다이캐스트는 고정도로 표면이 우수한 주물을 하이사이클로 생산하는 주조 방법이다. 특히 알루미늄합금 다이캐스트는 박육·경량이고, 강도가 우수하기 때문에 자동차 부품을 경량화하면서 생산량을 확대해 왔다. 또한 다이캐스트에서는 제품이 되는 부분 이외의 러너나 오버플로 등은 트리밍 후, 공장 내에서 원재료로서 재용해하여 사용할 수 있다. 이러한 이유로 다이캐스트는 환경에 친화적인 프로세스로서 주목받아 왔다. 앞으로도 CO2 배출 규제 등 지구환경 보호가 점점 더 중요해지기 때문에 다이캐스트의 적용은 더욱 확대될 것으로 기대된다. 자동차 및 기타 산업 분야로 적용 확대 기대 다이캐스트의 주된 용도는 자동차 관련이다. 대부분이 실린더 블록이나 트랜스미션 케이스 등의 파워트레인 관련으로, 자동차의 경량화에 기여해 왔다. 지구환경 문제로부터 보면 화석연료의 동력계는 앞으로 한계가 있어 현재의 내연기관은 점차 전기에너지의 구동계로 교체될 것이다. 이 교체에는 해결해야 할 많은 과제가 있고, 그 시기가 언제인지는 불투명하지만 이들 과제가 해결될 때까지는 현재의 가솔린 혹은 경유를 연료로 하는 내연기관의 연비 향상 기술, 차체 경량화가 더욱 필요하여 다이캐스트가 기
아연합금은 치수정밀도, 내식성, 도금성 등이 우수하여 다양한 분야에 사용되고 있다. 아연합금 다이캐스팅을 할 때에 이형제는 성형품 추출에 없어서는 안 되는 재료이다. 그런데 이형제는 도금성이나 도장성을 저해하고, 그 전처리로서 유기용제에 의한 세정작업이 이루어져 환경 부하를 증가시키는 원인이 되고 있다. 또한 이형제 도포 공정에서 발생하는 오일미스트의 비산도 작업 환경을 악화시키고, 작업자에게나쁜 영향을 미친다. 이에 이형제를 사용하지 않는 환경에 친화적인 다이캐스팅법 개발을 목표로 연구를 했다. 이형제를 사용하지 않은 경우에 가장 큰 문제는 제품을 금형에서 꺼낼 때 이형력의 증가이다. 이형력이 제품의 강도를 넘는 경우 제품을 매끄럽게 잘 꺼낼 수 없어 변형이 되거나 파손된다. 또한 이형제를 도포하지 않으면 용탕과 금형이 반응하여 소착이나 용손이 발생할 수도 있다. 한국과학기술정보연구원 이원식 박사 다이캐스팅의 이형력과 측정 방법 제품을 만들 때에 고정 다이가 있고 이동 다이가 있다. 이동 다이 부근에 코어를 만든다. 용탕을 사출했을 때에 이 제품이 응고하면서 수축을 하게 된다. 대개 수축 정도는 아연의 경우는 5~6/1000, 알루미늄의 경우는
최근 미국다이캐스팅협회에서 조사한 다이캐스팅 업체 CEO들이 예측한 2013년도 다이캐스팅 출하량과 2014년 예측을 살펴본다. 올해 알루미늄은 6.8% 정도 증가할 것으로 예측되는데, 자동차 부문은 7.1%, 자동차가 아닌 부문은 4.6% 증가를 예상된다. 이것은 다이캐스팅의 주 고객이 자동차 부문이라는 것을 나타내고 있다. 그리고 마그네슘은 특히 자동차에서 많이 사용되고 있기 때문에 알루미늄의 거의 2배 가까운 11.4%가 신장할 것이라고 예측된다. 아연은 이보다 조금 낮아 5.1%인데, 일반적으로 조금 무겁기 때문에 마이너스도 예측할 수 있다. 그러나 전반적으로 다이캐스팅은 2014년에 5% 이상은 신장할 것이라고 예측하고 있다. 한국기술교육대학교 김기영 교수 친환경 자동차의 증가에 따라 다이캐스팅도 진화 다이캐스팅은 자동차 업계와 밀접한 관계가 있기 때문에 자동차 산업에 따라 다이캐스팅의 미래도 많이 좌우된다. 자동차 산업의 미래상을 보면, 수요, 공급, 환경에 따라 달라진다. 한국자동차산업연구소가 조사한 결과에 따르면 2020년 자동차 산업의 키워드는 이동성의 재발견, 전방위적 유연성, 첨단기술의 융합, 소통과 협력 등이다. 기술적으로
연료전지는 정보통신기술(ICT) 기반의 융합 운영으로 국가 피크 전력을 관리하는 시스템으로, 또 주택 및 건물에 에너지 공급을 담당하는 기기로, 미래형 에너지 생산과 운영에 중추적인 역할을 담당하면서 에너지 신산업 분야의 분산전원 연료전지 가치가 재조명될 것으로 확신하다. 분산전원 연료전지의 가치 전 세계 에너지 생산·공급기기 분야의 정책 및 산업 관계자들은 기후변화에 대처할 수 있는 신재생에너지 개발·보급을 통한 신산업시장 육성 및 보급에 대한 투자를 확대하고 있으며, 국제에너지기구(IEA)에 따르면 2035년 세계 전체 에너지 발전량에서 신재생에너지 분야가 30%를 차지하는 괄목할 만한 에너지원으로 대두될 수 있다고 예측한다. 국내의 경우 2006년부터 2011년까지 모니터링 사업(사업비 420억 정도)을 진행하여 1kW급 연료전지 시스템의 핵심 파트 국산화, 내구성 증진 및 가격 저감 방안 등의 실증연구를 추진했으며, 2010년부터 ‘주택/건물 지원 보급사업’의 일환으로 1kW급 연료전지를 매년 수백 대 규모(보조금 70~100억 정도/년)로 주택에 보급하고 있다. 우리나라와 에너지 생산 체계가 비슷한 일본의 경우에는 2009년에 보급이 시작되어 첫해에
연료전지 핵심기술부터 시스템 통합과 사후 관리까지 에스에너지(S-Energy)의 자회사인 에스퓨얼셀은 스택, 개질기, BOP, 제어 로직 등의 연료전지 핵심기술과 이를 시스템화할 수 있는 통합기술을 보유하고 있다. 여기에 A/S 기술을 바탕으로 다양한 출력의 연료전지 시스템, 융복합 하이브리드 신재생에너지 시스템 기술개발과 생산·판매뿐 아니라 설치 및 유지·관리까지 포함한 토털 솔루션을 제공하는 연료전지 전문 기업이다. 에스퓨얼셀(S-Fuelcell, 대표 문기억)은 올해 3월 설립된 에스에너지(S-Energy, 대표 홍성민)의 자회사로, 에스에너지와 GS칼텍스의 연료전지팀이 함께 설립한 연료전지 전문 기업이다. 건물용 연료전지 분야에서 쌓은 다년간의 연구개발 및 제품 판매 경험을 바탕으로 높은 기술 수준을 확보하고 있다. 특히 회사는 국내 최다 건물용 연료전지 운영 경험을 갖고 있다. 회사가 보유하고 있는 제품군은 LNG 또는 LPG를 연료로 하는 1kW 및 5kW급 연료전지시스템과 수소를 연료로 하는 수소발전시스템(1kW~10kW급)이다. 현재 주력 제품은 5kW급 시스템으로 한국가스안전공사의 제품 검사를 완료했으며, 국내 최초로 에너지관리공단의 신재생에
전 세계적으로 2006년에 휴대용 연료전지 신규 제작품의 수는 3천 대를 넘었으며, 2005년의 수량에 비해 8%가 증가했다. 휴대용 연료전지가 상용화될 경우에 기존의 2차전지를 점진적으로 대체할 것이므로 휴대용 연료전지의 세계 시장은 2차전지 세계 시장을 파악하여 예측할 수 있다. 연료전지(Fuel Cell)는 연료의 산화에 의해서 생기는 화학에너지를 전기에너지로 직접 변환시키는 전기화학 발전 시스템이다(그림 1 참조). 연료전지는 1, 2차 전지에 비해 에너지 밀도가 높고 장시간의 전력 공급과 단시간의 연료 충진·교체가 가능하다는 장점이 있다. 또한 오염물질의 배출이 적은 청정발전 기술로서 태양전지나 풍력발전기 등과 달리 지역적 조건이나 기후조건 등의 제약이 없어 언제든지 전력 생산과 활용이 가능하다. 그림 1. 연료전지의 발전 원리 연료전지는 용도에 따라서 건물용(가정용), 수송용, 휴대용, 발전용으로 적용이 가능하다. 그 중에서 휴대용 연료전지 시스템(portable fuel cell system)은 다른 연료전지 타입에 비해 출력밀도가 상대적으로 낮지만 휴대의 간편성, 작동의 편리성, 연료 교체의 용이성 때문에 휴대가 가능한 수W에서 수백W급의 휴대
지속적인 연구개발과 성능 보완 통해 고객 만족도 높여 “쎄크는 지속적인 기술개발을 통해 세계 최고수준의 X-ray Tube 개발하며 타사 대비 고속, 고정밀, 저가격 등 경쟁력을 갖출 수 있었습니다. 앞으로는 국내 X-ray 검사기 시장 점유율 1위 달성을 발판삼아 세계시장 점유율 1위 달성을 목표로 지속적인 기술개발에 열중할 계획입니다” 국내 X-ray 검사기 시장 점유율 1위 업체, 쎄크의 박해봉 전무와 이야기를 나눴다. 쎄크 박해봉 전무 Q. 표면실장기술 독자들에게 쎄크를 소개해 달라 A. 안녕하세요. 쎄크는 X-ray 검사기의 핵심부품인 X-ray Tube를 자체 기술로 개발·탑재함으로써, 성능뿐만 아니라 가격경쟁력을 겸비한 제품 라인업을 갖췄습니다. 그 결과, 국내 산업용 X-ray 검사기 시장 점유율 1위를 달성할 수 있었죠. 이는 연구개발에 대한 꾸준한 투자가 병행되었기 때문이라고 생각합니다. 하지만 국내 시장에만 안주하지 않고 X-ray Tube의 기술수준을 세계 최고수준으로 끌어 올려 세계시장 경쟁력 확보하는 데 집중할 계획입니다. 올해에는 총체적인 경기 난에도 불구하고 전년 대비 10%의 매출 성장을 예상하고 있습니다. Q. 국내 시장 점유
2014 검사기 업계는 전자 산업의 경기 침체와 맞물려 긴 한숨을 쉬어야 했다. 성장세를 보이던 보급형 검사기는 성숙기에 들며 주춤했지만, 하이엔드 검사기 시장이 개화되며 2015년 하이엔드 검사기 시장의 성장세를 기대케 했다. 이 글에서는 2014년 3D-AOI와 X-ray 검사기 업계를 정리한다. 전자 산업의 경기침체가 이어지면서 장비 제조업체는 울상이다. 소재 업체 같은 경우, 전자 업계가 성장 없이 매년 100개의 전자기기를 만들었다고 가정하면 100개 분량의 케미컬에 대한 매출을 낼 수 있다. 하지만 장비 업계는 매출이 0원이 된다. 이는 전자 업계의 매출이 상승하지 않는 이상 새로운 장비에 투자하지 않고 기존 장비를 사용하기 때문이다. 현재 전 세계 검사기 시장 규모는 6,000∼7,000억 규모의 시장을 형성하고 있는 것으로 보인다. 이 글에서는 모바일, 전장, LED, 반도체 등의 시장과 함께 성장세를 타고 있는 3D-AOI와 3D-AXI 시장 동향을 정리한다. 3D-AOI 동향… 전장·모바일 업계 성장 동반돼야 현재 AOI 검사기 시장을 보면 아직 3D-AOI보다 2D-AOI가 주를 이루고 있다. 하지만 업계는 모바일 애플리케이션, 자동차전장
표준 규격 PMIC가 설계에 필요한 정확한 기능 블록을 제공하지 않는 것처럼 보여도, 비용과 이점을 비교해 보면 PMU가 유리하다. 특히 디지털 전원 관리 기능이 호스트 디바이스를 보다 안전하고 쉽게 작동할 수 있도록 하거나, 전원 시스템 설계를 쉽게 만들어 줄 경우 더욱 유리하다. 비용 비교 외에도 모든 관련 요소를 고려했을 때, 마이크로 PMU는 현재 우리가 생각하는 것보다 훨씬 더 많은 애플리케이션 분야에서 사용할 수 있다. 대량 생산의 컨슈머 기기 설계자들은 전원 관리 IC(PMIC)라고도 불리는 전원 관리 유닛(PMU)의 이점을 잘 알고 있다. PMIC는 단일 모놀리식 디바이스에서 PC, 랩톱, 태블릿, 스마트폰의 ARM 또는 x86 프로세서에 필요한 여러 동작 전압은 물론, 정교한 제어 및 전원 시퀀싱 작업도 제공할 수 있다. 여러 전원 컨버터 및 컨트롤러가 통합된 이 디바이스는 개별 구성 요소로 제작된 동급 회로에 비해 훨씬 더 작고 저렴하며 쉽게 탑재할 수 있다. 이러한 이점에도 불구하고 PMIC는 거의 컨슈머 애플리케이션 분야에서만 사용되어 왔다. 컨슈머 애플리케이션 분야에서는 전원 반도체 공급업체들이 각 애플리케이션 분야에 대한 맞춤형(AS
2014년 솔더 페이스트 업계 결산 최근 전장용 고온 솔더 대체재를 모색하는 데 업계의 관심이 뜨겁다. 또한 기존 솔더 페이스트 업계를 지탱하던 TV 및 백색가전 제조업체가 인건비가 저렴한 해외로 이전하면서 업계는 새로운 시장 찾기에 나섰다. 더불어 환경 규제에 대응하기 위한 환경 친화적인 물질 개발에 나서는 등 2014년 솔더 페이스트 업계의 3대 이슈를 짚었다. 최근 전자 산업계의 경기침체로 인해 국내 솔더 페이스트 업계가 울상이다. 기존에 업계를 먹여 살리던 TV나 백색가전 등의 제조업체가 대부분 인건비가 저렴한 해외로 이전했기 때문이다. 그나마 성장 가능성이 있는 분야라면 전장과 LED를 꼽을 수 있다. 이런 상황에서 국내 솔더 페이스트 업체는 특수 솔더 제품 개발에 열을 올리고 있다. 청솔화학환경의 신현필 대표는 “지금은 범용 솔더 시장이 크지만 앞으로는 범용 시장의 입지가 줄어들 것으로 보인다. 물론 범용 시장이 없어지지는 않겠지만 싼 가격 때문에 부가가치를 낼 수 없다”며, “현재 국내 솔더 페이스트 업체의 대부분은 기술 개발보다 영업에 치중하는 형태로 가고 있다. 이러한 이유로 국내 솔더 업체가 더 어려워지는 것 같다”고 밝혔다. 2014년 솔
전원 공급 장치 레일에 대한 니즈에 의해 전원 시스템은 몇 년 동안 계속 복잡해져 왔다. 이러한 요구를 충족시키기 위해 다수의 스위칭 공급 장치가 채택되는 경우가 많다. 스위칭 주파수를 동기화할 것인지, 각각의 전원 공급 장치가 독립적으로 전환하도록 내버려 둘 것인지는 중요한 결정 사항 중 하나이다. 동기화하지 않으면 회로가 줄어들지만, 동기화하면 필터링 비용을 줄일 수 있고 전자기간섭(EMI)을 낮추는 데에도 도움이 된다. 비동기식 동작의 영향을 설명하기 위해 그림 1의 회로를 P-SPICE로 시뮬레이션했다. 전류 소스는 해당 공급 장치의 입력 전류이다. 그림 1에는 2개의 전원 공급 장치 전류 파형과 커패시터의 리플 전압이 나타나 있다. 그림 1. 2개의 비동기식 전원 공급 장치에 미치는 비팅 효과가 입력 리플 전압을 증가시킨다 리플 전압은 2개의 컨버터가 다른 위상일 때 최소가 되고, 같은 위상일 때 최대가 된다. 이 경우, 출력 리플 전압의 차이는 거의 2 대 1이다. 이것이 전원 공급 장치 동기화에 대한 강력한 논거 중 하나이다. 다양한 전원 공급 장치의 위상을 신중하게 선택한다면 입력 전압 리플을 줄일 수 있다. 그뿐 아니라 리플 전류
마이크로칩 테크놀로지의 최신 스마트 전력 변환 컨트롤러 제품군(MCP191xx)은 보다 지능적인 파워 컨버터를 제공하기 위한 새로운 기술 단계로 전용 파워 컨버터 토폴로지와 애플리케이션에 주력하고 있다. 여기서는 스마트 파워 컨트롤러 분야에서 고신뢰성, 고성능 POL 컨버터 기반을 형성하고 있는 전력 변환 컨트롤러에 대해 알아 본다. 멀티 POL(Point-Of-Load) DC/DC 컨버터는 시스템의 동작 특성을 관리하고 전기적인 파라미터를 모니터링하며 주변 서브시스템의 전력 소비를 관리하기 위해 하이브리드 제어 시스템을 형성한다. 많은 시스템에서는 마이크로컨트롤러를 이용하여 POL 컨버터를 제어한다. 그러나 가장 정교한 솔루션은 컴퓨터의 마더보드나 그래픽 카드 또는 서버의 CPU 블레이드에서 찾아볼 수 있다. 이들의 전압 레귤레이터 모듈(VRM ; Voltage Regulator Modules)은 부하와 직접 통신하여 공급 전압을 조절하거나, 심지어 일시적인 동작 조건에 맞춰 제어상의 특성을 변경하기도 한다. 이와 같은 종류의 지능형 전력 변환 관리 및 제어 기능은 총 시스템의 효율성과 성능, 신뢰성 면에서 큰 이점을 제공한다. 이 기능들은 산업, 의료,
사용자 프로그램 가능한 기능, 정교한 온칩 보호 기능 및 기타 필요한 기능들을 단일 패키지에 통합한 시스템 IC를 이용함으로써 고신뢰성 전원장치 설계 작업을 크게 간소화할 수 있게 되었다. 디지털 전원 시스템 관리는 전원 시스템을 원격으로 모니터링하고 제어할 수 있을 뿐만 아니라 효율과 신뢰성을 더욱 더 향상시킬 수 있다. 고신뢰성 시스템은 되도록 결함이 발생하지 않아야 하며, 결함이 발생해도 그 결함을 차단함으로써 성능이 조금 떨어질망정 시스템을 계속 가동할 수 있어야 한다. 또한 하위 장치나 상위 장치, 즉 뒤쪽 단으로 결함이 전달되지 않도록 제한해야 하며 관리 시스템으로 진단 정보를 통보할 수 있어야 한다. 이중화 시스템 구현 이에 대한 가장 일반적인 해결책은, 역동적으로 부하를 공유하거나 결함이 발생할 때까지 대기 상태로 기다리는 병렬적 회로의 형태로 이중화를 구축하는 것이다. 결함 검출 및 관리를 위해서는 전원의 우선 순위를 중재하고 각각 전원의 상태를 모니터링하기 위해 추가적인 오버헤드 회로를 갖춰야 한다. 그뿐 아니라 전원 소스 스위칭 시 교차 전도와 역류로부터 시스템을 보호해야 한다. 리니어 테크놀로지(Linear Technology)의 LTC
전력 전자 시스템은 산업용 애플리케이션에 있어서 에너지 효율, 동작 온도, 소형화, 신뢰성, 비용 절감의 다섯 가지 측면에서 지속적으로 기술 발전을 이루어 왔으며, 이 요인들은 어느 정도 서로 영향을 미치고 있다. 이러한 경향은 지난 30년에 걸쳐 전력 반도체의 진화를 이루어왔으며, 이러한 진화는 앞으로도 멈추지 않고 계속될 것으로 예상된다. 전력 모듈은 전력 전자 시스템이 에너지 절약, 제어 역학, 소음 감소, 무게 및 부피 감소 측면에서 빠르게 발전할 수 있는 원동력이 되어 왔다. 전력 반도체는 에너지 생산과 소비 사이의 에너지 흐름 제어에 널리 이용되고 있다. 초기에는 전력 밀도 수치가 30kW/cm2였던 것이, 오늘날에는 혁신적인 어셈블리 기법과 인터커넥션 기법을 적용함으로써 110kW/cm2에 이르렀다. 반도체 업계는 앞으로도 계속 기술 발전을 거듭함으로써 IGBT 모듈로 이보다 훨씬 더 높은 수치를 달성할 것으로 기대된다. 그렇지만 전력을 더 향상시키기 위해서는 새로운 하우징이 필요하다. 이와 동시에 컨버터 디자인 또한 계속해서 발전되어 왔다. 이는 칩 기술과 하우징 디자인이 발전하면서 가능해졌다. 이와 관련, 여러 전압 등급에 걸쳐 공통된 소자를
쾌적한 환경에 대한 욕구가 증가하면서 환경센서의 중요성이 커지고 있다. 환경센서는 수질·대기 등 환경매체뿐만 아니라 생태계에서의 환경오염 물질을 정밀하게 측정하고 실시간 모니터링하는 기술이다. IoT가 대두되면서 온·습도 및 신호처리 회로가 내장되어 있는 고성능, 초소형 복합센서 모듈에 대한 요구가 증대되고 있으며, 실용화를 위해서는 소형화, 저전력화, 다기능화된 센서가 개발되어야 한다. 삼영에스앤씨 김영민 연구소장이 스마트 센서 세미나에서 발표한 ‘환경센서 개발과 상용화 방안’에 대한 강연 내용을 정리했다. ▲삼영에스앤씨 김영민 연구소장 센서기술 트렌드가 급격히 바뀌고 있다. 센싱 소자와 신호처리 회로 분리 형태를 띤 1세대의 디스크리트 센서(Discrete Sensor)에서 MEMS 기술 도입으로 센싱 소자와 신호처리 회로가 결합한 2세대의 인티그레이트 센서(Integrate Sensor)로, 다시 혼합신호 CMOS 기술이 도입되면서 디지털 방식을 채용한 3세대의 디지털 센서(Digital Sensor)로 발전했다. 최근에는 SOC 기술이 도입되고 MCU가 센서에 내장되면서 더욱 지능화된 4세대의 인텔리전트 센서로 진화하고 있다. IoT가 대두되고 스마트