1. 서론 스팀 사출성형(Steam-Molding)은 스팀으로 가열하고 찬물로 냉각하는 성형 방법으로, 도장이나 도금 등의 후가공 없이 고광택 표면을 갖도록 하기 위해 금형을 120℃ 이상의 스팀으로 급속 가열하여 성형한 후 급속 냉각시키는 성형이다. 이 스팀 사출성형의 개선 효과는 웰드라인의 문제, 사이클 타임의 단축, 환경친화적인 무도장 또는 무도금 등에 있다. 그 외에도 금형의 가열 방법에 따라 고주파 가열법, 적외선 가열법, 전기히터에 의한 가열법 등이 있다. 이와 같이 금형 급속 가열-급속 냉각 방식으로 Steam-Mold 외에 E-Mold, H-Mold, Ray-Mold 등의 유사한 공법이 연구됐다. Park과 Kim[6]은 고주파 전류의 표피 효과를 이용하여 금형 표면만을 순간으로 유리전이 온도 이상으로 가열하는 방법으로, 박육 사출성형의 유동특성을 개선하기 위한 실험적인 연구를 수행했다. 사토 아츠시[7]는 유동성이 나쁜 재료를 사용한 살두께 0.2mm 이하의 극박육 제품을 대상으로 초음파 진동을 사출성형에 적용하여 소개한 바 있다. 한편, 고속 사출성형을 위해 점도를 고려한 수지의 선택 및 금형 온도 관리 방법이 오래 전부터 소개되어 왔다[8
전기에너지를 이용해 물을 화학연료인 수소로 변환할 수 있는 고효율 백금-구리 투명전극을 개발돼 화제다. 전기연구원 하윤철 박사는 SLP 사업의 공동연구기관인 미국 듀크대학교의 ‘구리 나노선 투명전극 기술’을 에너지 분야에 적용하는 연구를 수행하던 중 전기에너지를 이용해 물을 화학연료인 수소로 변환할 수 있는 고효율 백금-구리 투명전극을 개발, 그 과정에서 구리 나노선의 성장이 전기화학적 반응 메커니즘에 의한 것이라는 가설을 제안하고 이를 증명할 수 있는 실험방법을 제시함으로써 구리 나노선 성장의 원리를 세계 최초로 규명했다. 또한 이러한 나노선 성장 메커니즘을 응용하여 나노선의 길이를 마음대로 제어하거나, 길이를 최대로 만드는 새로운 공정을 개발, 차세대 유연 투명전극용 나노선 기술의 혁신에 기여한 점을 높이 평가받았다. <편집자> 광전기 물분해 기술은 햇빛을 수소, 즉 저장 가능한 비오염성 연료로 전환하는 기술로, 여기에 사용되는 광전기화학 장치에는 물분해 전극이 염료 등 광전극에 전기적으로 연결되므로, 태양전지와 전기분해장치가 별도로 구성되는 시스템에 비해 경제적이다. 그림 1. 개발된 구리-백금 코어-쉘 나노선의 암시야 현미경(A, B) 및
머리말 자동차에 사용되는 전동기는 크게 견인용(Traction)과 부품용(Accessory)으로 나눌 수 있다. 견인용 전동기는 HEV/EV에 사용되는 전동기로서 자동차에 추력을 발생시켜 자동차를 구동하는 역할을 하는 전동기를 나타낸다. 견인전동기가 하는 역할에 의해 HEV는 micro, mild, soft, hard HEV로 구분되며 EV의 경우도 주행거리와 최고 속도에 의해 여러 가지 출력을 가질 수 있다. 따라서 HEV/EV에 사용되는 전동기는 수kW에서 수백kW까지 출력까지 다양하다. 견인용 전동용 전동기는 배터리(Battery)로부터 공급되는 에너지를 사용하므로 고효율이 요구되며 특히 출력이 높은 전동기일수록 고효율의 요구가 높아진다. 견인전동기는 출력이 크기 때문에 크기도 커질 수밖에 없으나 한정된 공간에 장착되어야 하기 때문에 소형경량화가 절실히 요구된다. 부품용 전동기는 자동차의 운전 안전성, 편의성, 안락성을 위해서 제공되는 전동기로써 그림 1에서 알 수 있는 바와 같이 고급 승용차에는 130개 내외가 사용되고 소형차의 경우도 50개 내외가 사용되는 것으로 알려져 있다. 그림 1. 자동차용 전동기의 종류 및 위치 이러한 부품용 전동
최근 휴대용 전자기기에는 갈수록 더 많은 멀티미디어 기능들이 통합되고 있으며, 전력 요구 또한 각각 다르다. 이제 연료 게이지라고 불리는 배터리 충전 표시등은 스마트폰이나 디지털 카메라와 같은 장치들을 관리하는 데 필수적이다. 남은 사용시간을 정확하게 예측하는 기능은 의료용 장비와 같은 특정 휴대용 전자장치에서 매우 중요하다. STMicroelectronics에서는 스위칭 배터리 충전기를 정확한 전압 모드 연료 게이지와 결합하여 충전 및 배터리 모니터링 기능을 간소화했다. 단일 셀 리튬 이온 배터리용 스위치 모드 배터리 충전기인 STBCFG01에는 배터리 충전 상태를 모니터링 하는 고정밀 전압 모드 연료 게이지가 통합되어 있다. 이 디바이스는 배터리 방전 상태에서 시스템 부팅을 지원하기 위한 LDO 선형 전압 레귤레이터 외에 USB OTG(On-The-Go) 버스 전원으로 동작하는 장치에 전력을 공급하기 위한 5V 출력도 제공한다. STBCFG01은 배터리 전압을 정확히 측정함으로써 전류 감지 저항기가 없어도 그 충전 상태(SOC)를 추정해낼 수 있다. 이 스위칭 충전기는 연료 게이지와 함께 기능하며, 모니터링 기능을 간소화하고 장치가 충전되고 있지 않을 경
향후 10년 내에 인류는 전례 없는 서비스를 경험하게 될 것이며, 비용을 절감하고 효율을 개선하며, 노동력을 최소화하기 위해 다양한 분야의 기기들이 상호 통신하는 혁명의 현장을 목격하게 될 것이다. 이러한 모든 것을 주도하고 있는 기반 기술이 바로 사물지능통신, 즉 M2M(Machine to Machine Communication)이다. 이동 시 자신의 위치를 스마트폰에 전송하는 자전거, 하이킹할 때 GPS 모듈과 통신하여 경치가 좋은 장소를 제안하는 카메라, 우유가 떨어졌을 때 이를 알리기 위해 문자 메시지를 전송하는 냉장고, 전력 피크 시간대가 아닐 때 세탁기를 작동시키는 지능형 계량기, 심박수 및 여러 생체 신호를 의료기관에 전송할 수 있는 트레드밀(Treadmill), 그리고 멀리 떨어진 곳에서도 제조업자에게 유지보수 또는 수리가 필요하다는 알림을 띄울 수 있는 산업용 장비를 상상해 보자. 지능적으로 상호작용이 가능한, 네트워크화 된 디바이스 세계의 가능성은 무한하며 그 혜택은 매혹적이다. 최근 20년 동안 무선 업계는 다양한 측면에서 발전을 거듭해 왔으며, 이를 통해 전 세계 모든 사람들이 연결될 수 있게 되었다. M2M이란 정확히 무엇인가? 간단히
실리콘랩스는 ‘캡처, 컴퓨팅, 통신’으로 요약되는 철학을 바탕으로 8051 규격을 준수하는 8비트 MCU에 대해 방대한 포트폴리오를 개발했다. 여기서는 8051 기반 MCU에 내장된 통신 인터페이스가 새로운 사물인터넷 애플리케이션의 필요성을 어떻게 충족시키는지 중점적으로 살펴본다. 통신 인터페이스는 일반적으로 M2M(Machine to Machine)과 HMI(Human Machine Interface)의 용도로 나눌 수 있다. M2M 인터페이스는 SPI/I2C/UART 직렬 인터페이스에서 희귀한 맞춤형 직렬 인터페이스와 크리스털리스 USB 및 무선에 이르기까지 다양한 형태로 제공된다. 마이크로컨트롤러(MCU)에서 자주 볼 수 있는 HMI 기능으로는 정전용량 접촉 감지, LCD, 그래픽 드라이버, 제스처 및 근접 감지 등의 인터페이스가 있다. M2M, HMI 기능과 이들을 지원하는 MCU는 사물인터넷(IoT)을 가능하게 하는 연결 디바이스 애플리케이션에서 중요한 역할을 한다. M2M 및 HMI 인터페이스를 제공하는 8비트 엔진이 모든 임베디드 시스템 용도에서 최적의 솔루션은 아닐 수도 있다. 특히 컴퓨팅 집약적이며 32비트 코드 크기와 ARM 기반 MCU에
BLDC 모터는 안정적인 속도 제어용 시스템과 소형·고토크를 요구하는 장비에 사용됐다. 최근 들어 장비의 사이즈가 더 작아지고 저비용에 대한 수요가 증가 하면서 이에 대응할 수 있는 제품이 필요하게 되었다. 이런 요구를 반영하여 오리엔탈모터는 더 작은 사이즈, 더 낮은 소비전력, 사용의 편리성을 추가하여 차세대 BLDC 모터를 개발했다. 기본적인 BLDC 모터의 특징과 차세대 BLDC 모터인 BMU 시리즈(일명 : NexBL)의 기술적 특징을 소개한다. 브러실리스 모터(BRUSHLESS MOTOR)는 소형, 고효율, 고출력 모터로서 다양한 장치나 기기의 구동원으로 사용되고 있다. 최근 장치의 소형화, 고출력화, 에너지 절약화의 요구와 함께 모터에도 비슷한 성능이 추가되길 기대하는 한편, 쉽게 설치·접속·조작할 수 있길 바라는 기대감도 커지고 있다. 이러한 요구에 부응하기 위해 소형화·경량화·고효율화를 실현한 NexBL 모터와 사용의 편의성을 향상시킨 드라이버를 조합한 제품이 NexBL BMU 시리즈이다(그림 1참조). 그림 1. NexBL BMU 시리즈 여기에서는 BLDC 모터의 기본적인 특징과
운용 가용성과 적합성 및 효용성(1) 모든 사람이 원칙적인 정의에 따라 만든 인공 시스템은 상호 연관된 요소로 구성되어 있다. 각 요소는 자신이 보유하고 있는 주어진 기능이나 임무를 수행하기 위하여 특정 목적으로 정렬된 구조로 통합되는 정체성, 능력, 특성을 지니고 있다. 이처럼 통합된 다중레벨 요소 구조와 요소의 복합은 시스템 아키텍처 형상 또는 단순하게 아키텍처라고 부른다. 이 글에서는 시스템 아키텍처 개발을 살펴보고자 한다. 앞서 시스템 분석개념에서 살펴본 바와 같이 시스템 아키텍처는 네 가지 유형, 즉 1) 요구사항 아키텍처, 2) 운용 아키텍처, 3) 거동 아키텍처, 4) 물리적 아키텍처로 구성돼 있다. 이 장에서는 시스템 아키텍처를 개발하는 기초를 설명하고자 한다. 아키텍처 구조에 관한 기본개념은 시스템 아키텍처 개념을 설명하는 장에서 제시했으며, 여기서는 물리적 형상에 관한 내용만을 집중적으로 다루려고 한다. 여기에는 중앙 집중, 분산 및 배분 절차; 잘못된 아키텍처 설계 한도; 환경, 안전, 건강(ES&H) 고려요소; 회재 발견 및 소화; 보안 및 보호에 관한 사항을 포함하고 있다. 1. 얻고자 하는 내용 · 시스템아키텍처란
최근 환경과 에콜로지에 대한 관심이 높아져 저연비차의 생산 대수가 급속하게 증가하고 있다. 이에 동반하여 엔진, 미션 등에 사용되는 다양한 부품은 지금까지 이상으로 고정도와 고능률 가공의 요구가 높아지고 있다. 동사도 고정도·고능률 가공의 요구에 대응하기 위해 연삭반을 중심으로 다종 다양한 가공기의 개발을 추진하고 있다. 그 중에서도 캠, 캠링, 펌프 등, 고정도 프로파일 형상을 가공하는 프로파일 수직형 연삭반에 대해 소개한다. 또한 현재 개발 중인 신형 기종에 대해서도 소개한다. 동사의 프로파일 연삭은 1978년 개발한 프로파일 자동 모방 내면연삭반 ‘T-127PG’로 거슬러올라간다. 이 기계는 대상 워크의 프로파일 형상 데이터로부터 모방하여 템플레이트를 작성하고, 그것을 추적함으로써 프로파일 형상을 창성하고 있다. 메커니컬한 기구이기 때문에 첫 제품의 정도가 나올 때의 템플레이트의 현물맞춤 수정이나 마모에 의한 형상 정도 열화를 피할 수 없었다. 이 글은 일본공업출판 기계와공구지에 실린 토요에이텍의 코우라 나오키가 저술한 내용이다. 본 기사는 일본공업출판이 발행하는 「기계와공구」지와의 저작권 협정에 의거하여 제공받은 자료입니다.
-연삭반의 지능화- 연삭가공은 주로 다듬질 공정에 이용되기 때문에 표면 조도나 형상 정도 등 가공 후의 표면 성상에 직접 관계하는 가공이다. 그렇기 때문에 연삭저항에 의한 연삭반이나 숫돌의 서브미크론 탄성변형으로도 가공면에 단차나 기복이 발생하여 원하는 가공 정도를 달성할 수 없는 원인이 된다. 또한 연삭가공에 이용하는 숫돌은 절삭공구와는 달리 강성이 낮기 때문에 절입량을 매우 작게 할 수밖에 없고, 가공 능률이 나쁘다는 결점이 있다. 이러한 문제점은 연삭반이나 숫돌이 등장한 후부터 현재에 이르기까지 변하지 않았다고 할 수 있어, 이른바 고정도와 고능률의 실현이라는 영원한 테마를 향해 계속 노력하고 있다고 할 수 있다. 이와 같이 예전부터 변함없이 고정도화와 고능률화이지만, 시대와 함께 그들의 요소 기술은 진보하고 있다. 고정도에서는 기계 구조와 지능화, 고능률화에서는 복합화, 다축화, 리니어모터화, 콤팩트화, 자동화, 그리고 가공 기술을 들 수 있다. 주변 기술의 진보에 의해, 예를 들면 NC의 발달에 동반하는 지능화나 자동화, 리니어모터의 실용화에 동반하는 리니어모터화 등 그 세대의 기술을 도입하여 연삭반은 발전해 왔다. 고정도화로서 언급한 지능화에 관해
동사는 1972년부터 TV나 비디오 기기용 부품의 금속 프레스 가공 및 금형 설계·제작을 하고 있으며, 독자적인 소성가공 기술의 구축을 테마로 하고 있다. 마그네슘이나 듀랄루민, 티탄 등 난가공재의 프레스 성형가공과 오일 프리 가공, 리니어 모터를 사용한 항공운송 시스템 등의 독자 생산 시스템을 활용하여 고효율 양산에 대응하고 있다. 최근 금속가공 업계는 신흥국 기업과의 경쟁이 심하다. 동사도 해외에 제조거점을 가진 관련 기업과 토털로 생각하면, 일정 사업량을 확보하고 있지만 코스트 절감 요구는 날이 갈수록 심해져 일본 국내 제조거점은 그 대응이 부득이하다. 동사에서는 총무·경리 등 간접 부문의 여성이 중심이 되어 본업인 프레스 가공과는 전혀 다른 사업을 2009년에 시작했다. 이 대응은 제조업을 둘러싼 경제 환경의 변화에 의해 일본 제조 방식에 변혁이 요구된 것이 발단이 되었다. 납품·출하 업무에서 납품서, 청구서의 발행이 페이퍼리스화되어 온라인으로 데이터를 전송하고 조회해 간다. 따라서 납품서나 청구서 등의 발행 업무에 관련된 인원은 거의 필요 없게 되어 버렸다. 당연히 사내 시스템도 마찬가지로 자재의 발주, 수령 업무, 경리의 청구 조회, 지불 업무 등
-검사 측정부의 대응- 최근 교류회나 비즈니스 세미나에서 자주 듣는 말이 ‘제조업에서 어떻게 여성을 활용하고 있습니까’, ‘여성의 활약을 방해하는 문제는’ 등과 같이 이번 글의 취지를 묻는 질문이다. 여성으로부터 보면 활약이 기대되고 있어 기쁜 반면, ‘남성 주체인 조직에서 여성을 활용하는 것은 어렵다’, ‘제약이 많은 여성을 활용하기 위해서는 사내 시스템의 개혁이 필수’ 등의 ‘짐적인 감각’이 있는 것에 일종의 위화감을 느낀다. 애초에 ‘여성은 남성보다 생산성이 낮고, 제약이 많은 것인가’ 라고 생각했을 때, 육체적인 면을 제외하면 필자로서는 남녀 차이보다도 개인 차이 쪽이 크게 느껴졌다. 남녀가 동일한 능력이라면 여성을 채용하는 편이 절대적으로 이점이 있는 동사의 사례를 소개한다. 동사는 플라스틱 성형품과 프레스 부품 등의 치수 측정 위탁 서비스를 주력 사업으로 하며, 1989년에 쿄토에서 창업한 이래 올해로 25기를 맞았다. 1,000사가 넘는 기업, 대학, 연구기관으로부터 위탁 실적을 갖고 있는 것이 검사측정부이다. 여성만 40명이 소속되어 있으며, 여소대는 창업 시부터 변함이 없었다. 금형의 검수 시를 비롯해 수정·증면·갱신 시에도 필요한 샘플 측정
아스모는 자동차용 소형 모터 시스템 제품의 개발·설계·제조·판매를 하고 있는 자동차 부품 메이커이다. 1979년에 田中계기공업(주)와 일본전장(주)[현 (주)덴소] 소형 모터 제조 부문이 일체가 되어 설립, 본사를 시즈오카현 고사이시에 두고 있다. 와이퍼 모터 시스템이나 파워 윈도 모터 등 세계 점유율 톱 제품을 다수 생산하고 있으며, 전세계 자동차 메이커에 제품을 공급하고 있다. 현재, 필자가 속한 곳은 사내의 3차원 데이터를 보다 효과적으로 활용하기 위한 프로젝트 팀이다. 최근 동사에서도 부품 설계나 설비 제작에 3차원 설계가 정상화되고 있다. 그러나 아직 각 섹션 내의 이용이 주이며, 설계/금형 제작/검사/양산/물류라는 흐름 속에서 심리스하게 활용되고 있다고는 말하기 힘들다. 그래서 설계, 금형 제작, 검사, 양산, 물류의 모든 섹션에서 3차원 데이터를 효과적으로 활용할 수 있는 구조를 구축하는 것을 사명으로 하고 있다. 여기서 동사의 제도를 소개한다. 동사에는 여성이 일을 계속하기 쉽도록 만들어진 제도가 몇 가지 있다. 우선은 육아에 관한 제도이다. 육아휴직은 법으로 정해진 최장 1세 6개월 외에 동사 독자적인 ‘스마일 육아휴직’이라는 제도가 있다.
아이신東北은 1992년 8월에 아이치현에 있는 아이신精機(주)가 100% 출자한 자회사로 설립되어 2012년 20주년을 맞이했다. 영업 품목은 자동차용 부품으로서 전자키 안테나 등의 전자계 부품, ECT 센서 등의 구동계 부품, 로터리 밸브 등의 흡배기 제어 부품, 도어 프레임 등의 차체 기능 부품의 제조와 표고버섯의 생산 및 판매, 그리고 자동차 부품 생산 설비·금형·치공구의 제작 및 판매이다. 자본금 4억 9천만엔, 2012년도 매출은 약 107억엔, 종업원은 420명이다. 임원의 일부를 제외하고 東北 지역에서 채용된 인원 구성으로, 평균 연령은 33세이다. 생산되는 자동차 부품은 모두 모회사를 통해 거래되고 있다. 동사 전체의 이념은 ‘모든 면에서 시각화’이다. 생산 설비에서는 ‘경·박·단·소·미’, ‘심플·슬림·스마트·사일런트·콤팩트’ 라인을 전개하고 있다. 종래의 제조 설비는 오퍼레이터의 신장보다 커서 뒷면과 옆면에서 가공점 확인이 어려웠지만, 현재는 설비 설계부터 자사에서 하여 라인 전체를 볼 수 있게 높이 1,500mm, 낙하물 확인이나 청소가 쉽게 이루어지도록 바닥면에서 150mm 떨어져, 높이와 바닥면에서의 거리를 통일한 설비를 전개해 왔다.
주물 소공장을 경영하려고 하는 일생일대의 결심을 하고, 부친인 辰巳공업 2대 사장에게 사장 교체를 요구한 것이 1999년 가을 일이었다. 세기 말에 가까워짐에 따라 회사의 실적은 점점 나빠지고 있었다. 어음 결제에 쫓기는 하루하루에 사회보험료조차 지불할 수 없었다. 체납된 세금도 이미 산처럼 쌓여 세무서로부터 차압을 선고받은 상태였다. 울며 겨자 먹기로 토지 건물만으로 뭔가 변통해야 하는 상황이었다. 경리 일을 하고 있던 나로서는 ‘언제 도산해도 이상할 것이 없다’라고밖에 생각할 수 없었다. 지금까지의 경영 악화는 창업자를 이은 2대째에 원인이 있다는 것이 본인 나름의 판단이었다. ‘사람이 너무 좋다’, ‘연구개발에 집착이 강하다’ 등 학자로서는 성공했을지 모르지만, 코스트에 대한 의식이 없으면 공장은 운영해 갈 수 없다. 간판은 내리기 싫고 사원 전체를 길거리에서 헤매게 할 수는 없는 노릇이었다. 그렇다고 해도 나에게 회사 재건을 위한 비장의무기가 있었던 것은 아니다. 만일 실패를 해도 그것을 그대로 부친에게 맡겨 두어도 결과는 마찬가지라고 생각했다. 그 자리에서는 확실한 대답은 없었지만, 9월말 결산에 임박하여 갑자기 회사를 넘겨받게 됐다. 본인 스스로도