[첨단 헬로티] 최대 차별점은 우수한 아날로그 성능 프로그래머블 아날로그 회로 블록 및 디지털 회로 블록을 집적한 센서 AFE라고 칭하는 IC는, 이미 경합 반도체 메이커에서 제품화되어 있다. 따라서, 로옴의 「BD40002TL」은 완전히 새로운 개념의 IC는 아니다. 그렇다면, 경합 제품과 비교할 때 메리트는 무엇일까? 그것은, 아날로그 회로 블록의 특성이 완전히 다르기 때문에, 로옴이 개발한 IC의 아날로그 특성이 각 블록 모두 매우 우수하다는 점이다. 또한, 디지털 회로 블록에서도 플래시 마이컴 및 FPGA, DSP 등을 집적하여, 경합 제품에 손색없는 레벨이다(그림 1). ▲ 그림 1. 프로그래머블 아날로그 / 디지털 회로 블록 탑재한 주요 아날로그 회로 블록과 그 성능은 아래와 같다. 3개의 OP Amp로 구성하는 계장 앰프(Instrumentation Amplifier)를 집적했다. 입력신호 대역폭은 1MHz이며, 입력 환산 노이즈 전압 밀도는 14nV/√Hz로 낮다. Low noise 앰프는 출력 노이즈가 25μV이며, 입력 환산 노이즈 전압 밀도가 14nV/√Hz이다. 고속 앰프도 탑재하고 있으며, 입력신호 대역폭은
[첨단 헬로티] 사물 인터넷(IoT)을 개발할 때 직면하는 주요 문제 중 하나는 애플리케이션이 의존하는 데이터와 소프트웨어를 보호하는 문제이다. 공격자는 장치 내부와 네트워크를 통해 중계되는 과정에서 소프트웨어와 데이터에 접근하여 도청에서부터 장치 자체에 대한 해킹까지 다양한 시도를 할 수 있다. 예를 들어 공격자가 네트워크를 통해 장치에 침투하여 코어 소프트웨어를 변경하면, 이후에 공격자는 소유자나 애플리케이션 제공자의 정보가 없어도 쉽게 조회할 수 있다. 또는 단순히 장치와 서버 간 대화를 엿들을 수 있으며, 이렇게 획득한 데이터를 이용해 공격을 개시하거나 다른 방식으로 이득을 취할 수 있다. 네트워크를 통해 전송되는 중요한 데이터는 검증 가능한 방법으로 서명되어야 하고 암호화를 이용해 보호되어야 한다. 디지털 서명은 수신자에게 데이터가 중간자 공격에 의해 조작되지 않았다는 것을 보장한다. 암호화는 도청자가 데이터를 수집할 수 있더라도 암호를 해독하기 위해 엄청난 노력을 하지 않는다면 데이터를 이용할 수 없도록 보장하며, 실제로 오늘날의 기술로 암호를 깨는 것은 극도로 어렵다. 비대칭 암호화 암호화에는 두 가지 주요 형식인 대칭과 비대칭 암호화가 있다.
[첨단 헬로티] 개인키 개인키 자체가 보안에 매우 중요하기 때문에 개인키는 장치의 애플리케이션 데이터에 사용되는 영역과 분리된 메모리 영역에 저장할 필요가 있다. 신뢰할 수 있도록 이들 키와 인증서는 유효해야 하고, 허가 받지 않은 사용자가 읽지 못하도록 방지하는 하드웨어에 있는 보안 회로에 의한 검사로부터 보호되어야 한다. 암호화 프로세서는 전체 비밀키와 인증서를 장치 내에서 실행하는 다른 소프트웨어에 노출하는 위험 없이 장치를 안전하게 인증하고 통신하는 데 필요한 프로토콜에 대한 직접적인 지원을 제공함으로써 구현을 완성한다. 이러한 기능들이 결합하여 임베디드 디바이스를 위한 '신뢰 기반(root of trust, RoT)’을 생성한다. 신뢰 기반(RoT) 초기 IoT 제품의 미흡한 보안에 대해 많은 비판이 있었지만, RoT 개념을 기반으로 하는 기반 구조가 이미 존재하며, 광범위하게 구현되고 있다. 일례로 GSM과 이후의 3GPP 표준을 지원하도록 설계된 디지털 모바일폰은 구성의 핵심 부분으로 강력한 보안을 통합하고 있다. 모바일폰에 공통적으로 들어가는 가입자 식별 모듈(SIM)은 암호화 프로세서와 보안 메모리를 결합하여 완전한 일련의 PKI
[첨단 헬로티] 노르딕 세미컨덕터의 고객사인 펌웨이브(Firmwave)는 유럽 우주국의 지구 근접 저궤도 위성에 노르딕의 블루투스 저에너지 비콘을 통합해 저가의 브로드캐스트 시스템을 구현했다. 아일랜드 더블린(Dublin)에 위치한 기술 설계 기업인 펌웨이브(Firmwave)의 마이크 히벳(Mike Hibbett) 비즈니스 개발 매니저는 “오늘날에는 최신 기술을 통해 이전에는 실현할 수 없었던 애플리케이션들도 재고할 수 있게 되었다”고 말한다. 즉 현명한 엔지니어들은 가장 적합한 첨단 기술을 선택해 이전에는 다루기 어려웠던 엔지니어링 문제들을 해결할 수 있다는 것이다. 이러한 천재적 발상 중 하나는 저비용, 단거리 무선 IoT(Internet of Things) 애플리케이션을 위해 설계된 RF 기술인 블루투스 LE(Bluetooth Low Energy)를 저궤도(Low-Earth Orbit) 위성 브로드캐스트 시스템에 적용한 것이다. 펌웨이브는 DCU(Dublin City University)가 조성한 혁신 캠퍼스인 DCU 알파(DCU Alpha)에 입주해 있으며, 센서 및 게이트웨이와 같은 셀룰러 및 블루투스 LE IoT 솔루션을 전문
[첨단 헬로티] 혁신적인 솔루션 펌웨이브의 엔지니어들은 이러한 까다로운 엔지니어링 과제를 현실화할 수 있는 솔루션을 제시함으로써 전문성을 입증했다. 이 팀은 블루투스 LE 칩에 대한 검토 과정을 통해 노르딕의 nRF52832 SoC(System-on- Chip)로 선택의 폭을 좁힐 수 있었다. 이 SoC는 주로 2.4GHz ISM 대역 동작용으로 설계됐지만, 최대2.5GHz의RF 신호를 수신할 수 있다. 또한 이 칩은 수신감도가-96dBm에 이르기 때문에 위성이ESA 사양의 상한선에서 궤도를 선회하고 있거나 수평선 상에 낮게 위치하더라도 약해진 신호를 수신하는데 적합한 마진을 제공한다. 그러나 노르딕 SoC의 공칭 수신감도는 선형 편파 안테나(Polarized Antenna) 사용을 전제로 한다. 이는 블루투스 LE 애플리케이션의 일반적인 신호를 포착하는데 최적화(즉, 짧은 거리에서 수평면으로 전송)되어 있기 때문에 오버헤드에서 들어오는 RHCP(Right Hand Circular Polarized) S 대역 전송에는 좋지 않다. 펌웨이브 팀은 이 SoC를 RHCP 신호용으로 특별히 설계된 안테나와 매칭해 수신감도를 최적화했다. 또한 위성 링크가 작동하도록
공정마다 보는 금속 부품의 수지화의 요점 제1회 금속 부품의 수지화 목적, 재료 평가·선정 시의 포인트 [첨단 헬로티] 오츠카 마사히코 (大塚 正彦) 오츠카기술사사무소 현재의 일상생활에서는 자동차, 가전제품, 정보통신단말 등이 필수품인데, 이들 제품을 구성하는 부품에는 강재, 알루미늄, 마그네슘 등의 금속이 사용되고 있다. 오늘날 지구온난화를 시작으로 환경 문제가 중시되는 가운데, 특히 자동차에서는 CO2 배출량의 저감이 급무이고 정보통신단말 등에서는 경량․소형화․저가격화, 세련된 디자인 요구 실현이 필수가 되고 있다. 이러한 과제를 해결하기 위해 수지의 채용에 의한 경량화 검토, 실용화가 추진되고 있다. 금속의 수지화에서는 기존의 형상을 수지로 대체하는 것만으로는 금속과 수지의 강도, 내열서 등의 물성값 차이에 의해 제품의 성능을 만족시키는 것은 곤란하며, 복합강화수지의 활용, 부품 형상의 변경, 금형 설계․제작, 성형법의 고도화가 필요하다. 이번 연재에서는 4회에 걸쳐 금속 부품의 수지화 포인트에 대해 해설한다. 제1회는 수지화의 목적, 수지 재료 선정, 제2회는 수지화 설계, 금형 설계․제작, 제3
[첨단 헬로티] 쿠도 줌페이 (工藤 純平) 플릭케어(주) 필자는 중소 제조업의 수발주 및 IT 지원을 제공하는 ㈜NC네트워크에 1998년의 창업 때부터 10년간 재직한 후, 인력이 부족하고 자동화를 위해 센서가 요구되고 있는 개호업계를 대상으로 IT 서비스 사업을 창업했다. 개호 IoT에서 제조 라인의 전조 검지로 제조현장과 동일하게 개호현장도 기능․경험이 있는 사람이 압도적으로 부족하다. 높은 이직률이 그 이유의 하나로, 배경에는 현장의 스트레스가 있다. 100개 방 규모의 노인 개호시설에도 야간대 현장 직원은 적고, ‘이상 시의 인식․판단․대응’을 항상 요구받는다. 이에 동사는 현장 직원의 스트레스를 경감하기 위해 개호가 필요한 사람의 사소한 움직임을 동태 센서로 축적해 보통과 다른 움직임을 검출, 직원이나 가족에게 통지하는 서비스 등을 제공해 왔다. 개호현장의 경험에서 고성능 센서를 이용해 정상 범위의 한계값을 정하고, 그 한계값에서 일탈한 경우에 통지하는 ‘절대값적 센서’ 성능보다도 범용 센서를 이용해 과거에 축적한 데이터와 항상 비교하면서 판단하는 ‘지킴이 센서&r
[첨단 헬로티] 미카미 노리히데 (三上 典秀) 쓰리업 테크놀로지 필자는 대규모 전기 메이커의 공작기계 서비스를 19년 경험했으며, 500사를 넘는 공장의 현장을 보아온 경험을 갖고 있다. 고객의 현장에 바싹 다가간 제조의 과제 해결력을 무기로 독립했다. 현재 IoT 기술을 사용한 공장의 가동 상황의 가시화나 산업용 로봇의 도입 지원을 하고 있다. 생산설비의 가시화, 개발 배경 마루토미프레스(주)는 사장을 포함한 5명의 인원으로, 점포 디스플레이 금구․조명기구 부품 등의 프레스 제품을 비롯해 강판가공 및 레이저 절단가공의 도급을 하고 있다. 생산설비로서 프레스기, 레이저 가공기, NC 선재가공기를 소유하고 있는데, 그 가동 상황은 육안으로 확인하고 있었다. 24시간 가동하고 있는 기계가 야간의 자동 운전 중에 알람 정지하고 있지 않은가, 다른 건물에 있는 레이저 가공기가 알람 정지하고 있지 않은가, 컴프레서가 이상 정지하고 있지 않은가 등 적은 인원으로 걱정하는 경우가 많다. 정상으로 가공하고 있는 경우는 괜찮지만, 문제가 되는 것은 생산설비가 이상 정지하거나, 불량품을 제조하고 있거나 하는 경우이다. 당연히 제조는 다시 하게 되므로 시간의 로스,
[첨단 헬로티] 마스자와 히사오미 (增澤 久臣) ㈜旭 생산 현장의 과제와 IoT의 필요성 동사는 다이캐스트 금형의 설계․제작을 주력 사업으로 하는 회사로, 성형 현장에 입회할 기회가 많다. 이전에는 사람이 기계 앞에 서서, 제품을 한 개 한 개 확인하면서 이형제의 양이나 사이클타임을 조정하고, 최적의 조건을 리얼타임으로 만들어내고 있었다. 오늘날에는 자동화가 이루어져 작업 효율이 높아진 반면, 작업자의 눈이 닿지 않는 것이 많아지고 있다. IoT는 그 보이지 않는 부분을 ‘가시화’하고, 수집한 데이터 분석, 해석을 해서 제어함으로써 생산성 향상으로 연결하는 매우 편리한 툴이다. 지금은 여러 가지 제조용 IoT 시스템이 발표되어, 신문지 상에서는 관계하는 기사가 매일 같이 게재되고 있다. 그러나 대부분의 제조 현장에서는 그 필요성을 느끼고 있어도 어디서부터 시작하면 좋은지 어찌할 바를 몰라 이리저리 궁리만 하고 있는 것이 현상이다. IoT는 현장의 과제 해결을 도모하기 위한 수단으로, 그 목적을 확실히 하는 것이 중요한데, IoT란 어떠한 시스템인지를 실감할 수 없는 것이 도입에 결단을 내릴 수 없는 요인의 하나라고 생각한다.
[첨단 헬로티] 나가시마 슌스케 (長島 俊輔) 長島주물(주) 동사는 1945년에 주물의 고장 사이타마현(崎玉縣) 카와구치시(川口市)에서 창업한 이래, 일본의 하수도 발전과 함께 걸어온 맨홀 메이커이다. 하수도의 악취, 오염 등의 이미지를 불식시키기 위해 예전부터 디자인을 도입한 맨홀 뚜껑을 기획․제조해, 전국의 자치체에 많은 종류의 해당 지역 맨홀 뚜껑과 관련 부재를 공급하고 있다. 최근에는 ‘느슨한 캐릭터’ 붐이나 스마트폰의 화상 투고 붐도 있어, 지금까지 이상으로 디자인에 주력하는 맨홀 뚜껑을 제조하고 있다. 대응 경위와 기존의 과제 동사에서는 홋카이도에서 오키나와까지 많은 자치체에 디자인 맨홀 뚜껑을 공급하고 있다. 대부분의 자치체는 오리지널 디자인을 가지고 있으며, 또한 1개의 자치체에서 많은 디자인을 만드는 경우도 많다. 최근 디자인 맨홀 뚜껑 붐의 결과로서 디자인의 종류가 늘고, 또한 게릴라 호우 대책이나 방청 대책, 강설 대책 등의 지역특성에 맞춘 안전 기능의 세분화에 의해 맨홀 관련 제품은 점점 더 종류를 늘리고 있다. 맨홀의 제조에 사용하는 목형․금형의 종류는 8,000개 정도가 되고,
[첨단 헬로티] 시라에 하지메 (白江 肇英) 光洋주조(주) 동사는 약 20년 전에 미에현(三重縣) 이가시(伊賀市)로 공장을 이전, 주철주물을 제조해 창업 62년을 맞이했다. 생산 능력은 월산 500t, 자동차용 프레스 금형이 사업의 주이다. 프레스 금형 메이커에 단납기로 주물 소재를 제공함으로써 일본 제조에 공헌하고 신뢰받는 주조회사를 목표로 하고 있다. 약 20년 전부터 풀 몰드 주조법에서 이용하는 발포 모형 제작을 내제화했다. 발포 스티롤 가공 전용의 머시닝센터(MC)를 도입, CAD/CAM을 이용해 모형을 제작해 왔다. 최근에는 IoT 팀을 발족시켜 여러 가지 대응을 해 왔으므로 소개한다. IoT의 대응 배경 동사는 약 15년 전부터 풍력발전용 하우징을 양산 주조해왔다. 그러나 리먼 쇼크 후에 생산량이 급감, 이전부터 개발하고 있던 풀 몰드 주조법으로 다품종 소량 생산에 특화함으로써 생존을 도모할 필요가 있었다. 또한 젊은층이나 외국인 작업자 비율이 증가함으로써 기술의 지도, 작업표준화를 위한 대책이 필요해지고 있다. 더구나 최근 인터넷 클라우드 서비스가 충실해진 것을 배경으로 대기업뿐만 아니라 중소기업에서도 업무의 디지털화나 IoT, ICT의 도입이
[첨단 헬로티] 스즈키 다이스케 (鈴木 大輔) ㈜산와금형 신카이 준코 (新開 潤子) 安城비즈니스콩셰르주 동사는 아이치현(愛知縣) 안죠시(安城市)에서 자동차 부품 모듈 메이커용으로 프레스 금형과 몰드 금형을 생산하고 있다. 주로 3차원 형상이 복잡한 몰드 금형과 다이스강이나 하이스강 등 고경도 재료의 가공이 필요한 프레스 금형을 중심으로 제작하고 있으며, 특히 단단하고 복잡한 형상의 금형 설계․가공을 주로 하고 있다. 또한 우리 금형 업계에서는 시제작품 개발․생산 기술 개발․양산 기술 개발의 사람․시기․장소가 다른 경우가 많고, 각각에 독자적인 노하우를 가지고 일을 하기 때문에 시제작품이 양산되었을 때에 형태가 바뀌어 버리는 케이스도 있다. 이에 동사에서는 금형의 설계에서 시제작, 양산까지의 전공정을 서포트하는 ‘양산시제작 일관 서포트’를 내걸고, 고객의 ‘래버러토리’로서 개발을 설비면․기술면에서 도와줌으로써 고객의 경쟁력 향상에 공헌하는 체제를 갖추고 있다. 사무 부문에서 IoT의 도입을 개시 금형 업계에서 'IoT 활용'이라고 하면, 설비의 가동 상황
[첨단 헬로티] 마에카와 아스카 (前川 明日香), 나가누마 츠네오 (長沼 恒雄) 아스카컴퍼니(주) 동사는 플라스틱 사출성형품의 제조․판매를 주업으로 하며, 라이프 사이언스․식품․코스메트리․문구․토이레터리 분야용 제품을 제조하고 있다. 그 제조 과정에서 축적한 기술로서 제품을 평가하는 측정기기의 개발․판매나 금형의 메인티넌스, 자사 개발의 전수 화상 검사 시스템의 개발․판매도 하는 등 반세기에 걸쳐 다양한 사업 분야에서 축적한 풍부한 지식의 제공에 노력하고 있다. IoT 도입에 대응한 배경 최근 플라스틱 성형품에 대한 요구 품질 레벨이 높아지고 있으며, 보다 안전하고 안심되는 제품의 확실한 제공(납기 관리도 포함)이 요구되고 있다. 그 요구에 대응하기 위해서는 ①안정된 연속 생산을 하는 것, ②불량품이 발생해도 유출시키지 않는 것이 중요하며, 동시에 그들의 트레이서빌리티의 확보가 필요하다. ②에 대해서는 전수 자동 화상 검사 시스템(CiS ; Camera information System)을 자사 개발, IoT화에도 성공하고 있다. ①에 대해서
[첨단 헬로티] 제조 분야는 계속 변화하고 있다. 100년 전 공장 가동을 위한 주된 에너지는 고용인들의 수작업와 그들이 지닌 개개인의 힘에 의존했다. 공장은 발전을 거듭하면서 최근의 공장은 엄청난 양의 전기 전력을 소비하고 있다. 이러한 전력은 공장을 효율적으로 가동하기 위한 컴퓨터, 자동화 장비, 로봇에 사용되고 있다. 하지만 사용할 수 있는 전기 에너지는 무한하지 않다. 그렇다면 이러한 에너지를 효율적으로 사용하기 위해서 어떤 일들이 진행되고 있을까? 에너지 효율을 높이려면? 공장은 우리가 구입하고 매일 사용하는 상품을 생산하기 위해서 많은 전력을 필요로 한다. 작은 공장은 한 가정에서 한 달 동안 쓰는 에너지를 일주일에 소비할 수 있다. 규모가 큰 공장은 이 양을 하루에 소비하거나 단 몇 시간 만에 소비할 수도 있다. 우리가 소비하는 상품을 합리적인 가격으로 유지할 수 있으려면, 공장에 로봇을 도입하는 등 자동화 수준을 높여야 할 뿐만 아니라 이러한 기계들이 전기 에너지를 효율적으로 사용하도록 해야 한다. 이러한 목표를 실현하기 위해서 전자 업계가 중요한 역할을 하고 있다. 특히 전자 부품과 소재를 연구하고 설계하고 개발하는 모든 과학자들과 연구자들의
[첨단 헬로티] 인더스트리 4.0: M2M 통신으로 전력 효율 향상 바로 이 지점에서 진가를 발휘하는 것이 인더스트리 4.0이다. 이 용어는 폭넓은 의미로 사용되고 있는데, 일반적으로 차세대 산업 혁명이라고 할 수 있다. 이것은 상호 통신의 시대로, 로봇과 다른 제조 장비가 서로 통신하고 또 사람 작업자와 통신함으로써 공장에서 상품 생산을 더 효율적으로 할 수 있다. 효율 향상이 필요한 한 영역이 전력 소비이다. 기계들이 서로 조율할 수 있다면, 각각의 에너지 사용을 고르게 하고 전력 수요의 갑작스러운 변동을 줄일 수 있다. 그러면 위에서 언급한 것과 같이 에너지를 좀 더 효율적으로 사용할 수 있다. 컨베이어 벨트에서 물건을 집어 들어서 박스에 넣는 경우라고 했을 때, 준수되어야 할 타이밍 제약이 있을 것이다. 이럴 때 기계들이 서로 통신할 수 있다면, 종합적으로 좀 더 효율적인 작업 순서를 찾아내고 그럼으로써 전력 사용을 좀 더 고르게 할 수 있다. 인피니언, 에너지 절감에 기여 인피니언은 다양한 유형의 전력용 반도체 제품을 제공한다. 최근까지만 하더라도 이러한 반도체는 주로 순수 실리콘 서브스트레이트를 기반으로 했다. 이것은 실리콘 칩이 만들어지는 재료이
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