의 핵심 이슈로 부각되고 있는 가상현실(VR) 및 증강현실(AR) 기술 분야에 대한 국내 기술력이 아직 미
[첨단 헬로티] 전담기관의 통합적으로 에너지 데이터 관리 필요 1. 들어가며 최근 우리나라 정부는 분산형 전원 공급시스템 확대 정책을 세운 가운데 재생에너지와 전력믹스인 집단에너지, 연료전지 등 수요지 부근 분산형전원 발전량 비중을 2040년까지 30%로 확대한다는 목표를 내놓았다. 이는 기존에 2017년까지 12%로 확대한다는 목표치보다 약 3배가량 높아진 수치이다. 또한, 소규모의 에너지 프로슈머(Energy prosumer) 분산(형)전원 보급을 확대해 에너지 프로슈머를 촉진하고 계통의 분산전원 수용성을 강화한다는 계획이다. 재생에너지나 연료전지는 확대되고 있는 추세이다. 그러나 지난 호에서도 언급했듯이, 전력믹스인 집단에너지 신규 건설 수요는 아직 턱없이 부족하고 태양광 ESS 화재 폭발 사고로 인해 상용화된 자가 발전 보급이 거의 정체된 상황이다. 송전선로 건설 최소화를 위한 분산형전원 비중은 증가하고는 있으나 문제는 지역별 전력자급률 편차가 크고 보급여건도 원 별로 상이하다. 에너지산업 자체의 글로벌 경쟁력 강화와 에너지전환 기반 구축을 위해 산업 경쟁 정책을 살펴볼 필요가 에너지 전환 정책과 함께 아울러 제기된다. 지난 호에서는 국내외 에너지 전
[첨단 헬로티] 소프트 로보틱스 관련 연구에 주목이 집중되어 국제 논문지나 학회, 서적 등이 잇따라 발표되고 있다. 많은 연구자들의 주목을 모으고 있는 것은 이 분야가 로보틱스에 한정되는 것이 아니라, 지적 재료나 화학, 생물학 등의 분야에 대한 연구와 깊은 관계를 가지고 있기 때문이라고 생각된다. 로보틱스 연구자는 소프트 로보틱스라는 새로운 학제적 분야에 어떻게 공헌하며, 지위를 획득해 갈 것인가에 대해 충분히 생각하고 밝혀야 할 단계가 됐다고 할 수 있다. 필자의 연구그룹에서는 20년 정도 전부터 생물 규범 연구의 중요성에 주목, 많은 로봇을 만들어 여러 가지 가설을 제안해 왔다. 연구를 시작한 당초에는 로봇을 완전히 제어할 수 없어 수동성과 부드러움을 중시하는 방법은 비교적 많은 비판을 받았지만, 소프트 로보틱스가 확산됨에 따라 점차 연구의 중요성이 인식되어 온 것은 아닐까 생각한다. 부드러운 휴머노이드에 관한 연구의 중요성에 대해서는 일반용 해설도서에 자세하게 서술되어 있으므로 참고하기 바란다. 이 글에서는 필자의 연구그룹에서 지금까지 개발해 온 인공근육에 의해 구동되는 근골격 로봇 대해, 어떠한 동기와 목적으로 개발하고 어떠한 지식을 얻었는지를 시계
[첨단 헬로티] 인더스트리4.0 대응과 스마트 팩토리 추진에 의해 제조 현장의 생산 설비・측정기기류를 비롯해 제조에 관련된 것의 IoT화가 급속하게 침투하고 있다. 대량의 데이터를 수집・집적하는 것이 가능하고, 이들을 활용해 생산성 향상과 품질 향상 및 안정화가 추진되고 있다. 원래 일본의 제조 현장에서는 현장주의를 주장하면서 근면하고 우수한 작업자에 의한 어떤 의미에서는 장인과 같은 감각과 의식으로 양품의 제조를 개인 수준에서 실현해 왔다. 그리고 이것을 후세대에까지 전승해 오고 있다. 이것이 제조대국 일본의 큰 강점이라고도 할 수 있다. 그러나 현재 우리들이 안고 있는 큰 과제는 기존의 제조 방법으로는 극복해낼 수 없는 시대가 됐다. (1) 노동력 부족에서 오는 현장주의 의존의 한계 일본 총무성에 의하면, 15~64세의 생산연령 인구가 2013년 시점에 7,883만 명이었던 것이 2060년에는 4,418만 명까지 대폭으로 감소할 것으로 추정하고 있다. 특히 지방의 공장은 인력을 확보하는 것이 어려워지고 있는 것이 현 상태이다. 기존의 현장주의에 의존하고 싶어도 인재 육성뿐만 아니라 인력 확보도 곤란한 상황에 있으며, 개인의 능력에