[헬로티] 제조업체의 내부 물류(Intralogistics) 문제가 점점 증가하고 있다. 훨씬 더 개별화된 제품과 결합된 변동적인 생산 물량과 경쟁 업체 간의 조립생산 경쟁은 내부 물류 면에서 유연성과 투명성 향상이 이루어져야 함을 의미하며, 이것이 자율 운송 시스템인 ActiveShuttle이 도입된 이유이다. 이 시스템은 자재 및 상품의 정확하고 효율적이며 완전 자율화된 내부 흐름을 약속하며, 최대 260kg까지 화물을 운송할 수 있다. 이와 동시에, ActiveShuttle 관리 시스템은 전체 시스템에 대한 제어 최적화와 내부 물류의 투명성 향상을 보장한다. 빠른 셋업 이 자율 운송 시스템은 공장의 기존 인프라를 조금도 조정할 필요 없이 플러그 앤 고(Plug & Go) 기술을 통해 내부 물류에 손쉽게 통합할 수 있다. 또 직관적으로 작동할 수 있고, 완벽한 연결성을 제공하며, 사람들이 안전하게 사용할 수 있다. 뿐만 아니라 ActiveShuttle 관리 시스템과 공인된 레이저 스캐너가 사용되어 다른 운송 차량 및 사람들이 있는 혼합 운영 상태에서 조립공장 내부 물류 워크플로 안에 유연하게 맞출 수 있다. 그 외에도 ActiveShuttle은 자
[헬로티] 라이다는 레이저를 광원으로 하기 때문에 분광학적 방법과 궁합이 좋다(본래 레이저는 분광학에서 탄생했다). 분광학에서는 물질과 빛의 각종 상호 작용(산란, 흡수, 발광)을 조사해 원자나 분자의 이해를 시도한다. 라이다도 어떤 상호 작용을 이용하느냐에 따라 산란측정형, 흡수측정형, 발광측정형으로 분류된다. 이 글에서는 발광 중에서도 특히 형광 검출에 의해 물질의 화학 반응과 생리 활성 정보 등의 취득을 목적으로 하는 형광 라이다에 대해 설명한다. 형광 라이다의 원형은 이미 1971년에 보고된 예가 있다. 해수 표면 유막 검출장비인 (노이즈원으로 여겨지고 있었다) 유형광 제거 기술이 그 원형으로, 형광 센서(Fluorosensor)라고 부르고 있었다. 당시는 레이저와 광검출기를 포함한 광 기술이 지금처럼 발달하지 않았고, 형광 단면적이 큰 유막이 알맞은 대상물이었다. 최근에는 미세 전기기계 시스템(MEMS)형 소형 분광기기와 이미지 인텐시파이어 증폭형 CCD 센서와 멀티 채널 광전자 증배관 포톤 카운팅을 조합한 다파장 동시 분광 검출기 등의 하드웨어 장치 개발이 추진되고 있으며, 이와 함께 형광 물질의 성분 분석 데이터와 형광 스펙트럼 데이터베이스 등
[헬로티] 교토의정서에서 이산화탄소 배출량 감축이 주목을 받아 2015년 파리협정에서는 개발도상국을 포함한 배출량 제한 목표가 설정됐으며, 일본도 2030년까지 2013년 대비 온실효과 가스 배출량을 26% 삭감한다는 목표를 세웠다. 산림의 흡수량을 예상하고 세운 목표이다. '지구의 폐'라고 불리는 아마존 열대림은 탄소 축적량이 크다. 그러나 최근 온난화 영향으로 산림 재해가 증가하고 있으며, 2019년 여름에는 대규모 산림 화재에 의한 산림 감소가 세계적으로 주목받았다. 아마존 열대림과 같은 자연림과는 달리 일본의 산림은 이차림이라고 불리며, 인간에 의한 교란을 받은 산림이다. 그러한 산림을 유지하려면 사람에 의한 지속적인 관리가 필요하다. 산림 바이오매스 에너지로 사용하는 것도 검토되고 있으며, 산림 유래의 바이오매스 연료를 사용하면 화석 연료의 배출량을 줄일 수 있기 때문에 자연의 탄소 사이클을 고려한 경우, 순환형 자원 이용이라고 할 수 있다. 2011년 원전 사고 이후, 에너지 정책이 수정되어 국토의 69%를 차지하는 산림 자원의 유효 활용이 검토되고 있다. 일본 정부도 바이오매스 에너지 이용을 촉진하고 있다. 적절한 자원 이용이 가능하면, 산림은
[헬로티] 아이치산업은 2004년부터 독일 헤믈레사의 5축 머시닝센터의 판매, 기술 서포트에서부터 애프터서비스 사업을 비롯해, 일본 국내의 5축가공 보급에 노력해 왔다. 그러나 유럽과 마찬가지로 5축가공이 보급되기 위해서는 MC·CAM·공구뿐만 아니라, 지그도 중요한 요소이다. 랑사의 제품을 취급하는 것을 비롯해 5축가공에 최적인 클램핑 시스템을 제안해 왔다. 이 글에서는 기존의 자동화에 의한 효율화 향상에 대해 소개한다. 독일 랑사에 대해서 랑(Lang)사는 1982년에 설립되어 1997년에 클램핑 시스템 Vario Tec 시리즈를 발표, 그 후 Super·Vario, Clean·Tec, Spin·Fix, Grip·Fix, Quick·Point & Moto·Speed 시리즈를 잇따라 발표, 5축가공에 최적인 클램핑 시스템으로서 세계적으로 평가받아 왔다. 또한, 오토메이션에 대응도 시작해 2007년에 에코 타워 오토메이션 시스템, 2009년에 에코 콤팩트 오토메이션 시스템을 발표, 5축가공의 자동화에서도 유럽을 중심으로 많은 실적을 쌓아 왔다. 그리고
[헬로티] 필드에 제공하는 고급 물리 계층인 Ethernet to the Field 기술은 원격 위험지역에 프로세스 계장 자동화 및 계측을 위한 솔루션에 기술 제공을 약속하는 것이다. 프로세스 산업을 우리가 미래에 도입하려면 속도와 유연성을 중요 가치로 여기는 표준 이더넷과 IP 기술의 도입으로 프로세스 데이터를 전송하기 위한 새로운 네트워크 표준이 필요하다. 이 글의 구성은 앞부분은 모두가 공유하는 APL의 공통 개념을 함께 논하고 후반부는 각론으로 SDO(Standard Development Organization)별 추진 활동을 각각 게재하여 비교 분석을 해보았다. 이더넷-APL의 탄생과 프로세스계장 분야 국제 단일표준의 필요성 프로세스계장 자동화 및 계측에서 원격지에 있는 위험지역의 필드장치를 연결하는 데 사용할 수 있는 이더넷-APL(Advanced Physical Layer)을 실현하기 위한 개발이 2022년까지 국제 단일표준 완성을 목표로 SDO주축으로 지금 한창 진행 중에 있다. Ethernet to the Field는 산업사물인터넷(IIoT) 및 독일의 인더스트리4.0 이니셔티브와 같은 새로운 기술 개발로 주도되는 프로세스계장 분야의 비전이다
[헬로티] 한국에서의 스마트공장 혁신 활동을 해 온지 수년이 흘렀다. 경제가 성장기라면 몰라도 경제 침체기에 제조업을 한다는 것 자체가 칭찬받아야 마땅한 것이기에 코칭 중심으로 개인적으로는 접근해 왔다. 정부와 지자체가 합심하여 5천만 원에서 1억 원이라는 지원금을 주어가며 한국 경제의 핵심인 제조업을 살리려고 참 노력들을 많이 해 왔다. 그 지원금이 적은 돈은 아니지만 현장에서는 현장 인건비뿐 아니라 시스템 공급사의 인건비 상승과 시스템 구성 모듈과 적용범위에 있어서는 너무나 적은 마중물에 불과함은 누구나 알고 있을 것이다. 그런 와중에 코로나19로 주문 물량이 급격히 저하되어 유무급 휴직과 폐업, 워크아웃 신청 등등과 함께 마진이 적었어도 물량이 많아서 해왔던 중소기업들이 급격한 수주 격감으로 너무나 힘든 시간들을 보내고 있다. 물론, 잘 나가고 있는 보건 바이오 업종도 있고 자동차 업종에서도 신차나 고급차 또는 SUV, 하이브리드 전기차 등등을 하는 업체는 그나마 다행이지만, 대다수는 힘들어 하는 것을 보면 마음이 아프고 우울하다. 의사가 환자를 대하는 기분이 느껴진다. 돌보던 환자들이 치유가 되든가 환자가 줄어들어야 하는데 마치 코로나19처럼 힘들어
[헬로티] 전통 자동차 제조사들도 자율주행 기술의 발전을 위해 ICT기업과 손잡아 미국 주식시장에서 지난 7월 1일 중요한 이벤트가 발생했다. 바로 전기차 제조업체 테슬라의 시가총액이 일본 도요타를 앞질러 전 세계 자동차 업계 1위 자리를 차지했다는 사실이다. 테슬라는 지난 7월 1일(현지시각) 미국 뉴욕증권거래소에서 1119.63달러에 장을 마감하며 이날 종가 기준 테슬라 시가총액은 2076억달러로 도요타의 2027억 달러보다 49억 달러 가량을 앞질렀다. 이는 코로나19 사태 이후 전통적인 기업들의 주가가 하락세를 면치 못한 반면 테슬라는 연일 최고가를 갈아치운 결과 나타나게 된 현상이다. 그 후 7월 17일 기준 2782억 달러와 2100억 달러로 그 격차는 사실 더욱 크게 벌어진 상태다. 사실 자동차 판매량만 놓고 본다면 두 기업은 비교를 할 수 없을 정도로 차이가 크게 난다. 테슬라의 판매량은 도요타의 1/30 수준에 불과하며 심지어 현대/기아차의 1/20 수준에 불과하다. 하지만 테슬라의 기업 가치는 현대/기아차를 합친 가치의 7배 가까이 된다. 그림1. 완성차 기업의 판매량과 기업가치 비교 결국 이러한 자동차 산업에서도 오랜 역사를 지닌 전통적인
[헬로티] 에너지 효율, 환경 오염의 억제, 가치 체인 최적화에 회사의 자원을 집중하는 기업이 많아지면서 지속가능성이 비즈니스의 주요 사안으로 떠오르고 있다. 이 중요한 개념은 기업 운영에 전반에 널리 적용될 수 있으며, 특히 사람과 지구, 경제적 이익 관점에서 기업의 운영에 미치는 영향을 폭넓게 생각한다면 더욱 그렇다. 지속가능성을 이루려는 노력은 비즈니스 전반에 광범위한 영향을 주고 있으며, 공정 산업의 네 가지 핵심 영역인, 안전과 효율성 그리고 경제성과 핵심 인력분야에 근본적인 영향을 미친다. 어떤 기업들은 에너지 분야의 지속가능성만을 목표로 하지만 에너지 중심의 지속가능성 프로젝트에서는 혜택을 얻는 영역이 있고 그 반대인 영역도 존재한다. 디지털화에 대한 많은 노력들이 효율성 개선을 목표로 하면서, 디지털 솔루션은 지속가능성 목표를 달성하는 데 지난 수 십 년간 상당한 역할을 해왔다. 에너지 사용량의 절감은 보통 금액으로 평가되는데, 이제 업계에서는 단순 금액을 넘어서 절감한 에너지의 양과 함께 공정에 대해 좀 더 구체적으로 보여주는 지표에 서서히 관심을 돌리고 있다. 예를 들어 많은 회사들이 생산 장비에서 발생하는 폐기물과 배출물을 줄이는데 관심을
[헬로티] 전자 요금 징수 시스템(이하, ETC 시스템 : Electronic Toll Collection system)은 유료 도로의 입출입 게이트에 설치되어 있으며, 요금소에서 멈추지 않고 통행료를 지불하는 시스템이다. 그 구조는 ETC 차재기를 탑재한 차량이 진입하면 DSRC(Dedicated Short Range Communications) 통신에서 차량 정보와 입구 요금소, 출구 요금소, 통행요금 등의 정산에 필요한 정보를 교환해 과금한다. 특히 트럭 등 운송 차량의 고속 자동차도의 요금 구분은 보통차․중형차․대형차․특대형차로 구분되어 있으며, 차재기 등록 정보가 중형차인 경우, 축수가 1개씩 늘어날 때마다 대형차, 특대형차로 등급이 올라가는 구조이기 때문에 특히 중형차에서 특대형차를 분류하기 위해서는 차축을 판정할 필요가 있다. 그림 1. ETC 레인 구성 예 그 중에는 적재물을 탑재하지 않은 경우에는 차축을 10cm 정도 띄워 타이어의 마모를 경감하는 동시에 과금액을 낮추는 리프트 액슬 차량도 존재한다. 이러한 정보를 그림 1에 나타낸 바와 같이 입퇴실 게이트 차량 통과 레인 노측대에 설치되어 있는 차량 검지 센서
[헬로티] 자동 운전의 주변 감시 센서로서 밀리파 레이더, 카메라, LiDAR 등이 있다. LiDAR는 해상도가 높기 때문에 노상 장애물이나 보행자를 검지하는 센서로서 주목받고 있다. 디자인과 탑재 공간의 관점에서 차재용 LiDAR의 소형화가 요구되고 있다. 지금까지 필자 등은 차재용 LiDAR의 소형화에 대응해 왔다. 광집적 회로를 응용해 차재용 LiDAR를 소형화하는 대응을 하고 있다. 그림 1. 애벌런치 포토다이오드의 원리 동 연구소에서는 타카이(高井) 등이 CMOS 집적 회로를 이용한 LiDAR을 연구, 보고해 왔다. Single Photon Avalanche Photo Diode(SPAD)라는 기술이 사용되고 있다. 애벌란치 포토다이오드에서는 포토다이오드의 PN 접합에 큰 바이어스를 가해 사용한다(그림 1). 광자가 포토다이오드에 들어가면 캐리어가 발생한다. 발생한 캐리어는 PN 접합의 역 바이어스로 가속되고, 다른 캐리어와 충돌해 더욱 캐리어를 발생시킨다. 이 캐리어의 연쇄적인 증가를 눈사태 증폭이라고 부른다. 역 바이어스가 큰 영역에서는 눈사태 증폭이 멈추지 않아 전류가 계속 증대한다(가이거 모드). 한편 역 바이어스가 중간 정도인 영역에서는 눈
[헬로티] 이 글에서는 자동 운전 자동차의 LiDAR 활용에 대해 설명한다. LiDAR를 자동 운전이나 운전 지원에 활용하는 것은 어제 오늘 일이 아니며, 1990년대에는 자동차의 차간 유지 지원 장치(ACC, Adaptive Cruise Control)를 위한 차간 거리 검출 센서(레이저 레이더)로서 시판 자동차에 탑재되고 있었다. 예를 들면 1990년대의 ACC에 사용되고 있던 덴소제의 레이저 레이더는 16도의 수평 주사 범위뿐만 아니라, 수직 방향 4.4도의 범위에 6레이어의 분해능을 가지며 120m의 거리에 대응하고 있었다. 2000년대 초 무렵 자동 운전의 연구용 실험차를 보면, 구입하기 쉬운 LiDAR로서 SICK사의 180도 이상의 주사 범위를 가지는 1차원 LiDAR(거리 50m 정도)와 앞에서 말한 ACC용 LiDAR와 같이 좁은 주사 범위이지만, 100m 이상의 거리에 대응하고 수직 방향으로도 몇 레이어의 해상도를 가진 IBEO사(현재는 SICK사)의 LiDAR를 탑재한 차량을 많이 볼 수 있었다. 이들은 주변 장애물의 검출이나 앞차와의 차간 거리 측정 등에 이용됐다. 당시 필자에게 있어 LiDAR는 사용하기 편한 거리 센서라는 정도의 인식
[헬로티] 일본의 소행성 탐사선 '하야부사(Hayabusa)'는 세계 최초로 소행성에 착륙했으며, 시료를 채취해 지구에 가지고 돌아온 우주선이다. ‘하야부사’는 아주 작은 중력만을 가지고 있는 소천체에 대한 탐사․착륙을 위해 기술적으로 특색 있는 설계, 운용이 이루어져 있다. 이 글에서는 특히 ‘하야부사’에 탑재된 레이저 고도계(LIDAR)와 카메라를 이용한 소행성 근방을 운용 중인 탐사선 궤도의 추정 방법과 그 고정밀화 방법에 대해 소개한다. 소행성 탐사선 ‘하야부사’ 1. 미션 개요와 본체 제원 ‘하야부사’는 2003년 5월에 발사되어 약 2년 반에 걸친 항행 끝에 2005년 9월 중순에 목적지인 소행성 이토카와에 도착, 11월 말까지 소행성 근방에서 운용하다가 이토카와의 과학 관측과 시료 채취를 위해 지표에 착륙했다. 그 후 일어난 트러블 때문에 예정보다 늦어졌지만, 2010년 6월에 지구로 귀환, 이토카와의 시료가 담긴 캡슐을 지상으로 가지고 돌아왔다. ‘하야부사’의 기체는 1.0×1.1×1.5m 정도의 직방체형
[헬로티] 최근의 공작기계는 나노오더 수준의 초정밀 가공기, 5축 제어기와 복합가공기 등으로 대표되는 가공의 플렉시블성과 효율화․공간 절감화를 위한 기계의 콤팩트화, 난삭재 가공에 따른 장치의 고강성화 등 그 용도와 요구 성능은 여러 종류로 다양해지고 있다. 또한, 장치의 고부가가치화가 요구되는 한편, 신흥국 시장에 대응하기 위한 저가격화도 어쩔 수 없이 요구되고 있다. 이러한 요구와 함께 공작기계의 메인 이송축의 안내에 사용되는 롤링 직동 안내기기에 대한 요구 성능은 더욱 높아지고, 그 중요성도 커지고 있다. 이 글에서는 공작기계의 직동 안내기기에 요구되는 기능, 성능을 가진 롤러 타입 직동 안내기기의 특징을 중심으로 최근의 기술 동향을 소개한다. 그림 1. C 루프 리니어 롤러웨이 슈퍼 X의 구조 C 루프 리니어 롤러웨이 슈퍼 X의 구조 1. 기본 구조 그림 1은 롤러 타입 직동 안내기기 ‘C 루프 리니어 롤러웨이 슈퍼 X’의 구조이다. 4열의 롤러를 패럴렐로 배치, 축도와 45°로 접촉하는 구조이기 때문에 모든 방향의 하중을 균형 있게 받을 수 있는 특성을 가지고 있다. 2. 윤활 부품 ‘C 루프&rsq
[헬로티] 아직 큰 변화는 오지 않았다. 이제 시작일 뿐이다. APL[PROCESS 계장안전/고급물리계층]은 세계 PROCESS 계장분야의 틀을 완전히 바꾸어 놓을 것이다. PROCESS 계장 분야에 APL이 바짝 다가오고 있다. 지난 회에 이어서 급부상하는 태풍의 눈 ‘APL’ 두 번째 내용을 소개한다. 그림 1. APL 개발에 뛰어든 세계 3대 프로토콜 기관 고급물리계층(APL)의 출현 PROCESS 계장 분야에 물리계층[Physical Layer=PL]을 적용하는 시도를 무수히 해보았으나, 간단한 문제는 아니었다. 또 여러 메이커들과 프로토콜 기관의 뜨거운 경쟁과 매일 전쟁처럼 피를 튀기는 경쟁은 급기야, 경상도 속담에서 전하는 이른바 “꼬시레기 제 살 깎아먹는” 지경에 이르렀다. 기술도 문제였다. 표준도 문제였다. 한국은 이른바 필드버스 중 산업용 이더넷 KS표준만 6개의 프로토콜이 동시에 표준화 할 수밖에 없는 경우가 발생했다. 어쩔 수 없는 경우였다. MS의 PC HW & SW는 전 세계가 사용하는 단일 컴퓨터 표준이다. PROCESS 계장 분야의 이더넷 표준은 MS처럼 하나의 단일 국제표준으로 만
[헬로티] 신종 코로나로 인하여 사회적 거리 두기 운동이 강화하면서 온라인 장보기가 생활화 된 듯 합니다. 코로나19가 장기화되면서 소비자들은 집에 머무는 시간이 길어졌고, 이와 함께 온라인이나 모바일을 통한 주문이 급증하면서 이제 더 이상 유통업계에서 물류와 배송은 선택이 아닌 필수가 된 듯 합니다. 또한 최근 국내 유통부문의 대표 유니콘 기업인 쿠팡과 마켓컬리의 물류센터에서 잇따라 코로나19 확진자가 발생하면서 유통·물류 산업 일선에는 비상이 걸렸습니다. 물류 현장 근로자가 대부분 계약직으로 구성돼 있는데다, 근무 밀집도가 높아 방역 수칙을 적용하기 힘든 열악한 근무 환경 등으로 감염병에 취약할 수밖에 없기 때문이었습니다. 이에 따라 쿠팡은 대구 국가산업단지에 새로이 짓는 메가 물류센터에 인공지능(AI)을 이용한 차세대 물류 및 배송 시스템을 갖추려는 계획을 실행하고 있으며, 상품 관리, 배송 동선 최적화, 친환경 물류장비 활용 등으로 작업 효율을 더욱 높이려는 시도를 하고 있습니다. 이미 인공지능을 통해 상품을 입출고 시점, 주문 빈도, 물품 특성 등에 따라 그때그때 상품을 보관할 위치를 정하는 방식으로 한 물건이 여러 군데 있을 수 있도록
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UPDATE: 2024년 11월 21일 19시 33분
